CN108843357B - 一种双层岩石锚杆及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双层岩石锚杆及施工方法，包括外锚杆和内锚杆，外锚杆包括有钻头、螺旋钻杆、滑杆和钻机连接头，钻头固定于螺旋钻杆的头端，螺旋钻杆的尾端与滑杆的一端对接，所述钻机连接头固定于滑杆的另一端上，位于钻机连接头内侧的滑杆上还套设有垫片，滑杆上安装有机械锚固装置，所述滑杆为两端开口的空心管，空心的内锚杆经钻机连接头伸至滑杆内。以解决现有岩石锚杆存在的缺点。属于岩石锚固领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够提高锚固稳定性的双层岩石锚杆及具体施工方法，属于锚杆技术领域。
背景技术
在采矿、岩石中建造隧道和其他地下设施建设过程中，需要对岩顶、岩壁等进行加固以防止坍塌或进行记录，为阻止山体部分随着时间会塌方，人们已开发出多种不同类型的加固山体的装置和工艺。
一些岩石锚杆安装通常要求使用钻机和钻钢来钻出钻孔，钻钢随后被从钻孔中移出，然后将水泥浆灌入钻孔中，随后岩石锚杆本身被面对垫板插入并紧固，安装岩石锚杆的常规含钻刚的钻入与取出步骤相对费时，在矿场操作高效的背景下，安装岩石锚杆，它要求许多需要时间和大量人力的独立任务，如：固定钻钢、钻出钻孔、移出钻钢、灌入树脂和插入岩石锚杆、固定岩石锚杆，安装岩石锚杆的常规步骤都相对繁杂。
一些岩石锚杆与锚定机构分开使用，锚定机构不能在岩石锚杆被插入后被操作，不能有力地固定岩石锚杆；部分岩石锚杆通常合并钻头作为岩石锚杆头端的一部分或连接到岩石锚杆头端，尾端连接到钻机以钻出钻孔，一旦孔被钻出，岩石锚杆就保持在孔中，虽然该岩石锚杆在实施速度上是有优点的，但灌水泥浆十分困难，并且没有任何锚定机构预先采取措施来有力地固定岩石锚杆。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种双层岩石锚杆及施工方法，以解决现有岩石锚杆存在的缺点。
为解决上述问题，拟采用这样一种双层岩石锚杆，包括外锚杆和内锚杆，外锚杆包括有钻头、螺旋钻杆、滑杆和钻机连接头，钻头固定于螺旋钻杆的头端，螺旋钻杆的尾端与滑杆的一端对接，所述钻机连接头固定于滑杆的另一端上，位于钻机连接头内侧的滑杆上还套设有垫片，滑杆上安装有机械锚固装置，所述滑杆为两端开口的空心管，空心的内锚杆经钻机连接头伸至滑杆内。
前述双层岩石锚杆中，所述机械锚固装置包括固定钻子、受力条、脆质支撑片和导向片，所述滑杆的侧面开设有通孔，固定钻子经通孔伸至滑杆内，受力条沿滑杆的长度方向设置于滑杆内，且所述脆质支撑片支撑固定于受力条与滑杆的内壁之间，以使得受力条与滑杆的内壁之间预留有缝隙，所述导向片设置于受力条靠近钻机连接头的一端，且导向片的一端与受力条的端部固定，导向片的另一端贴紧滑杆的内壁设置。
前述双层岩石锚杆中，所述内锚杆包括螺杆，螺杆内沿长度方向开设有中心孔，螺杆的尾端设置有转动接头，所述中心孔贯穿转动接头，所述转动接头为六角螺母式结构，或类似钻机连接头的结构，用于通过转动接头转动内锚杆。
上述岩石锚杆的施工方法如下：
