CN108825285A - 巷道支护的可拆卸锚杆支护结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了巷道支护的可拆卸锚杆支护结构,其包括锚固段、自由段和端锚段,所述端锚段包括注浆管、锚杆体、锚杆球形螺母、锚杆拱形垫板和锚杆可记忆塞;所述自由段包括熔断接头、熔断体、钢制承载体、注浆管以及锚杆体;所述锚固段包括止浆塞、锚固段箍筋、锚固段注浆出口段和锚头,注浆管依次穿过钢制承载体、止浆塞后与锚头相连,位于止浆塞与锚头之间的注浆管的外壁上设置有锚固段注浆出口段,所述锚固端注浆出口段上等间距布置有注浆出口,锚固段箍筋缠绕在锚固段注浆出口段上注浆出口的两侧。本发明针对性强、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少、承载力高、施工速度快、经济效果好,可回收利用。
Description
技术领域
本发明属于锚杆支护技术领域,特别是涉及一种巷道支护的可拆卸锚杆支护结构。
背景技术
锚杆是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分,他将巷道的围岩加固在一起,使围岩自身支护自身。现在锚杆不仅用于矿山,也用于工程技术中,对边坡,隧道,坝体进行主体加固。锚杆作为深入地层的受拉构件,它一端与工程构筑物连接,另一端深入地层中,整根锚杆分为自由段和锚固段,自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域,其功能是对锚杆施加预应力。锚杆是岩土体加固的杆件体系结构。通过锚杆杆体的纵向拉力作用,克服岩土体抗拉能力远远低于抗压能力的缺点。表面上看是限制了岩土体脱离原体。宏观上看是增加了岩土体的粘聚性。从力学观点上是主要是提高了围岩体的粘聚力C和内摩擦角φ。其实质上锚杆位于岩土体内与岩土体形成一个新的复合体。这个复合体中的锚杆是解决围岩体的抗拉能力低的关键。从而使得岩土体自身的承载能力大大加强。锚杆是当代地下开采的矿山当中巷道支护的最基本的组成部分,他将巷道的围岩束缚在一起,使围岩自身支护自身。锚杆不仅用于矿山,也用于工程技术中,对边坡,隧道,坝体等进行主动加固。
错杆支护技术在我国的应用相对较晩,煤矿中铺杆的最初使用始于上个世纪的中期。错杆支护技术在我国经济技术发展和科研实力增长的背景下,及对能源需求的提高,由最初使用的低强度错杆发展到了目前研发使用的高预应力、高强错杆。目前,我国错斤支护技术己经拥有更成熟的理论和应用,相关领域的专家学者对实际开采中的问题进行了研究和试验,并取得了大量有价值的研究成果。
锚杆可分为:木锚杆,我国使用的木锚杆有两种,即普通木锚杆和压缩木锚杆;钢筋或钢丝绳砂浆锚杆,以水泥砂浆作为锚杆与围岩的粘结剂;倒楔式金属锚杆,这种锚杆曾经是使用最为广泛的锚杆形式之一,由于它加工简单,安装方便,具有一定的锚固力,因此这种锚杆在一定范围内还在使用;管缝式锚杆,是一种全长摩擦锚固式锚杆,这种锚杆具有安装简单、锚固可靠、初锚力 大、长时锚固力随围岩移动而增长等特点;树脂锚杆,用树脂作为锚杆的粘结剂,成本较高;快硬膨胀水泥锚杆,采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥加入外加剂而成,具有速凝、早强、减水、膨胀等特点;双快水泥锚杆,是由成品早强水泥和双快水泥按一定比例混合而成的,具有快硬快凝、早强的特点。
