CN112761693A - 一种注浆型膨胀锚杆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种注浆型膨胀锚杆，包括锚固端、外壳、中空注浆杆体和止浆托盘，锚固端与外壳连结，锚固端弧形段有贯通的注浆孔均匀分布，弧形段外部非均匀分布大量截齿；外壳由注浆段和膨胀段交替组成，注浆段上有多个注浆孔，膨胀段包含锚固块和月牙形膨胀装置，膨胀装置与外壳铰接，膨胀装置通过单向轴承与外壳内部铰接；中空注浆杆体一端穿过挤压球球心，与挤压球(7)焊接为一个整体，中空注浆杆体另一端通过止浆托盘的贯通孔与旋转块连结，旋转块带动中空注浆杆体下端的挤压球向上移动，推动膨胀装置下部的弧形挡板，使膨胀装置展开。本发明注浆均匀、锚固强度高、提供高预应力，适用于软岩巷道。
Description
技术领域
本发明属于软弱围岩稳定性控制技术领域，更具体地说，涉及一种注浆型膨胀锚杆。
背景技术
在井巷、桥隧、边坡工程中，锚杆已广泛用于控制岩体的稳定。在当前锚杆支护技术中，注浆锚杆对时间效应明显的软岩巷道具有一定支护效果，通过往管缝锚杆内注浆，增加杆体抗剪强度、增大杆体与钻孔之间的摩檫力以及通过浆液的渗透使破碎围岩裂隙胶结，从而提高围岩稳定性。但在工程实践中，此种方法存在一些不足：（1）杆体一次注浆，管缝锚杆与浆液接触面有限，在待凝固期间，浆液易流出或凝固不均匀，未能充分凝固成整体，造成锚杆强度不高，易拔出（2）软弱围岩，存在大量裂隙，且流变现象明显，锚杆插入钻孔不能对围岩施加足够大的径向预应力，注浆全过程，围岩持续变形，易造成巷道开挖初期发生大变形。
因此，有必要提供一种适用于软岩巷道的新锚杆解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种注浆型膨胀锚杆，该锚杆注浆均匀、锚固强度高、提供高预应力，适用于软岩巷道。
本发明的技术方案是：
一种注浆型膨胀锚杆，包括可拆卸锚固端、外壳、中空注浆杆体和止浆托盘，锚固端与外壳连结，所述锚固端整体为胶囊壳状，直线段设置内螺纹，弧形段有贯通的注浆孔均匀分布，弧形段外部非均匀分布大量截齿；
所述外壳由注浆段和膨胀段交替组成，注浆段上有多个注浆孔；膨胀段包含锚固块和月牙形膨胀装置，膨胀装置与外壳铰接，膨胀装置通过单向轴承与外壳内部铰接，单向轴承和膨胀装置焊接为一个膨胀单元，膨胀装置弧向朝内；
所述中空注浆杆体一端穿过挤压球球心，且中空注浆杆体与挤压球焊接为一个整体，中空注浆杆体另一端通过止浆托盘的贯通孔与旋转块连结，旋转块带动中空注浆杆体下端的挤压球向上移动，推动膨胀装置下部的弧形挡板，使膨胀装置展开。
进一步地，所述注浆段与膨胀段等距同轴交替设置，注浆孔等距均匀设置。
进一步地，所述外壳靠近锚固端设有外螺纹，外壳和锚固端通过外螺纹与内螺纹连结。
进一步地，所述挡板弧度与挤压球弧度一致。
进一步地，所述单向轴承沿外壳截面圆心反向旋转。
进一步地，所述中空注浆杆体外部设置止浆塞。
进一步地，所述旋转块为六角型设置。
进一步地，所述止浆托盘为高强度可拆卸托盘，注浆完成后卸下止浆托盘，将中空注浆杆体及挤压球取出，用止浆帽堵浆。
本发明的有益效果：
1、通过等距交替设置注浆段和膨胀段，可以均匀增加锚杆强度以及围岩预应力，从而提高围岩整体完整度；
2、挤压球移动至每个锚固单元挡板时，每个挡板都可与锚固端空间形成一个封闭的小区域，通过中空注浆杆体的导流孔进行小区域注浆，因此多次小区域注浆，使浆液凝固均匀，提升注浆锚杆的整体性；
3、注浆过程完成后，将止浆托盘卸下，回收中空注浆杆体及挤压球，重复利用，提高经济效益；
4、挤压球推动膨胀单元连同锚块一起展开，膨胀单元与锚块的相互配合，使锚固力大幅度增加；
5、锚固端可拆卸便于将中空注浆杆体与挤压球塞入外壳内部，弧面外表面分布大量不规则截齿，在安插时破坏碎岩，便于进入钻孔底部，浆液通过注浆孔流出，粗糙的突起亦能增大锚固端锚固力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的膨胀段结构示意图；
图3为本发明的锚固端结构示意图。
附图标记：1-锚固端；101-截齿；102-内螺纹；2-外壳；3-注浆段；4-膨胀段；401-锚固块；402锚固装置；403-挡板；404-单向轴承；5-注浆孔；6-中空注浆杆体；7-挤压球；8-止浆托盘；9-旋转块；10-外螺纹；11-止浆塞；12-止浆帽。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
参阅图1-3，一种注浆型膨胀锚杆，包括可拆卸锚固端1、外壳2、中空注浆杆体6和止浆托盘8，锚固端1与外壳2连结，所述锚固端1整体为胶囊壳状，直线段设置内螺纹102，弧形段有贯通的注浆孔5均匀分布，弧形段外部非均匀分布大量截齿101；
外壳2由注浆段3和膨胀段4交替组成，注浆段3上有多个注浆孔5；膨胀段4包含锚固块401和月牙形膨胀装置402，膨胀装置402与外壳2铰接；所述膨胀装置402通过单向轴承404与外壳6内部铰接，单向轴承404和膨胀装置402焊接为一个膨胀单元，膨胀装置402弧向朝内；
中空注浆杆体6一端过挤压球7球心，完全穿过整个挤压球7，且中空注浆杆体6与挤压球7焊接为一个整体，打开锚固端1将中空注浆杆体6及挤压球7整体插入外壳轴线锚固端1附近，合上锚固端1；中空注浆杆体6另一端通过止浆托盘8的贯通孔与旋转块9连结，旋转块9带动中空注浆杆体6下端的挤压球7向上移动，进而推动膨胀装置402下部的弧形挡板403，使膨胀装置402展开。
