CN109779664B - 钻锚高压注浆一体化树脂锚杆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钻锚高压注浆一体化树脂锚杆，属于锚固用具领域。包括锚头(5)和杆体(3)，杆体(3)内设有可沿杆体(3)内壁滑动活塞(2)，活塞(2)内设有单向阀(12)；锚头(5)为箭头状结构且内部设有贯穿整个锚头(5)的注入通孔，锚头(5)靠近箭头部为阶梯轴结构的连接部(52)，连接部(52)上倾斜设有锚固剂通孔(9)，锚头(5)注入通孔开口处端设有堵头(8)。本装置低压时，通过高压水推动活塞(2)，将树脂压入混合器(4)实现树脂锚固剂混合，实现锚固。继续通入高压水，当注浆压力达到一定压力时单向阀(12)开启，高压水直接流入锚头(5)的注入通孔，并将堵头(8)打开从而实现高压注浆。
Description
技术领域
本发明公开了一种钻锚高压注浆一体化树脂锚杆，属于锚固用具技术领域。
背景技术
树脂锚杆主要是通过树脂锚固剂将锚杆与围岩固定，而现有的树脂锚杆主要包括各种材质杆体及托盘、螺母等构件组成，杆体的一端为锚头。而起粘结锚固作用的材料为锚固剂，树脂锚固剂由树脂胶泥和固化剂两部分分割包装成卷形，混合后能使杆体与被锚固体煤、岩粘结在一起。
而目前树脂锚杆实际使用时，需先打孔，打完孔后由人工向孔内安装锚固剂，然后通过锚杆钻机带动锚杆杆体旋转搅拌药卷实现锚固。由于树脂药卷多、顶板成孔差、机具扭矩不高等因素影响，锚杆安装时容易失效，同时工序多，操作复杂，造成职工操作比较困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有树脂锚杆的锚固剂混合不均匀，易失效，同时无法实现端部高压注浆的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：钻锚高压注浆一体化树脂锚杆，包括锚头和杆体，所述杆体为中空的管状结构，杆体内设置有活塞，活塞可沿杆体内壁滑动，活塞为中空的管状结构且管内设置有单向阀；锚头截面为箭头状且一端沿其长度方向设置有贯穿整个锚头的注入通孔，锚头靠近箭头部为阶梯轴结构的连接部，连接部伸入杆体内并与杆体可拆卸连接，且连接部上倾斜设置有与注入通孔连通锚固剂通孔，锚固剂通孔开口方向与杆体轴向夹角为锐角，锚头远离杆体端的注入通孔开口处设置有堵头。
其中，上述装置中所述锚头的注入通孔为沉孔状结构，且孔径大的一端内部设置有混合器。
其中，上述装置中所述杆体一端内壁设置有管螺纹，锚头的连接部外壁上设置有适配的外螺纹，使得杆体和锚头螺纹连接。
其中，上述装置中所述活塞远离锚头端外壁上设置有环形凹槽，凹槽内设置有橡胶圈。
进一步，上述装置中所述单向阀包括弹簧、球体和挡板，活塞内部通孔为沉孔结构，挡板中部设置有开口，且挡板设置在活塞的大径通孔端，弹簧的一端与沉孔径向侧壁接触连接，另一端与球体接触连接，且球体的另一侧穿入挡板开口内。
其中，上述装置中所述锚头远离杆体的箭头部为钻头结构。
本发明的有益效果是：本装置结构简单，使用简便。通过在杆体内设置活塞，并将杆体的一端与锚头连接，使得杆体内部空腔与锚头空腔连通，通过堵头将锚头远离杆体的出口处封闭，并在锚头的箭头部设置锚固剂通孔，活塞内部设置有单向阀。这种结构设置使得实际使用时，先将锚固剂包放置在杆体内，通过高压水推动活塞，将锚固剂包中的锚固剂组分压入混合器实现树脂锚固剂混合，并从锚固剂通孔流出实现锚固。继续通入高压水，当注浆压力达到一定压力时单向阀开启，高压水直接流入锚头的注入通孔，并将堵头打开从而实现高压注浆的目的。
