CN111946375B - 一种分段式注浆锚杆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分段式注浆锚杆，包括注浆管、锚索、导向帽、隔浆体、止浆塞和止浆塞开启机构；所述锚索围绕注浆管均匀分布有若干根；所述导向帽固定于注浆管和锚索的内端；所述隔浆体为若干个，其间隔外套于注浆管和锚索、用于将锚孔分隔为多个注浆段；所述注浆管的管壁上设有与各个注浆段一一对应的多组出浆孔；所述止浆塞用于封堵所述出浆孔；所述隔浆体可被注入锚孔内达到临界压力的锚固剂推动沿注浆管滑动，并触发止浆塞开启机构使下一注浆段的止浆塞开启；本发明能够由里向外逐步填充每一个注浆段；以实现分段注浆，提高注浆量，达到注浆扩散范围均匀的效果。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程领域，具体涉及一种分段式注浆锚杆。
背景技术
在岩土工程涉及的地下工程、采矿工程、基坑与边坡工程中，为防止地层变形坍塌或失稳而危及安全,对地层进行加固的一种主要支护技术是采用锚杆。通过设置在地层中锚杆所具有的高强度抗拉能力及通过锚杆和锚杆周围的注浆体与地层之间密实结合等方式将地层加固起来，以提高地层的整体性,控制地层变形，使之达到稳定安全状态。传统的中空注浆锚索出浆口单一，浆液从注浆芯管前端出来后由里向外返流注入到围岩裂隙中，工艺虽然简单，但是由于距离较远在浅部和中深部返流的浆液少，造成浆液扩撒渗透不均匀，存在弱面，致使可能发生渗水漏水突水、冒落片帮滑坡等,并且无排气装置，在进行注浆作业时，在钻孔会形成气泡和空洞，降低锚固效果。
因此，有必要设计一种分段式注浆的中空注浆锚索，以提高注浆量，实现分段注浆，极大程度上消除了产生气穴的可能，达到扩散范围均匀的注浆效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是旨在提供一种能够提高注浆量，实现分段注浆，注浆范围均匀的分段式注浆锚杆。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种分段式注浆锚杆，包括注浆管、锚索、导向帽、隔浆体、止浆塞和止浆塞开启机构；所述锚索围绕注浆管均匀分布有若干根；所述导向帽固定于注浆管和锚索的内端；所述隔浆体为若干个，其间隔外套于注浆管和锚索、用于将锚孔分隔为多个注浆段；所述注浆管的管壁上设有与各个注浆段一一对应的多组出浆孔；所述止浆塞用于封堵所述出浆孔；所述隔浆体可被注入锚孔内达到临界压力的锚固剂推动沿注浆管滑动，并触发止浆塞开启机构使下一注浆段的止浆塞开启；
进一步，所述止浆塞设有卡钩；所述止浆塞开启机构包括外套于注浆管并可沿其轴向滑动的套筒和用于阻碍所述套筒滑动的复位弹簧；所述套筒形成有用于使所述卡钩卡入的环槽；注入锚孔内达到临界压力的锚固剂将通过隔浆体推动套筒克服复位弹簧滑动，使所述卡钩与环槽脱离。
进一步，所述隔浆体采用橡胶制作，其中部设有圆锥孔；所述套筒的外圆面为外圆锥面，所述隔浆体通过其圆锥孔外套于套筒的外圆锥面。
进一步，所述套筒端部形成有用于对隔浆体的滑动进行限位的限位环。
进一步，所述止浆塞包括橡胶制作的塞体和固定于塞体上端的高分子材料制作的盖体；所述卡钩与高分子材料制作的盖体一体成型。
进一步，所述注浆管由若干个子管段依次固定而成；各个子管段尾部外圆形成阶梯轴段，所述套筒外套于阶梯轴段的小径段；所述复位弹簧压缩于套筒后端面与下一个子管段前端面之间。
进一步，所述套筒的外端一体形成有保护套；所述保护套内部形成用于容纳弹簧的封闭空间。
