CN113417683B - 一种新型注浆锚杆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型注浆锚杆，属于矿山和岩土工程的钻孔注浆技术领域，旨在解决现有注浆锚杆强度差，注浆前期不能满足支护作用以及自身不带止浆结构的问题；包括锚杆主体、锚头，还包括孔壁封堵装置和止浆阀板；若干个所述孔壁封堵装置设置于锚杆主体上，所述止浆阀板可转动的设置于锚杆主体内；所述孔壁封堵装置包括旋转推板、转块、转动架、膨胀柱；本发明的设计未注浆状态能够满足支护作用，无需在前期进行螺纹钢锚杆支护作业，减少材料浪费以及降低人力资源成本；注浆时自身能够形成孔壁封堵结构，使用简单方便；自带进浆孔自动封堵结构，能够在注浆结束后进行预封堵，避免射浆喷人的情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及矿山和岩土工程的钻孔注浆技术领域，具体为一种新型注浆锚杆。
背景技术
随着煤矿开采深度的增加，井下巷道的矿压越来越明显。有些煤矿因为受到地质构造的影响，经常出现顶帮围岩破碎的情况，自承能力较差。因此就需要施工注浆锚杆进行注浆加固。目前的注浆锚杆一般为中空式圆钢锚杆，由于杆体壁的厚度较薄，屈服强度较低，不能满足前期高强度的拉伸支护作用，只能在正常螺纹钢锚杆支护完毕的情况下，另外在后期施工该注浆锚杆专门用于注浆加固，这样既浪费了材料，同时增加了人力成本。
现有的注浆锚杆大都不带封堵结构，注浆锚杆安设中，杆体与孔壁的封堵大都采用锥形压涨橡胶套封堵，通过在杆体孔口焊接锥形头，压缩带有锥形孔的橡胶套进行封孔，这种形式操作复杂，使用不便；注浆管自身不具备止浆功能，一般注浆结束后采用丝堵或棉丝封闭进浆孔，在上向注浆、高压注浆或较大水压作用时，操作困难，有射浆伤人的危险。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种新型注浆锚杆，其未注浆状态能够满足支护作用，注浆时自身能够形成孔壁封堵结构，且自带进浆孔自动封堵结构。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种新型注浆锚杆，包括锚杆主体、锚头，其特征在于，还包括孔壁封堵装置和止浆阀板；若干个所述孔壁封堵装置设置于锚杆主体上，所述止浆阀板可转动的设置于锚杆主体内；
所述孔壁封堵装置包括旋转推板、转块、转动架、膨胀柱，所述膨胀柱的顶面和底面均设置有旋转推板，所述旋转推板和锚杆主体固定连接，所述旋转推板上等角度开有四个导向弧槽；所述膨胀柱由四个大小相等的扇形柱组成，相邻两个扇形柱之间通过密封连接弹性片相连接；
所述扇形柱的顶面和底面均设置有滑动销，四个所述扇形柱顶面的滑动销一一对应置于上方旋转推板上的四个导向弧槽内，四个所述扇形柱底面的滑动销一一对应置于下方旋转推板上的四个导向弧槽内；所述转动架设置于锚杆主体内，所述转动架和旋转推板固定连接，所述转动架的顶端连接有转块，所述转块位于锚杆主体外；
所述止浆阀板由四个大小相等的扇形板组成，所述扇形板通过铰接轴和锚杆主体壁可转动连接，所述铰接轴上套置有扭转弹簧，所述扭转弹簧一端和扇形板连接，扭转弹簧另一端和锚杆主体连接；
进一步的，所述旋转推板上相邻两个导向弧槽的端部相重叠；
进一步的，所述膨胀柱的外侧圆周面上设置有扎杆；
进一步的，所述滑动销位于导向弧槽内的一端上连接有限位块；
进一步的，所述导向弧槽的截面为T型结构；
进一步的，所述密封连接弹性片为橡胶片；
进一步的，所述止浆阀板上连接有拉杆，所述拉杆延伸至锚杆主体外。
本发明的有益效果在于: 1、未注浆状态能够满足支护作用，无需在前期进行螺纹钢锚杆支护作业，减少材料浪费以及降低人力资源成本；2、注浆时自身能够形成孔壁封堵结构，使用简单方便；3、自带进浆孔自动封堵结构，能够在注浆结束后进行预封堵，避免射浆喷人的情况发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种新型注浆锚杆张开状态下的结构示意图；
图2为本发明提供的一种新型注浆锚杆收缩状态下的结构示意图；
图3为本发明提供的一种新型注浆锚杆旋转推板的结构示意图；
图4本发明提供的一种新型注浆锚杆扎杆膨胀柱的结构示意图；
图5本发明提供的一种新型注浆锚杆扎杆膨胀柱上滑动销的结构示意图；
图6本发明提供的一种新型注浆锚杆止浆阀板的结构示意图。
附图标记说明：
锚杆主体1、锚头；2、旋转推板；3、导向弧槽；4、转块；5、密封连接弹性片；6、滑动销；7、铰接轴；8、止浆阀板；9、转动架；10、膨胀柱11。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中”、“上”、“下”、“横”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-图6所示，一种新型注浆锚杆，包括锚杆主体1、锚头2，还包括孔壁封堵装置和止浆阀板9；若干个所述孔壁封堵装置设置于锚杆主体1上，所述止浆阀板9可转动的设置于锚杆主体1内；
所述孔壁封堵装置包括旋转推板3、转块5、转动架10、膨胀柱11，所述膨胀柱11的顶面和底面均设置有旋转推板3，所述旋转推板3和锚杆主体1固定连接，所述旋转推板3上等角度开有四个导向弧槽4；所述膨胀柱11由四个大小相等的扇形柱组成，相邻两个扇形柱之间通过密封连接弹性片6相连接；膨胀柱11收缩状态下，转动架10正好位于四个扇形柱中间围成的孔内，密封连接弹性片6对相邻两个扇形柱之间的间隙进行密封；
所述扇形柱的顶面和底面均设置有滑动销7，四个所述扇形柱顶面的滑动销7一一对应置于上方旋转推板3上的四个导向弧槽4内，四个所述扇形柱底面的滑动销7一一对应置于下方旋转推板3上的四个导向弧槽4内；扇形柱和旋转推板3能够相对转动，随着滑动销7在导向弧槽4内位置的变化，扇形柱之间的距离发生变化，进而实现膨胀柱11收缩、张开状态的变化；
所述转动架10设置于锚杆主体1内，所述转动架10和旋转推板3固定连接，所述转动架10的顶端连接有转块5，所述转块5位于锚杆主体1外；通过旋转转块5带动旋转推板3发生转动；
所述止浆阀板9由四个大小相等的扇形板组成，所述扇形板通过铰接轴8和锚杆主体1壁可转动连接，所述铰接轴8上套置有扭转弹簧，所述扭转弹簧一端和扇形板连接，扭转弹簧另一端和锚杆主体1连接；未注浆时，转动架10正好位于四个扇形板中间围成的孔内。
进一步的，所述旋转推板3上相邻两个导向弧槽4的端部相重叠；保证膨胀柱11收缩时能够两两贴紧；
进一步的，所述膨胀柱11的外侧圆周面上设置有扎杆；在膨胀柱11张开时，能够扎进岩层内，提高与岩层的连接紧密度，锚固性能更好；
进一步的，所述滑动销7位于导向弧槽4内的一端上连接有限位块；对滑动销7进行限位，避免其从导向弧槽4内滑出；
进一步的，所述导向弧槽4的截面为T型结构；配合限位块对滑动销7进行限位；
进一步的，所述密封连接弹性片6为橡胶片；橡胶片能够受力伸缩变形，且具备不错的密封效果；
进一步的，所述止浆阀板9上连接有拉杆，所述拉杆延伸至锚杆主体1外，在止浆阀板9受阻碍难以自动闭合时，可以通过拉杆拉动闭合。
使用时，首先将收缩状态下的锚杆逐一放入岩壁上预先打好的锚杆孔内；收缩状态下的膨胀柱11配合转动架10形成实心的柱体结构，此时锚杆由间隔分布的实心段和空心段组成，相较中空式圆钢锚杆整体结构强度大，能够满足注浆前期的支护作用；
注浆时，针对同一区域内的锚杆分不同时间段进行注浆，达到注浆时每个区域都有起支护作用的锚杆存在；
注浆前使用外部工具转动转动架10，转动架10带动旋转推板3转动，旋转推板3和膨胀柱11相对转动，随着膨胀柱11上滑动销7所处位置的变化，相邻扇形柱间的距离逐渐变大，进而膨胀柱11张开和孔壁贴紧，对孔壁和杆体间的空隙进行封堵；
膨胀柱11和孔壁贴紧后，采用注浆枪对锚杆主体1内进行注浆，锚杆主体1内止浆阀板9在浆液的推动下旋转打开，此时锚杆主体1内部通道打开，浆液通过锚头2上的注浆孔流出对岩壁进行注浆作业；
注浆完成后，止浆阀板9在扭转弹簧带动下反向旋转闭合，对进浆孔进行预封堵，避免射浆喷人，然后采用丝堵或棉丝封闭进浆孔。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种新型注浆锚杆，包括锚杆主体、锚头，其特征在于，还包括孔壁封堵装置和止浆阀板；若干个所述孔壁封堵装置设置于锚杆主体上，所述止浆阀板可转动的设置于锚杆主体内；
所述孔壁封堵装置包括旋转推板、转块、转动架、膨胀柱，所述膨胀柱的顶面和底面均设置有旋转推板，所述旋转推板和锚杆主体固定连接，所述旋转推板上等角度开有四个导向弧槽；所述膨胀柱由四个大小相等的扇形柱组成，相邻两个扇形柱之间通过密封连接弹性片相连接；
所述扇形柱的顶面和底面均设置有滑动销，四个所述扇形柱顶面的滑动销一一对应置于上方旋转推板上的四个导向弧槽内，四个所述扇形柱底面的滑动销一一对应置于下方旋转推板上的四个导向弧槽内；所述转动架设置于锚杆主体内，所述转动架和旋转推板固定连接，所述转动架的顶端连接有转块，所述转块位于锚杆主体外；
所述止浆阀板由四个大小相等的扇形板组成，所述扇形板通过铰接轴和锚杆主体壁可转动连接，所述铰接轴上套置有扭转弹簧，所述扭转弹簧一端和扇形板连接，扭转弹簧另一端和锚杆主体连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型注浆锚杆，其特征在于，所述旋转推板上相邻两个导向弧槽的端部相重叠。
3.根据权利要求2所述的一种新型注浆锚杆，其特征在于，所述膨胀柱的外侧圆周面上设置有扎杆。
4.根据权利要求3所述的一种新型注浆锚杆，其特征在于，所述滑动销位于导向弧槽内的一端上连接有限位块。
5.根据权利要求4所述的一种新型注浆锚杆，其特征在于，所述导向弧槽的截面为T型结构。
6.根据权利要求5所述的一种新型注浆锚杆，其特征在于，所述止浆阀板上连接有拉杆，所述拉杆延伸至锚杆主体外。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种新型注浆锚杆，其特征在于，所述密封连接弹性片为橡胶片。
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