所述注浆段3与膨胀段4等距同轴交替设置，注浆孔5等距均匀设置。
所述外壳2靠近锚固端设有外螺纹10，外壳2和锚固端1通过外螺纹10与内螺纹102连结。
所述挡板403弧度与挤压球7弧度一致。
所述单向轴承404沿外壳截面圆心反向旋转，向外壳2截面圆心转动具有较大阻尼，使膨胀装置402向外展开，膨胀装置402展开亦能推动锚块401展开。
所述中空注浆杆体6外部设置止浆塞11。
所述旋转块9为六角型设置，旋转块9转动带动中空注浆杆体6及挤压球7向止浆托盘8处移动，挤压球7推动每个挡板403时能与锚固端1之间形成较为封闭的小区域，当每个小区域形成时进行注浆，凝固一小时后继续移动挤压球7。
所述止浆托盘8为高强度可拆卸托盘，注浆完成后先卸下止浆托盘8，再将中空注浆杆体6及挤压球7取出，最后由止浆帽12堵浆。
本发明通过等距交替设置注浆段和膨胀段，可以均匀增加锚杆强度以及围岩预应力，从而提高围岩整体完整度；挤压球移动至每个锚固单元挡板时，每个挡板都可与锚固端空间形成一个封闭的小区域，通过中空注浆杆体的导流孔进行小区域注浆，因此多次小区域注浆，使浆液凝固均匀，提升注浆锚杆的整体性；注浆过程完成后，将止浆托盘卸下，回收中空注浆杆体及挤压球，重复利用，提高经济效益；挤压球推动膨胀单元连同锚块一起展开，膨胀单元与锚块的相互配合，使锚固力大幅度增加；锚固端可拆卸便于将中空注浆杆体与挤压球塞入外壳内部，弧面外表面分布大量不规则截齿，在安插时破坏碎岩，便于进入钻孔底部，浆液通过注浆孔流出，粗糙的突起亦能增大锚固端锚固力。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种注浆型膨胀锚杆，其特征在于：包括可拆卸的锚固端(1)、外壳(2)、中空注浆杆体(6)和止浆托盘(8)，锚固端(1)与外壳(2)连结，所述锚固端(1)整体为胶囊壳状，直线段设置内螺纹(102)，弧形段有贯通的注浆孔(5)均匀分布，弧形段外部非均匀分布大量截齿(101)；
所述外壳(2)由注浆段(3)和膨胀段(4)交替组成，注浆段(3)上有多个注浆孔(5)；膨胀段(4)包含锚固块(401)和月牙形膨胀装置(402)，膨胀装置(402)与外壳(2)铰接，膨胀装置(402)通过单向轴承(404)与外壳(6)内部铰接，单向轴承(404)和膨胀装置(402)焊接为一个膨胀单元，膨胀装置(402)弧向朝内；
所述中空注浆杆体(6)一端穿过挤压球(7)球心，且中空注浆杆体(6)与挤压球(7)焊接为一个整体，中空注浆杆体(6)另一端通过止浆托盘(8)的贯通孔与旋转块(9)连结，旋转块(9)带动中空注浆杆体(6)下端的挤压球(7)向上移动，推动膨胀装置(402)下部的弧形挡板(403)，使膨胀装置(402)展开。
2.如权利要求1所述的一种注浆型膨胀锚杆，其特征在于：所述注浆段(3)与膨胀段(4)等距同轴交替设置，注浆孔(5)等距均匀设置。
3.如权利要求1所述的一种注浆型膨胀锚杆，其特征在于：所述外壳(2)靠近锚固端设有外螺纹(10)，外壳(2)和锚固端(1)通过外螺纹(10)与内螺纹(102)连结。
4.如权利要求1所述的一种注浆型膨胀锚杆，其特征在于：所述挡板(403)弧度与挤压球(7)弧度一致。
5.如权利要求1所述的一种注浆型膨胀锚杆，其特征在于：所述单向轴承(404)沿外壳截面圆心反向旋转。
6.如权利要求1所述的一种注浆型膨胀锚杆，其特征在于：所述中空注浆杆体(6)外部设置止浆塞(11)。
7.如权利要求1所述的一种注浆型膨胀锚杆，其特征在于：所述旋转块(9)为六角型。
8.如权利要求1所述的一种注浆型膨胀锚杆，其特征在于：所述止浆托盘(8)为高强度可拆卸托盘，注浆完成后卸下止浆托盘(8)，将中空注浆杆体(6)及挤压球(7)取出，用止浆帽(12)堵浆。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113586114A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-11-02 | 石家庄铁道大学 | 径向膨胀挤压型锚杆 |
| CN115788539A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-03-14 | 中铁二十五局集团有限公司 | 一种增大端部注浆范围的超前锚杆 |
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2021
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Cited By (3)
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| CN113586114B (zh) * | 2021-08-16 | 2024-04-12 | 石家庄铁道大学 | 径向膨胀挤压型锚杆 |
| CN115788539A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-03-14 | 中铁二十五局集团有限公司 | 一种增大端部注浆范围的超前锚杆 |
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