进一步，所述隔浆体设有使注浆管穿过的中心孔以及围绕所述中心孔分布的若干个用于使锚索穿过的过孔。
进一步，所述隔浆体分布有若干个使气体通过的气孔。
本发明的有益效果为：采用本发明的分段式注浆锚杆；注浆时，锚固剂先从最里侧的出浆孔进入到最里侧的注浆段；当最里侧的注浆段的锚固剂充满锚孔后，锚固剂压力上升至临界值，并推动隔浆体滑动，然后触发止浆塞开启机构动作将下一注浆段的止浆塞开启，然后锚固剂将填充下一注浆段，由里向外逐步填充每一个注浆段；以实现分段注浆，提高注浆量，达到注浆扩散范围均匀的效果。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为本发明的使用示意图；
图2为本发明的剖视图Ⅰ；
图3为本发明的剖视图Ⅱ；
图4为图3中A处的局部放大图；
图5为本发明的套筒的外形结构示意图；
图6为本发明的隔浆体的结构示意图；
图7为本发明的卡钩与环槽的配合示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
如图1所示为本实施例的整体结构示意图；本实施例的分段式注浆锚杆，包括注浆管5、锚索6、导向帽3、隔浆体4、止浆塞和止浆塞开启机构7；所述锚索6围绕注浆管5均匀分布有六根；所述导向帽3固定于注浆管5和锚索6的内端；导向帽3为锥体结构，其与注浆管5和锚索6的内端固定，便于将二者插入到锚孔2中；所述隔浆体4为三个，其间隔外套于注浆管5和锚索6、用于将锚孔2分隔为四个注浆段；所述注浆管5的管壁上设有与各个注浆段一一对应的四组出浆孔77；每组包括六个出浆孔77，每个出浆孔77对应两相邻锚索6之间；所述止浆塞用于封堵所述出浆孔77；所述隔浆体4可被注入锚孔2内达到临界压力的锚固剂(砂浆等)推动沿注浆管5滑动，并触发止浆塞开启机构7使下一注浆段的止浆塞开启；本发明中，位于最里侧注浆段的出浆孔77不设置止浆塞和止浆塞开启机构7；因此，止浆塞为三组，止浆塞开启机构7相应为三个；施工时，在岩体1内钻出锚孔2，将整个装置置入到锚孔2呢你，注浆时，锚固剂先从最里侧的出浆孔77进入到最里侧的注浆段；当最里侧的注浆段的锚固剂充满锚孔2后，锚固剂压力上升至临界值，并推动隔浆体4滑动，然后触发止浆塞开启机构7动作将下一注浆段的止浆塞开启，然后锚固剂将填充下一注浆段，由里向外逐步填充每一个注浆段；以实现分段注浆，提高注浆量，达到注浆扩散范围均匀的效果。
本实施例中，如图4所示，所述止浆塞设有卡钩75；所述止浆塞开启机构7包括外套于注浆管5并可沿其轴向滑动的套筒73和用于阻碍所述套筒73滑动的复位弹簧76；所述套筒73形成有用于使所述卡钩75卡入的环槽710；当注入锚孔2内达到临界压力的锚固剂将通过隔浆体4推动套筒73克服复位弹簧76滑动，使所述卡钩75与环槽710脱离；卡钩75为倒钩结构，其与环槽710紧密配合后，整个止浆塞无法移动，因此，能够有效确保对出浆孔77的封堵。
本实施例中，所述隔浆体4采用橡胶制作，其中部设有圆锥孔；所述套筒73的外圆面为外圆锥面，所述隔浆体4通过其圆锥孔外套于套筒73的外圆锥面，如图4所示，当上一注浆段的压力逐渐增大时，将推动隔浆体4向左侧滑动，在此过程中，利用圆锥配合面将橡胶隔浆体4沿径向向外撑开，从而进一步扩大隔浆体4的外径，提高对锚孔2的封堵效果；当然，此处的圆锥配合面的锥度较小，因此，隔浆体4的涨开量有限，避免卡死。
本实施例中，所述套筒73端部形成有用于对隔浆体4的滑动进行限位的限位环74，当隔浆体4滑动到抵住限位环74后，其将不再相对于套筒73滑动。