附图说明
图1为本发明全剖结构示意图；
图2为本发明锚头全剖结构示意图；
图3为本发明锚杆全剖结构示意图；
图4为本发明活塞全剖结构示意图。
图中标记为：1是螺母，2是活塞，21是凹槽，3是杆体，31是管螺纹，4是混合器，5是锚头，51是外螺纹，52是连接部，6是锚固剂包，7是托盘，8是堵头，9是锚固剂通孔，10是橡胶圈，12是单向阀，121是挡板，122是球体，123是弹簧。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1至图4所示，本发明的钻锚高压注浆一体化树脂锚杆，包括锚头5和杆体3，所述杆体3为中空的管状结构，杆体3内设置有活塞2，活塞2可沿杆体3内壁滑动，活塞2为中空的管状结构且管内设置有单向阀12；锚头5为截面箭头状且一端沿其长度方向设置有贯穿整个锚头5的注入通孔，锚头5靠近箭头部为阶梯轴结构的连接部52，连接部52伸入杆体3内并与杆体3可拆卸连接，且连接部52上倾斜设置有与注入通孔连通锚固剂通孔9，锚固剂通孔9开口方向与杆体3轴向夹角为锐角，锚头5远离杆体3端的注入通孔开口处设置有堵头8。本领域技术人员能够理解的是，将本装置放置在围岩孔内，拧动螺母1实现托盘7与围岩壁的紧密贴合，同时通过在杆体3内依次设置活塞2，并将杆体3的一端与锚头5连接，使得杆体3内部空腔与锚头5空腔连通，通过堵头8将锚头5远离杆体3的出口处封闭，并在锚头5的箭头部设置锚固剂通孔9，活塞2内部设置有单向阀12。这种结构设置使得实际使用时，先将锚固剂包6放置在杆体3内腔内，同时将杆体3远离锚头5端与高压水连接，高压水直接作用于活塞2，通过推动活塞2，将锚固剂包6中的锚固剂组分压入混合器4实现树脂锚固剂混合，并从锚固剂通孔9流出实现锚固。继续通入高压水，当注浆压力达到一定压力时单向阀12开启，高压水直接流入锚头5的注入通孔，并将堵头8打开从而实现高压注浆的目的。锚头5的箭头端可优选为圆锥或圆台形结构。而靠近箭头部与杆体3的连接部52应为管状结构，且外径沿锚头5至杆体3方向依次减小，使得连接部52为阶梯轴结构，且锚固剂通孔9应设置在第一台阶面上，而连接部52上与杆体3的连接处应紧挨锚固剂通孔9的第二台阶面上。同时为了防止锚固剂流向锚头箭头端，本装置优选连接部52上倾斜设置有与注入通孔连通锚固剂通孔9，可优选锚固剂通孔9为至少两个且均匀设置。且锚固剂通孔9开口方向与杆体3轴向夹角为锐角，可优选上述夹角为15至60°，也即是锚固剂通孔9开口朝向围岩外侧，也即是朝向钻孔侧。
优选的，上述装置中所述锚头5的注入通孔为沉孔状结构，且孔径大的一端内部设置有混合器4。本领域技术人员能够理解的是，本装置优选锚头5的注入通孔为沉孔状结构，使得混合器4放置在大端口径的内部，防止混合器4轴向运动，便于锚固剂混合均匀。
优选的，上述装置中所述杆体3一端内壁设置有管螺纹31，锚头5的连接部52外壁上设置有适配的外螺纹51，使得杆体3和锚头5螺纹连接。本领域技术人员能够理解的是，本装置优选杆体3和锚头5为螺纹连接来实现可拆卸连接，具体在杆体3一端内壁设置有管螺纹31，锚头5靠近箭头端的外壁上也即是连接部52上设置有适配的外螺纹51。
优选的，上述装置中所述活塞2远离锚头5端外壁上设置有环形凹槽21，凹槽21内设置有橡胶圈10。本领域技术人员能够理解的是，由于实际使用时高压水直接推动活塞2运动，挤压锚固剂包6将锚固剂推至混合器4混合，为了防止低压时高压水直接与锚固剂包6接触，故优选活塞2远离锚头5端外壁上设置有环形凹槽21，凹槽21内设置有橡胶圈10，通过橡胶圈10实现密封的目的。