锚杆支护作为煤炭开采、隧道掘进等工程中主要支护方式之一,具有发展历史长、应用普遍和技术成熟等优点。错杆支护技术在国内外大量的研究和实践中,得到了逐步的发展和成熟的应用。错杆支护技术在国外煤炭行业领域的出现和应用相对较早,在不同的发展时期和地域环境内,错杆具有不同的支护形式。金属铺杆的使用始于19世纪中后期的英国,包括后来的美国等一些国家,木制铺杆的使用也开始被人们所采用。到了上个世纪的前中期,错杆技术进入了快速发展时期,并开始在地下工程中大量应用。在1987年前的欧洲,煤炭行业发展比较成熟的国家中,尤其W英国为代表,金属支架是主要采用的支护形式,广泛应用于英国大部分的煤矿巷道中。但金属支架由于自身的支护缺点,并没有在巷道支护中取得理想的支护效果。很大程度上影响了煤矿产业的生产进度,阻碍了煤炭行业的发展。针对这些生产中面临的困难,英国对传统的巷道支护方式进行及时的调整和革新。为突破传统错轩支护技术的瓶颈,英国向国外学习和引进更为先进的错杆支护技术,促使本国的错杆技术获得了新的发展和应用。由于一系列的学习研究和现场实践,在上个世纪末的英国煤炭巷道支护中,错杆的使用比重己经高达9成左右。铺杆支护给煤炭工业带来了低成本、高产煤量、高生产效率和安全稳定的工作环境。并且煤炭工业的发展开始迈入新的高速航线,并取得巨大的经济效益。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题,本发明提供一种巷道支护的可拆卸锚杆支护结构,该结构整体性好、传力明确、构造简单、安全可靠、施工方便,能够有效解决复杂工程支护难度大的难题。
本发明采用的技术方案如下:
巷道支护的可拆卸锚杆支护结构,包括锚固段、自由段和端锚段,所述端锚段包括注浆管、锚杆体、锚杆球形螺母、锚杆拱形垫板和锚杆可记忆塞,所述锚杆体设置在注浆管的周围形成一个包裹体,包裹体依次穿过锚杆球形螺母、锚杆拱形垫板、锚杆可记忆塞,锚杆可记忆塞包裹锚杆体和注浆管;所述自由段包括熔断接头、熔断体、钢制承载体、注浆管以及锚杆体,熔断接头左端连接锚杆体,注浆管从熔断接头内部穿过后与钢制承载体相连,熔断体设置在熔断接头与钢制承载体之间,熔断体包裹注浆管;所述锚固段包括止浆塞、锚固段箍筋、锚固段注浆出口段和锚头,注浆管依次穿过钢制承载体、止浆塞后与锚头相连,位于止浆塞与锚头之间的注浆管的外壁上设置有锚固段注浆出口段,所述锚固端注浆出口段上等间距布置有注浆出口,锚固段箍筋缠绕在锚固段注浆出口段上注浆出口的两侧。
进一步地,所述锚固段箍筋为螺旋箍筋。
进一步地,在注浆管与锚杆体之间设置有熔断体电源线。
进一步地,所述锚杆体由锚杆体主体和锚杆体扩大端组成。
进一步地,所述熔断接头包括有两个熔断接头主体和熔断接头锚栓,两个熔断接头主体由熔断接头锚栓连接为一个整体,注浆管直接穿过熔断接头。
进一步地,所述熔断体包括熔断器主体和熔断器扩大端,锚杆体主体穿过熔断接头主体,再与锚杆扩大端相连,熔断器主体穿过熔断接头主体,再与熔断器扩大端相连。
进一步地,所述锚杆拱形垫板安装前进行混凝土浇筑,待混凝土强度达到要求时安装锚杆拱形垫板与锚杆球形螺母,通过千斤顶张拉锚杆体达到相应预应力要求,然后通过锚杆球形螺母进行锁紧。
本发明所具有的优点与有益效果是:
本发明巷道支护的可拆卸锚杆支护结构,是一种可进行拆卸的新型支护形式。巷道支护的可拆卸锚杆支护结构集众多优点于一身,是一种很有发展前途的支护形式。其具有针对性强、成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、可回收利用、承载力高、施工速度快、经济效果好,运输方便,可回收利用,缩短工时,降低造价、占用施工净空少等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述:
图1为本发明巷道支护的可拆卸锚杆支护结构的整体结构示意图;
图2为注浆管与锚杆体的截面示意图;
图3为熔断接头的连接示意图;
图4为锚杆前端连接示意图;
图5为锚杆后端连接示意图。
图中,1为注浆管;2为锚杆体,2-1为锚杆体主体,2-2为锚杆体扩大端;3为锚杆球形螺母,3-1为球形螺母螺纹;4为锚杆拱形垫板;5为锚杆可记忆塞; 6为熔断接头,6-1熔断接头主体,6-2熔断接头锚栓;7为熔断体,7-1熔断体电源线,7-2熔断器主体,7-3熔断器扩大端;8为钢制承载体;9为止浆塞;10为锚固段箍筋;11为锚固段注浆出口段,11-1注浆出口;12为锚头。
具体实施方式
为了进一步说明本发明,下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
如图1、2、5所示,本发明巷道支护的可拆卸锚杆支护结构,包括锚固段、自由段和端锚段,所述端锚段包括注浆管1、锚杆体2、锚杆球形螺母3、锚杆拱形垫板4和锚杆可记忆塞5。所述锚杆体2设置在注浆管1的周围形成一个包裹体,在注浆管1与锚杆体2之间设置有熔断体电源线7-1。如图1所示,所述包裹体依次穿过锚杆球形螺母3、锚杆拱形垫板4、锚杆可记忆塞5,锚杆球形螺母3将整个锚杆体2锁紧,在锚杆球形螺母3与锚杆拱形垫板4之间相互挤压形成锚杆体2的锚固力。锚杆拱形垫板4左端连接锚杆球形螺母3,右端连接锚杆可记忆塞5,锚杆可记忆塞5包裹锚杆体2和注浆管1;所述自由段包括熔断接头6、熔断体7、钢制承载体8、注浆管1以及锚杆体2,熔断接头6左端连接锚杆体2,注浆管1从熔断接头6内部穿过后与钢制承载体8相连,熔断体7设置在熔断接头6与钢制承载体8之间,熔断体7包裹注浆管1。
如图4所示,所述锚固段包括止浆塞9、锚固段箍筋10、锚固段注浆出口段11和锚头12,注浆管1依次穿过钢制承载体8、止浆塞9后与锚头12相连,位于止浆塞9与锚头12之间的注浆管的外壁上设置有锚固段注浆出口段11,所述锚固端注浆出口段11上等间距布置有注浆出口11-1,锚固段箍筋10缠绕在锚固段注浆出口段11上注浆出口的两侧。所述锚固段箍筋10为螺旋箍筋。
如图3所示,所述锚杆体2由锚杆体主体2-1和锚杆体扩大端2-2组成。 所述熔断接头6包括有两个熔断接头主体6-1和熔断接头锚栓6-2,两个熔断接头主体6-1由熔断接头锚栓6-2连接为一个整体,注浆管1直接穿过熔断接头6,所述熔断体7包括熔断器主体7-2和熔断器扩大端7-3。锚杆体2与熔断体7通过端部扩大的方式与熔断接头6连接,即锚杆体主体2-1穿过熔断接头主体6-1,再与锚杆扩大端2-2相连,熔断器主体7-2穿过熔断接头主体6-1,再与熔断器扩大端7-3相连。
所述端锚段的连接顺序为:先安装锚杆可记忆塞5,在安装锚杆拱形垫板4前需要进行混凝土浇筑,待混凝土强度达到要求,安装锚杆拱形垫板4与锚杆球形螺母3,并通过千斤顶张拉锚杆体2达到相应预应力要求,然后通过锚杆球形螺母3进行锁紧。