本实施例中，所述止浆塞包括橡胶制作的塞体78和固定于塞体78上端的高分子材料制作的盖体79；所述卡钩75与高分子材料制作的盖体79一体成型，此处采用聚四氟乙烯制作盖体79，聚四氟乙烯具有自润滑特性，其制作的卡钩75易于从环槽710中脱离。
本实施例中，所述注浆管5由若干个子管段依次固定而成；各个子管段尾部(靠近锚孔2口部一端为尾部)外圆形成阶梯轴段，所述套筒73外套于阶梯轴段的小径段72；所述复位弹簧76压缩于套筒73后端面(靠近锚孔2口部一端)与下一个子管段前端面之间；轴肩部可以对套筒73的滑动形成限位左右，复位弹簧76的弹性系数决定了卡钩75脱离所需的锚固剂压力；因此，可以通过更换复位弹簧76调节止浆塞开启机构7动作所需的压力。
本实施例中，所述套筒73的外端一体形成有保护套711，卡钩75形成在该保护套711的前端，保护套711的内径与下一段注浆管5的外径相匹配，所述保护套711内部形成用于容纳弹簧76的封闭空间，从而可以避免杂质或锚固剂进入到弹簧76的安装空间内，使弹簧76卡死。
本实施例中，所述隔浆体4设有使注浆管5穿过的中心孔以及围绕所述中心孔分布的若干个用于使锚索6穿过的过孔。
本实施例中，所述隔浆体4分布有若干个使气体通过的气孔；该气孔孔径较小，因此锚固剂难以通过该气孔，每一组出浆孔77均位于对应的注浆段里侧，因此，注浆时，锚固剂将从内向外填充每一锚固段，气体将通过气孔排出锚孔2。
以上具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种分段式注浆锚杆，其特征在于：包括注浆管、锚索、导向帽、隔浆体、止浆塞和止浆塞开启机构；所述锚索围绕注浆管均匀分布有若干根；所述导向帽固定于注浆管和锚索的内端；所述隔浆体为若干个，其间隔外套于注浆管和锚索、用于将锚孔分隔为多个注浆段；所述注浆管的管壁上设有与各个注浆段一一对应的多组出浆孔；所述止浆塞用于封堵所述出浆孔；所述隔浆体可被注入锚孔内达到临界压力的锚固剂推动沿注浆管滑动，并触发止浆塞开启机构使下一注浆段的止浆塞开启；
所述止浆塞设有卡钩；所述止浆塞开启机构包括外套于注浆管并可沿其轴向滑动的套筒和用于阻碍所述套筒滑动的复位弹簧；所述套筒形成有用于使所述卡钩卡入的环槽；注入锚孔内达到临界压力的锚固剂将通过隔浆体推动套筒克服复位弹簧滑动，使所述卡钩与环槽脱离。
2.根据权利要求1所述的分段式注浆锚杆，其特征在于：所述隔浆体采用橡胶制作，其中部设有圆锥孔；所述套筒的外圆面为外圆锥面，所述隔浆体通过其圆锥孔外套于套筒的外圆锥面。
3.根据权利要求2所述的分段式注浆锚杆，其特征在于：所述套筒端部形成有用于对隔浆体的滑动进行限位的限位环。
4.根据权利要求3所述的分段式注浆锚杆，其特征在于：所述止浆塞包括橡胶制作的塞体和固定于塞体上端的高分子材料制作的盖体；所述卡钩与高分子材料制作的盖体一体成型。
5.根据权利要求4所述的分段式注浆锚杆，其特征在于：所述注浆管由若干个子管段依次固定而成；各个子管段尾部外圆形成阶梯轴段，所述套筒外套于阶梯轴段的小径段；所述复位弹簧压缩于套筒后端面与下一个子管段前端面之间。
6.根据权利要求5所述的分段式注浆锚杆，其特征在于：所述套筒的外端一体形成有保护套；所述保护套内部形成用于容纳弹簧的封闭空间。
7.根据权利要求6所述的分段式注浆锚杆，其特征在于：所述隔浆体设有使注浆管穿过的中心孔以及围绕所述中心孔分布的若干个用于使锚索穿过的过孔。
8.根据权利要求7所述的分段式注浆锚杆，其特征在于：所述隔浆体分布有若干个使气体通过的气孔。
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