优选的，上述装置中所述单向阀12包括弹簧123、球体122和挡板121，活塞2内部通孔为沉孔结构，挡板121中部设置有开口，且挡板121设置在活塞2的大径通孔端，弹簧123的一端与沉孔径向侧壁接触连接，另一端与球体122接触连接，且球体122的另一侧穿入挡板121开口内。本领域技术人员能够理解的是，本装置进一步优选活塞2内部的单向阀12的具体结构，通过将活塞2的通孔设置成沉孔形状，将弹簧123的一端与沉孔的径向侧壁接触，使得弹簧123不能像小口端移动，实现固定的目的，而弹簧123的另一端与球体122连接，可以是接触连接也可以是固定连接，而在活塞2的大口端通过挡板121将球体122和弹簧123限制在活塞2的内部，而挡板121的中部设置有开口，且该开口的最大直径应小于球体122的直径才能实现限制球体122的目的。
优选的，上述装置中所述锚头5远离杆体3的箭头部为钻头结构。本领域技术人员能够理解的是，本装置进一步优选将锚头5远离杆体3的箭头部为钻头结构，由于锚头5与杆体3直接连接，通过给杆体3施加一个旋转的作用力即可实现本装置钻孔的目的，这种结构可以缩短钻孔步骤实现锚钻一体化。
Claims (4)
1.钻锚高压注浆一体化树脂锚杆，包括锚头（5）和杆体（3），其特征在于：所述杆体（3）为中空的管状结构，杆体（3）内设置有活塞（2），活塞（2）可沿杆体（3）内壁滑动，活塞（2）为中空的管状结构且管内设置有单向阀（12）；锚头（5）截面为箭头状且一端沿其长度方向设置有贯穿整个锚头（5）的注入通孔，锚头（5）靠近箭头部为阶梯轴结构的连接部（52），连接部（52）伸入杆体（3）内并与杆体（3）可拆卸连接，且连接部（52）上倾斜设置有与注入通孔连通锚固剂通孔（9），锚固剂通孔（9）开口方向与杆体（3）轴向夹角为锐角，且锚固剂通孔（9）开口朝向钻孔侧，锚头（5）远离杆体（3）端的注入通孔开口处设置有堵头（8）；实际使用时，先将锚固剂包（6）放置在杆体（3）内腔内，同时将杆体（3）远离锚头（5）端与高压水连接，高压水直接作用于活塞（2），通过推动活塞（2），将锚固剂包（6）中的锚固剂组分压入混合器（4）实现树脂锚固剂混合，并从锚固剂通孔（9）流出实现锚固；继续通入高压水，当注浆压力达到一定压力时单向阀（12）开启，高压水直接流入锚头（5）的注入通孔，并将堵头（8）打开从而实现高压注浆的目的；
所述锚头（5）的注入通孔为沉孔状结构，且孔径大的一端内部设置有混合器（4）；所述单向阀（12）包括弹簧（123）、球体（122）和挡板（121），活塞（2）内部通孔为沉孔结构，挡板（121）中部设置有开口，且挡板（121）设置在活塞（2）的大径通孔端，弹簧（123）的一端与沉孔径向侧壁接触连接，另一端与球体（122）接触连接，且球体（122）的另一侧穿入挡板（121）开口内。
2.如权利要求1所述的钻锚高压注浆一体化树脂锚杆，其特征在于：所述杆体（3）一端内壁设置有管螺纹（31），锚头（5）的连接部（52）外壁上设置有适配的外螺纹（51），使得杆体（3）和锚头（5）螺纹连接。
3.如权利要求1所述的钻锚高压注浆一体化树脂锚杆，其特征在于：所述活塞（2）远离锚头（5）端外壁上设置有环形凹槽（21），凹槽（21）内设置有橡胶圈（10）。
4.如权利要求1所述的钻锚高压注浆一体化树脂锚杆，其特征在于：所述锚头（5）远离杆体（3）的箭头部为钻头结构。
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