CN204126661U - 一种膨胀型注浆锚杆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种膨胀型注浆锚杆,包括锚杆杆体、锚杆托盘、及锚杆伸缩装置。锚杆杆体外部设有螺纹,锚杆杆体内部中空,锚杆杆体上间隔设有通孔。锚杆伸缩装置包括伸缩管片、及伸缩杆,伸缩管片上开有注浆通道、及注浆孔,多片伸缩管片围成伸缩管筒,伸缩杆一端连接锚杆杆体的通孔,伸缩杆另一端连接伸缩管片上的注浆通道,伸缩管片与锚杆杆体之间加装有复合膨胀层。锚杆杆体的锚固端粘接围岩,锚杆杆体的外部固定端通过紧固螺母连接锚杆托盘。该膨胀型注浆锚杆从整体上增加了锚杆的锚固性能,实现了锚杆与围岩最大程度的接触、粘结,同时新型止浆塞具有双重止浆性能,在工程实践中发挥了良好的支护效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种膨胀型注浆锚杆。
背景技术
随着地下工程发展的强度和深度日益增加,软岩巷道、隧道支护成为制约煤矿高效、安全生产的一个难题。软岩是在复杂地质条件下产生的,一般具有强度低、胶结性差等特点,巷道开挖后,易导致围岩产生大变形,支护结构失效。往往在使用锚杆支护过程中,锚固端失效的问题日益突显,一旦锚固端失效,锚杆就无法发挥实质性作用,巷道、隧道的安全受到严重的威胁。
传统意义上的锚杆通常采用端锚式,通过固定锚固端提高锚杆杆体的预应力,从而达到稳定围岩的目的,随着技术的发展,进而出现通过注浆的方式进行锚固的锚杆,通过注浆的方式实现锚杆的全长锚固,但锚杆与围岩的接触面积不足,在锚固端失效的情况下,锚杆与围岩的粘结力很低的现象普遍存在,从而使锚杆的悬吊作用、压缩作用失效,严重制约了地下工程的发展。在锚杆锚固端失效的情况下,最大程度地发挥锚杆的作用,这一技术难题急需解决。
实用新型内容
为了解决现有技术的不足,本实用新型提出一种新型的膨胀型注浆锚杆,该注浆锚杆对于地下工程中软岩的支护能够起到良好的作用,通过杆体上具有可伸长作用的管片,在注浆后,可实现锚杆与围岩孔壁最大程度的接触,通过伸缩管片上的通孔注浆,对周边围岩进行加固,对实现了锚杆、浆液、围岩三者的融合。
本实用新型采用如下技术方案:
一种膨胀型注浆锚杆,包括锚杆杆体、锚杆托盘、及锚杆伸缩装置,所述锚杆杆体外部设有螺纹,锚杆杆体内部中空,锚杆杆体上间隔设有通孔;
所述锚杆伸缩装置包括伸缩管片、及伸缩杆,伸缩管片上开有注浆通道、及注浆孔,多片伸缩管片围成伸缩管筒,伸缩杆一端连接锚杆杆体的通孔,伸缩杆另一端连接伸缩管片上的注浆通道,伸缩管片与锚杆杆体之间加装有复合膨胀层;
所述锚杆杆体的锚固端粘接围岩,锚杆杆体的外部固定端通过紧固螺母连接锚杆托盘。
优选地,所述伸缩杆由外部杆件、及内部杆件组成,外部杆件、及内部杆件均中空,内部杆件连接伸缩管片上的注浆通道,外部管件密封连接锚杆杆体的通孔,内部杆件套装在外部杆件内,内部管件与外部管件套装接头处设有橡胶圈。
优选地,还包括止浆塞,止浆塞由接触端面、中部空腔、及底座构成,止浆塞套装在锚杆杆体上,止浆塞接触端面接触复合膨胀层,止浆塞的底座卡扣在支护围岩的孔壁外侧。
优选地,所述复合膨胀层由高岭石、蒙脱石、及粘结剂组成。
优选地,所述伸缩片上的注浆孔均匀的分布在注浆通道两侧,每片伸缩管片上设有3个注浆孔。
优选地,所述锚杆杆体的锚固端通过树脂药卷与围岩粘接。
本实用新型的有益技术效果是:
止浆塞由接触端面、中部空腔、及底座构成,接触端面用于增大与复合膨胀层的接触面积,中部空腔可以被压缩,被压缩后横截面积显著增大,可以与围岩孔壁紧密贴合,底座与孔壁外部紧密接触,防止浆液外流。
复合膨胀层由高岭石、蒙脱石、及粘结剂组成,在注浆的过程中复合膨胀层体积会膨胀为原来的数倍,将锚杆伸缩装置完全打开。
伸缩杆由外部杆件、及内部杆件组成,注浆时浆液可以通过内部杆件、注浆通道、注浆孔直接进入周围岩体裂缝,对岩体进行加固,橡胶塞与外部杆件贴合,保证浆液压力且不会流失。
锚杆杆体中空,作为注浆的通道。锚杆杆体外部设有螺纹,增大与复合膨胀层的接触摩擦力。
本实用新型提供的膨胀型注浆锚杆,保证了锚杆杆体的锚固端失效前提下,锚杆杆体仍然与周边围岩存在着较大的粘结作用,提供了强大的摩擦阻力,保证锚杆继续工作。同时,通过伸缩装置将浆液渗入到周边围岩,对周边围岩起到了良好的加固作用,保证了整个井巷、隧道的稳定性。在复合膨胀层体积增大的过程中,复合膨胀层会将止浆塞进行压缩,止浆塞空腔横向面积逐渐增大,与周边围岩紧密贴合。这样的作用使得止浆塞具备了双重止浆功能,对保持锚杆杆体内部的注浆压力,防止漏浆方面具有很好的效果。该膨胀型注浆锚杆从整体上增加了锚杆的锚固性能,实现了锚杆与围岩最大程度的接触、粘结,同时新型止浆塞具有双重止浆性能,在工程实践中发挥了良好的支护效果。
附图说明
图1为膨胀型注浆锚杆未注浆膨胀结构示意图。
图2为膨胀型注浆锚杆注浆膨胀结构示意图。
图3为膨胀型注浆锚杆断面示意图。
图4为伸缩管片示意图。
图5为伸缩杆结构示意图。
图6为止浆塞断面示意图。
图7为止浆塞侧视图。
具体实施方式
结合附图1至7对本实用新型的具体实施方式做进一步说明:
一种膨胀型注浆锚杆,包括锚杆杆体11、锚杆托盘10、及锚杆伸缩装置。锚杆杆体11外部设有螺纹,锚杆杆体11内部中空,锚杆杆体上间隔设有通孔6。锚杆伸缩装置包括伸缩管片4、及伸缩杆5,伸缩管片4上开有注浆通道9、及注浆孔8,多片伸缩管片4围成伸缩管筒,伸缩杆一端连接锚杆杆体的通孔,伸缩杆另一端连接伸缩管片上的注浆通道9,伸缩管片与锚杆杆体之间加装有复合膨胀层3。锚杆杆体的锚固端7粘接围岩,锚杆杆体的外部固定端通过紧固螺母1连接锚杆托盘10。
膨胀型注浆锚杆还包括止浆塞2,止浆塞2由接触端面16、中部空腔17、及底座18构成,止浆塞2套装在锚杆杆体11上,止浆塞接触端面16接触复合膨胀层3,止浆塞的底座18卡扣在支护围岩的孔壁外侧。
伸缩杆由外部杆件13、及内部杆件14组成,外部杆件13、及内部杆件14均中空,内部杆件连接伸缩管片上的注浆通道,外部管件密封连接锚杆杆体的通孔,内部杆件13套装在外部杆件13内,内部管件与外部管件套装接头处设有橡胶圈12,内部杆件的尾端15中空。注浆时浆液可以通过伸缩杆5、注浆通道9、注浆孔8直接进入周围岩体裂缝,对岩体进行加固,橡胶塞12与外部杆件贴合,保证浆液压力且不会流失。
伸缩片上的注浆孔均匀的分布在注浆通道两侧,每片伸缩管片上设有3个注浆孔。
复合膨胀层3由高岭石、蒙脱石、及粘结剂组成。在注浆的过程中复合膨胀层体积会膨胀为原来的数倍,将锚杆伸缩装置完全打开。
锚杆杆体为螺纹杆体,螺纹杆体上均有的设有通孔。锚杆杆体的锚固端通过树脂药卷与围岩粘接。
在围岩孔壁内将锚杆杆体11放置好,锚杆杆体11的外部固定端通过锚杆托盘10、固定螺母1固定,锚固端7通过树脂药卷固定。对锚杆杆体11进行注浆,浆液通过注浆孔渗入复合膨胀层3,复合膨胀层3体积慢慢增大数倍,将锚杆伸缩装置打开,锚杆伸缩装置紧密与围岩贴合,浆液直接进入伸缩装置内部,在橡胶塞的作用下,浆液顺着内部杆件、注浆通道、注浆孔直接进入周边围岩,对周边围岩进行加固。
本实用新型提供的膨胀型注浆锚杆,保证了锚杆杆体的锚固端失效前提下,锚杆杆体仍然与周边围岩存在着较大的粘结作用,提供了强大的摩擦阻力,保证锚杆继续工作。同时,通过伸缩装置将浆液渗入到周边围岩,对周边围岩起到了良好的加固作用,保证了整个井巷、隧道的稳定性。在复合膨胀层体积增大的过程中,复合膨胀层会将止浆塞进行压缩,止浆塞空腔横向面积逐渐增大,与周边围岩紧密贴合。这样的作用使得止浆塞具备了双重止浆功能,对保持锚杆杆体内部的注浆压力,防止漏浆方面具有很好的效果。该膨胀型注浆锚杆从整体上增加了锚杆的锚固性能,实现了锚杆与围岩最大程度的接触、粘结,同时新型止浆塞具有双重止浆性能,在工程实践中发挥了良好的支护效果。
当然,以上说明仅仅为本实用新型的较佳实施例,本实用新型并不限于列举上述实施例,应当说明的是,任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下,所做出的所有等同替代、明显变形形式,均落在本说明书的实质范围之内,理应受到本实用新型的保护。
Claims (6)
1.一种膨胀型注浆锚杆,其特征在于,包括锚杆杆体、锚杆托盘、及锚杆伸缩装置,所述锚杆杆体外部设有螺纹,锚杆杆体内部中空,锚杆杆体上间隔设有通孔;
所述锚杆伸缩装置包括伸缩管片、及伸缩杆,伸缩管片上开有注浆通道、及注浆孔,多片伸缩管片围成伸缩管筒,伸缩杆一端连接锚杆杆体的通孔,伸缩杆另一端连接伸缩管片上的注浆通道,伸缩管片与锚杆杆体之间加装有复合膨胀层;
所述锚杆杆体的锚固端粘接围岩,锚杆杆体的外部固定端通过紧固螺母连接锚杆托盘。
2.根据权利要求1所述的一种膨胀型注浆锚杆,其特征在于,所述伸缩杆由外部杆件、及内部杆件组成,外部杆件、及内部杆件均中空,内部杆件连接伸缩管片上的注浆通道,外部管件密封连接锚杆杆体的通孔,内部杆件套装在外部杆件内,内部管件与外部管件套装接头处设有橡胶圈。
3.根据权利要求1所述的一种膨胀型注浆锚杆,其特征在于,还包括止浆塞,止浆塞由接触端面、中部空腔、及底座构成,止浆塞套装在锚杆杆体上,止浆塞接触端面接触复合膨胀层,止浆塞的底座卡扣在支护围岩的孔壁外侧。
4.根据权利要求1所述的一种膨胀型注浆锚杆,其特征在于,所述复合膨胀层由高岭石、蒙脱石、及粘结剂组成。
5.根据权利要求1所述的一种膨胀型注浆锚杆,其特征在于,所述伸缩片上的注浆孔均匀的分布在注浆通道两侧,每片伸缩管片上设有3个注浆孔。
6.根据权利要求1所述的一种膨胀型注浆锚杆,其特征在于,所述锚杆杆体的锚固端通过树脂药卷与围岩粘接。
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CN106121697A (zh) * | 2016-08-19 | 2016-11-16 | 中国葛洲坝集团第三工程有限公司 | 一种快速提升涨壳锚头初始锚固力的装置及方法 |
WO2019237859A1 (zh) * | 2018-06-11 | 2019-12-19 | 东北大学 | 一种自膨胀锚杆及其制备和使用方法 |
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