取钻机，利用扳手将钻机的输出端与钻机连接头相连，通过钻机驱动外锚杆1以钻入岩石，在钻进时，岩屑等物质通过螺旋钻杆的螺旋槽进入空心的滑杆内，并由滑杆的另一端排出，也可在滑杆另一端的侧壁上开设排渣口，以促进岩屑的排出，外锚杆旋入岩石直至垫片紧贴岩石，而后取下钻机，在外锚杆的尾端对滑杆内残留的岩屑进行清理，将钻机的输出端与内锚杆的尾端相连，将内锚杆由外锚杆的尾端伸至滑杆内，并使内锚杆在导向片的导向作用下向远离滑杆中心线的方向推动受力条，受力条带动固定钻子经滑杆上的通孔伸出至滑杆的外侧，并进入岩层内，以通过固定钻子实现对滑杆的锚固，即实现对外锚杆的锚固，与此同时，即便导向片和受力条与滑杆内壁之间还残留有一部分岩屑，也会在内锚杆向外锚杆头端所在方向的推力作用下被推出或压碎，以消除岩屑对内锚杆的阻挡。
与现有技术相比，本发明提供了一种能够机械锚定的锚杆，能够有力地固定岩石锚杆，由于内锚杆的存在，便于灌浆，并能够很好地驱动机械锚固装置以对岩石锚杆进行锚固，增加了锚杆支撑能力，由于钻头的存在，减少了取出钢钻的步骤，减少了繁杂的施工步骤，缩短了施工时间，该锚杆及锚固方法有很好的推广和实用价值，广泛的推广应用后会产生良好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本发明所述外锚杆的结构示意图；
图2是内锚杆的结构示意图；
图3是图1中滑杆上的机械锚固装置的局部放大图；
图4是内锚杆钻入外锚杆内后的结构示意图；
图5是钻头的侧视图；
图6是钻头头端的正面结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：
参照图1至图6，本实施例提供一种双层岩石锚杆，包括外锚杆1和内锚杆2，外锚杆1包括有钻头3、螺旋钻杆4、滑杆5和钻机连接头7，钻头3固定于螺旋钻杆4的头端，螺旋钻杆4的尾端与滑杆5的一端对接，所述钻机连接头7固定于滑杆5的另一端上，位于钻机连接头7内侧的滑杆5上还套设有垫片6，滑杆5上安装有机械锚固装置9，所述滑杆5为两端开口的空心管，空心的内锚杆2经钻机连接头7伸至滑杆5内，内锚杆2的外壁设置有与外锚杆1内壁开设的内螺纹相匹配的外螺纹，内锚杆2包括螺杆15，螺杆15内沿长度方向开设有中心孔19，螺杆15的尾端设置有转动接头16，所述中心孔19贯穿转动接头16，所述转动接头16为六角螺母式结构，或类似钻机连接头的结构，用于通过转动接头16转动内锚杆2。
机械锚固装置9包括固定钻子11、受力条12、脆质支撑片13和导向片14，所述滑杆5的侧面开设有通孔10，固定钻子11经通孔10伸至滑杆5内，受力条12沿滑杆5的长度方向设置于滑杆5内，且所述脆质支撑片13支撑固定于受力条12与滑杆5的内壁之间，以使得受力条12与滑杆5的内壁之间预留有缝隙(脆性支撑片13可选用脆性瓷片，将脆性支撑片13沿垂直于滑杆5的方向嵌置固定于滑杆5内，受力条12搭放于脆性支撑片13的内侧端部即可，当受力条12收到向外侧的推力时，受力条12将力传递至脆性支撑片13并使脆性支撑片13破碎，受力条12限位解除并向外侧移动，该处外侧指远离滑杆5中心线的方向，带动固定钻子11向外侧移动，固定钻子11经滑杆5上的通孔10伸出至滑杆5的外部，并锚固于岩石或土层内，实现锚杆的机械式锚固)，所述导向片14设置于受力条12靠近钻机连接头7的一端，且导向片14的一端与受力条12的端部固定，导向片14的另一端贴紧滑杆5的内壁设置。
上述岩石锚杆的施工方法如下：