针对于需要本巷道支护的可拆卸锚杆支护结构进行支护的工程,先进行成孔操作;成孔后将本巷道支护的可拆卸锚杆支护结构安装在成孔内,并通过注浆管1、锚固段注浆出口段11进行注浆,注浆材料为混凝土;安装锚杆拱形垫板4、锚杆可记忆塞5与锚杆球形螺母3,并通过千斤顶张拉锚杆体2达到响应预应力要求,然后通过锚杆球形螺母3进行锁紧。拆卸时对熔断器7通电,待熔断器7熔断后进行回收。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.巷道支护的可拆卸锚杆支护结构,其特征在于:包括锚固段、自由段和端锚段,所述端锚段包括注浆管(1)、锚杆体(2)、锚杆球形螺母(3)、锚杆拱形垫板(4)和锚杆可记忆塞(5),所述锚杆体(2)设置在注浆管(1)的周围形成一个包裹体,包裹体依次穿过锚杆球形螺母(3)、锚杆拱形垫板(4)、锚杆可记忆塞(5),锚杆可记忆塞(5)包裹锚杆体(2)和注浆管(1);所述自由段包括熔断接头(6)、熔断体(7)、钢制承载体(8)、注浆管(1)以及锚杆体(2),熔断接头(6)左端连接锚杆体(2),注浆管(1)从熔断接头(6)内部穿过后与钢制承载体(8)相连,熔断体(7)设置在熔断接头(6)与钢制承载体(8)之间,熔断体(7)包裹注浆管(1);所述锚固段包括止浆塞(9)、锚固段箍筋(10)、锚固段注浆出口段(11)和锚头(12),注浆管(1)依次穿过钢制承载体(8)、止浆塞(9)后与锚头(12)相连,位于止浆塞(9)与锚头(12)之间的注浆管的外壁上设置有锚固段注浆出口段(11),所述锚固端注浆出口段(11)上等间距布置有注浆出口(11-1),锚固段箍筋(10)缠绕在锚固段注浆出口段(11)上注浆出口的两侧。
2.根据权利要求书1所述的巷道支护的可拆卸锚杆支护结构,其特征在于:所述锚固段箍筋(10)为螺旋箍筋。
3.根据权利要求书1所述的巷道支护的可拆卸锚杆支护结构,其特征在于:在注浆管(1)与锚杆体(2)之间设置有熔断体电源线(7-1)。
4.根据权利要求书1所述的巷道支护的可拆卸锚杆支护结构,其特征在于:所述锚杆体(2)由锚杆体主体(2-1)和锚杆体扩大端(2-2)组成。
5.根据权利要求书1所述的巷道支护的可拆卸锚杆支护结构,其特征在于:所述熔断接头(6)包括有两个熔断接头主体(6-1)和熔断接头锚栓(6-2),两个熔断接头主体(6-1)由熔断接头锚栓(6-2)连接为一个整体,注浆管(1)直接穿过熔断接头(6)。
6.根据权利要求书1所述的巷道支护的可拆卸锚杆支护结构,其特征在于:所述熔断体(7)包括熔断器主体(7-2)和熔断器扩大端(7-3),锚杆体主体(2-1)穿过熔断接头主体(6-1),再与锚杆扩大端(2-2)相连,熔断器主体(7-2)穿过熔断接头主体(6-1),再与熔断器扩大端(7-3)相连。
7.根据权利要求书1所述的巷道支护的可拆卸锚杆支护结构,其特征在于:所述锚杆拱形垫板(4)安装前进行混凝土浇筑,待混凝土强度达到要求时安装锚杆拱形垫板(4)与锚杆球形螺母(3),通过千斤顶张拉锚杆体(2)达到相应预应力要求,然后通过锚杆球形螺母(3)进行锁紧。
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CN111074886A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-28 | 瑞腾基础工程技术(北京)股份有限公司 | 一种用于三次注浆的锚杆装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20181116 |
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WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |