CN204511479U - 一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆 - Google Patents
一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型专利是一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆,属于锚固工程领域,是一种支护装置,主要应用于岩层含水、围岩容易变形的地质,由锚杆体、高分子抗渗部、合金钻头、连接套、拱形垫板、螺母、止浆塞、堵浆塞组成,锚杆体的头部设有合金钻头,杆身环绕自进螺纹,锚杆体杆体均布高分子抗渗部和注浆孔,并采用连接套连接加长锚杆体,杆体尾部由拱形垫板、螺母、止浆塞、堵浆塞组成,高分子抗渗部为变截面凸起,采用遇水膨胀材料制成,起防止锚杆体成为导水通道并增大锚杆摩阻力的作用。
Description
技术领域
本实用新型是一种自进式锚杆,具有阻碍支护岩体中水的发展和提高裂隙开展后锚杆摩阻力的作用,属于柔性岩体支护装置,适应用于含水岩层锚固工程领域。
背景技术
锚杆穿过或端头到达含水岩层时,含水岩层中水会顺锚杆体流动,导致两种现象发生:一是水进入锚杆孔,对孔壁的渗透、侵蚀以及剥离作用,使孔壁破坏,锚杆与围岩锚固失效,锚杆脱落,围岩失去控制而塌落,造成安全事故;二是水经过锚杆孔或杆体,越过隔水岩层而进入非含水岩层,使非含水岩层强度降低并出现膨胀、水解或者泥化等现象,导致围岩大量变形和移动,造成安全事故。同时围岩变形或裂隙发展后,锚杆对围岩提供的摩阻力减弱,会导致锚杆支护加固能力下降,最终可能造成支护体失效破坏,出现安全事故。
目前含水岩层的锚固中常采用普通自进式锚杆,易形成导水通道,岩体在水的侵蚀作用下会产生破损,导致摩阻力下降,不能满足工程设计要求。因此,急需寻找一种可以解决锚杆抗渗及摩阻力不足问题的新型锚杆。
实用新型内容
为了克服现有锚杆抗渗及摩阻力不足的问题,本实用新型提供一种抗渗摩阻力锚杆,可以有效避免岩体支护时锚杆体成为导水通道,增加杆体对支护围岩的摩阻力,从而提高了锚杆支护加固能力。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:由锚杆体、高分子抗渗部、合金钻头、连接套、拱形垫板、螺母、止浆塞、堵浆塞组成,其特征在于:在杆体的头部设有合金钻头,杆体外部环绕自进螺纹,并采用连接套连接加长锚杆体,锚杆体杆体均布高分子抗渗部和注浆孔,杆体尾部由拱形垫板、螺母、止浆塞、堵浆塞组成。
作为改进,锚杆体上均布高分子抗渗部,形状为变截面凸起,布置间距为50cm,数量根据长度确定,由高分子遇水膨胀材料制成,其变截面最大直径较锚杆体大15mm。抗渗部由遇水膨胀的高分子材料制成,可以采用由纤维素或聚丙烯酰胺改性后的氯丁橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶。当地下水沿岩石裂隙经锚杆体流至高分子抗渗部时,高分子材料遇水膨胀,阻止地下水发展,减小对孔壁的渗透、侵蚀以及剥离作用,防止围岩因锚固实效失去控制而塌落;当锚杆经过或达到含水岩层时,锚杆体上均布的高分子抗渗部在地下水作用下遇水膨胀,阻碍地下水发展,防止地下水涌入非含水岩层,使岩层强度降低并出现膨胀、水解或者泥化等现象。
作为改进,高分子抗渗部的前半部分设有高分子保护套,保护套前端与高分子抗渗部前端对齐,后端于变截面最大直径处,高分子保护套采用高分子材料制成,如聚丙烯、聚苯乙烯和尼龙,锚杆自进钻入时保护高分子抗渗部不被破坏,保护套内外均有螺纹,通过内部螺纹与高分子抗渗部贴合。
作为改进,锚杆体端部设有合金钻头,合金钻头后部与高分子抗渗部连接,合金钻头直径较锚杆体大15mm。
作为改进,连接套由高分子材料制成,该高分子材料抗拉压、抗弯剪强度大,可拼接连接不同长度锚杆体,使锚杆能边钻进边加长至设计的深度。
作为改进,锚杆体周身设有按国际标准设计的波形连续螺纹,便于安装螺母、连接套等各种配件,可任意切割和连接加长,同时锚杆体为空心钢管上布有注浆孔,灌注水泥砂浆使用。
作为改进,止浆塞可防止灌浆时水泥砂浆沿通孔上溢,并闭合锚固段空间。拱形垫板进一步阻碍水泥砂浆上溢。灌浆结束后用堵浆塞堵住中空锚杆体中未凝固砂浆。
本实用新型的有益效果是:高分子抗渗部中的高分子遇水膨胀材料,遇水后发生膨胀,阻止围岩中水的发展;高分子抗渗部的变截面凸起设计,为围岩中的锚杆体提供更大的摩阻力。
附图说明
图1为一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆的结构主视图。
图2为一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆高分子抗渗部侧视图。
图3为一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆高分子抗渗部示意图。
附图标记说明:
(1)锚杆体;(2)高分子抗渗部;(3)合金钻头;(4)连接套;(5)拱形垫板;(6)螺母;(7)止浆塞;(8)堵浆塞;(9)注浆孔;(10)高分子保护套。
具体实施方式
图1中,一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆,由锚杆体(1)、高分子抗渗部(2)、合金钻头(3)、连接套(4)、拱形垫板(5)、螺母(6)、止浆塞(7)、堵浆塞(8)组成,在杆体的头部设有合金钻头(3),杆体外部环绕自进螺纹,并采用连接套(4)连接加长锚杆体(1),杆体均布高分子抗渗部(2)和注浆孔(9),杆体尾部由拱形垫板(5)、螺母(6)、止浆塞(7)、堵浆塞(8)组成。
一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆采取自进式插入方式。使用时,通过杆体环绕螺纹,旋转拧入围岩后。经中空的锚杆体(1)灌注水泥砂浆,水泥砂浆通过注浆孔(9)灌入,砂浆填充通孔与锚杆体(1)之间空隙,注浆完毕后将堵浆塞(8)旋入锚杆体(1)尾部,完成支护加固。高分子抗渗部(2)直径大于锚杆体,围岩移动或者裂隙发展时,抗渗部变截面部分阻碍锚杆沿通孔移动,可提供较大摩阻力。
作为改进,图2中高分子抗渗部(2)为变截面凸起,其变截面最大直径与锚杆合金钻头(3)相当,较锚杆体(1)直径大15mm。抗渗部由遇水膨胀的高分子材料制成,可以采用由纤维素或聚丙烯酰胺改性后的氯丁橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶。当地下水沿岩石裂隙经锚杆体(1)流至高分子抗渗部(2)时,高分子材料遇水膨胀,阻止地下水发展,减小对孔壁的渗透、侵蚀以及剥离作用,防止围岩因锚固实效失去控制而塌落;当锚杆经过或达到含水岩层时,锚杆体(1)上均布的高分子抗渗部(2)在地下水作用下遇水膨胀,阻碍地下水发展,防止地下水涌入非含水岩层,使岩层强度降低并出现膨胀、水解或者泥化等现象。
作为改进,图3所示高分子抗渗部(2)其前半部分设有高分子保护套,如聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)和尼龙(PA66),锚杆自进钻入时保护高分子抗渗部(2)不被破坏,保护套内外均有螺纹,通过内部螺纹与高分子抗渗部(2)贴合。
作为改进,图1所示连接套(4)由高分子材料制成,该高分子材料抗拉压、抗弯剪强度大,可拼接连接不同长度锚杆体(1),使锚杆能边钻进边加长至设计的深度。
作为改进,图1所示锚杆体(1)周身设有按国际标准设计的波形连续螺纹,便于安装螺母(6)、连接套(4)等各种配件,可任意切割和连接加长,同时锚杆体(1)为空心钢管上布有注浆孔,灌注水泥砂浆使用。
作为改进,图1所示止浆塞(7)可防止灌浆时水泥砂浆沿通孔上溢,并闭合锚固段空间。拱形垫板(5)进一步阻碍水泥砂浆上溢。灌浆结束后用堵浆塞(8)堵住中空锚杆体(1)中未凝固砂浆。
Claims (4)
1.一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆,由锚杆体(1)、高分子抗渗部(2)、合金钻头(3)、连接套(4)、拱形垫板(5)、螺母(6)、止浆塞(7)、堵浆塞(8)组成,其特征在于:在杆体的头部设有合金钻头(3),杆体外部环绕自进螺纹,并采用连接套(4)连接加长锚杆体(1),杆体均布高分子抗渗部(2)和注浆孔(9),杆体尾部由拱形垫板(5)、螺母(6)、止浆塞(7)、堵浆塞(8)组成。
2.根据权利要求1中所述的一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆,其特征在于:高分子抗渗部(2)形状为变截面凸起,布置间距为50cm,由高分子遇水膨胀材料制成,其变截面最大直径较锚杆体(1)大15mm。
3.根据权利要求1中所述的一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆,其特征在于:高分子抗渗部(2)前半部分设有高分子保护套,保护套前端与高分子抗渗部(2)前端对齐,后端于变截面最大直径处。
4.根据权利要求1中所述的一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆,其特征在于:合金钻头(3)后部与高分子抗渗部(2)连接,钻头直径较锚杆体(1)大15mm。
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CN106194204A (zh) * | 2016-09-08 | 2016-12-07 | 长安大学 | 一种漂卵石隧道超前支护结构及支护方法 |
CN106401625A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-02-15 | 湖南科技大学 | 一种可实现交叉锚固的可钻进锚杆装置及施工方法 |
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