取钻机，利用扳手将钻机的输出端与钻机连接头7相连，通过钻机驱动外锚杆1以钻入岩石，在钻进时，岩屑等物质通过螺旋钻杆4的螺旋槽17进入空心的滑杆5内，并由滑杆5的另一端排出，也可在滑杆5另一端的侧壁上开设排渣口，以促进岩屑的排出，外锚杆1旋入岩石直至垫片6紧贴岩石，而后取下钻机，在外锚杆1的尾端对滑杆5内残留的岩屑进行清理，将钻机的输出端与内锚杆2的尾端(转动接头16)相连，将内锚杆2由外锚杆1的尾端伸至滑杆5内，并使内锚杆2在导向片14的导向作用下向远离滑杆5中心线的方向推动受力条12，受力条12带动固定钻子11经滑杆5上的通孔10伸出至滑杆5的外侧，并进入岩层内，以通过固定钻子11实现对滑杆5的锚固，即实现对外锚杆1的锚固，与此同时，即便导向片14和受力条12与滑杆5内壁之间还残留有一部分岩屑，也会在内锚杆2向外锚杆1头端所在方向的推力作用下被推出或压碎，以消除岩屑对内锚杆2的阻挡。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种双层岩石锚杆，其特征在于：包括外锚杆(1)和内锚杆(2)，外锚杆(1)包括有钻头(3)、螺旋钻杆(4)、滑杆(5)和钻机连接头(7)，钻头(3)固定于螺旋钻杆(4)的头端，螺旋钻杆(4)的尾端与滑杆(5)的一端对接，所述钻机连接头(7)固定于滑杆(5)的另一端上，位于钻机连接头(7)内侧的滑杆(5)上还套设有垫片(6)，滑杆(5)上安装有机械锚固装置(9)，所述滑杆(5)为两端开口的空心管，空心的内锚杆(2)经钻机连接头(7)伸至滑杆(5)内，所述机械锚固装置(9)包括固定钻子(11)、受力条(12)、脆质支撑片(13)和导向片(14)，所述滑杆(5)的侧面开设有通孔(10)，固定钻子(11)经通孔(10)伸至滑杆(5)内，受力条(12)沿滑杆(5)的长度方向设置于滑杆(5)内，且所述脆质支撑片(13)支撑固定于受力条(12)与滑杆(5)的内壁之间，以使得受力条(12)与滑杆(5)的内壁之间预留有缝隙，所述导向片(14)设置于受力条(12)靠近钻机连接头(7)的一端，且导向片(14)的一端与受力条(12)的端部固定，导向片(14)的另一端贴紧滑杆(5)的内壁设置。
2.根据权利要求1所述一种双层岩石锚杆，其特征在于：所述内锚杆(2)包括螺杆(15)，螺杆(15)内沿长度方向开设有中心孔(19)，螺杆(15)的尾端设置有转动接头(16)，所述中心孔(19)贯穿转动接头(16)。
3.权利要求2中所述双层岩石锚杆的施工方法，其特征在于，具体方法如下：
取钻机，利用扳手将钻机的输出端与钻机连接头(7)相连，通过钻机驱动外锚杆(1)以钻入岩石，在钻进时，岩屑通过螺旋钻杆(4)的螺旋槽进入空心的滑杆(5)内，并由滑杆(5)的另一端排出，外锚杆(1)旋入岩石直至垫片(6)紧贴岩石，而后取下钻机，在外锚杆(1)的尾端对滑杆(5)内残留的岩屑进行清理，将钻机的输出端与内锚杆(2)的尾端相连，将内锚杆(2)由外锚杆(1)的尾端伸至滑杆(5)内，并使内锚杆(2)在导向片(14)的导向作用下向远离滑杆(5)中心线的方向推动受力条(12)，受力条(12)带动固定钻子(11)经滑杆(5)上的通孔(10)伸出至滑杆(5)的外侧，并进入岩层内，以通过固定钻子(11)实现对滑杆(5)的锚固，即实现对外锚杆(1)的锚固。
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