CN205189918U - 一种膨胀型中空注浆锚杆 - Google Patents

一种膨胀型中空注浆锚杆 Download PDF

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苏静
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Abstract

本实用新型涉及锚杆支护技术领域,具体涉及一种膨胀型中空注浆锚杆。该膨胀型中空注浆锚杆,包括锚杆体、托盘、球形螺母和膨胀装置。锚杆体为中空圆柱体,内部设有注浆通道,表面间隔设有通孔;锚杆体主要杆体、头部和尾部螺纹连接组成;锚杆体的尾部表面设有螺纹,头部设有半圆锥形凸起。膨胀装置包括套在锚杆体外面的挤压管膨胀管,以及调节螺母。通过调节调节螺母,将挤压管沿锚杆体往膨胀管的膨胀段移动,使得膨胀段径向涨开,增大注浆锚杆与围岩孔壁的接触摩擦阻力,提高注浆锚杆在锚固初期的初锚力。该膨胀型中空注浆锚杆从整体上增加了锚杆的锚固性能,在工程实践中发挥了良好的支护效果。

Description

一种膨胀型中空注浆锚杆
技术领域
[0001]本实用新型涉及锚杆支护技术领域,具体涉及一种膨胀型中空注浆锚杆。
背景技术
[0002]锚杆支护在地下采矿工程中有着广泛的应用,但是随着煤矿开采范围的扩展,开采深度不断增加,开采条件越来越困难,尤其是大埋深、复杂构造和采动应力下,复杂构造和地应力下软岩巷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。
[0003]传统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,目前出现了多种注浆锚杆,由中空锚杆体、托盘和螺母组成,注浆锚杆通过中空腔体将浆液注入松散的岩石中,从而使得锚杆体有效地与岩石结合成一体,实现锚杆的全长锚固,提高了围岩承载自身压力的目的。但注浆锚杆在锚固的初期无初锚力,只有浆液凝固到一定强度后才产生锚固作用,使得注浆锚杆锚固效果较差;此夕卜,注浆锚杆与围岩的接触面积不足,软岩巷道的围岩很容易变形,变形时的注浆锚杆很容易失效,锚杆与围岩的粘结力很低,从而使注浆锚杆失去了应有支护效果,严重威胁软岩巷道的安全。如何增加软岩巷道中注浆锚杆的初锚力和锚固效果,最大程度地发挥锚杆的作用,这一技术难题急需解决。
发明内容
[0004]为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种膨胀型中空注浆锚杆,该注浆锚杆能对软岩巷道支护能够起到良好的作用,通过在锚杆体上设置能径向膨胀的膨胀装置,可实现锚杆与围岩孔壁最大程度的接触,提高注浆锚杆在锚固的初期的初锚力,通过注浆使得销杆体有效地与岩石结合成一体,实现销杆、楽液、围岩三者的融合。
[0005]本实用新型的多功能按摩拔罐器通过下述技术方案来实现:
[0006] —种膨胀型中空注浆锚杆,包括锚杆体、托盘和球形螺母,所述锚杆体为中空圆柱体,锚杆体内部设有注浆通道,锚杆体包括杆体、头部和尾部,锚杆体表面间隔设有通孔,锚杆体的尾部表面设有螺纹,锚杆体的杆体与头部之间、杆体与尾部之间均为螺纹连接。锚杆体的头部设有半圆锥形凸起,半圆锥形凸起朝向锚杆体尾部一侧的圆形截面直径为锚杆体外径的两倍,半圆锥形凸起朝向锚杆体头部的圆形截面直径与锚杆体的直径相等。
[0007]上述膨胀型中空注浆锚杆还设有膨胀装置,膨胀装置主要包括挤压管、调节螺母和膨胀管。挤压管和膨胀管均套在锚杆体的外表面。膨胀管位于离锚杆体头部的半圆锥形凸起和挤压管之间,膨胀管沿轴向分为膨胀段和圆环段。膨胀段位于膨胀管上靠近挤压管的一侧,且膨胀段的长度占膨胀管总长度的三分之二。在所述膨胀管的膨胀段上设有沿轴向的裂缝。在所述挤压管朝向膨胀管的一端设有斜面,挤压管的另一端抵住调节螺母,调节螺母与锚杆体尾部螺纹连接。通过调节调节螺母,可以将挤压管沿锚杆体往膨胀管的膨胀段移动,使得膨胀管的膨胀段径向涨开,增大注浆锚杆与围岩孔壁的接触和摩擦阻力,提高注浆锚杆在锚固初期初锚力,通过注浆使得锚杆体有效地与岩石结合成一体,实现锚杆、浆液、围岩三者的融合。
[0008]进一步地,挤压管的内径小于所述膨胀管的内径;挤压管的内径比所述锚杆体的外径大3mm〜8mm;所述膨胀管的内径比所述销杆体的外径大2mm〜6mm。挤压管上设有溢楽孔。在注浆时,在锚杆体表面通孔流出的浆液沿着挤压管与锚杆体间的间隙流向溢江孔,最终浆液注入松散的岩石中,使得从而使得锚杆体有效地与岩石结合成一体,实现锚杆的全长锚固。
[0009] 进一步地,调节螺母与挤压管之间设有密封圈,密封圈的厚度为5〜10_,密封圈的内径与锚杆体的外径相等,密封圈的外径大于挤压管的外径。通过在调节螺母与所述挤压管之间设有密封圈可以避免浆液从调节螺母与所述挤压管之间渗漏,保证注浆压力。
[0010]进一步地,锚杆体上设有止浆塞,止浆塞与托盘连接。锚杆体尾部的注浆通道的端部设有堵浆塞。设置的止浆塞和堵浆塞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。
[0011]本实用新型提供的一种膨胀型中空注浆锚杆,能对软岩巷道支护能够起到良好的作用,通过在锚杆体上设置能径向膨胀的膨胀装置,实现了锚杆与围岩孔壁最大程度的接触,提高注浆锚杆与围岩孔壁的摩擦阻力和在锚固的初期初锚力;同时,通过注浆锚杆表面的溢浆孔将浆液渗入到孔壁周边围岩,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,使得锚杆体有效地与岩石结合成一体,实现锚杆、浆液、围岩三者的融合。该膨胀型中空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,在工程实践中发挥了良好的支护效果。
附图说明
[0012]附图1是本实用新型的膨胀型注浆锚杆在实施前的结构示意图;
[0013]附图2是本实用新型的膨胀型注浆锚杆在实施后的结构示意图;
[0014]附图3是本实用新型A-A向剖视图;
[0015]附图4是本实用新型B-B向剖视图;
[0016]图中:1-锚杆体,2-锚杆孔,4-挤压管,5-膨胀管,6-半圆锥形凸起,7_通孔,8-密封圈,9-调节螺母,I O-止浆塞,11-托盘,12-球形螺母,13-注浆通道,14-堵浆塞,15-树根粧式锚固体。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作更进一步的说明,以便本领域内的技术人员了解本实用新型。
[0018] 一种膨胀型中空注浆锚杆,包括锚杆体1、托盘11和球形螺母12。锚杆体I为中空圆柱体,内部设有注浆通道13。锚杆体I包括杆体、头部和尾部。锚杆体I表面间隔设有通孔7,锚杆体I的尾部表面设有螺纹。锚杆体I的杆体与头部之间、杆体与尾部之间均为螺纹连接。
[0019]锚杆体I的头部设有半圆锥形凸起6,半圆锥形凸起6朝向锚杆体尾部一侧的圆形截面直径为锚杆体I外径的两倍;半圆锥形凸起6朝向锚杆体头部的圆形截面直径与锚杆体I的直径相等。
[0020]膨胀型中空注浆锚杆还设有膨胀装置,膨胀装置主要包括挤压管4、调节螺母9和膨胀管5。挤压管4和膨胀管5均套在锚杆体I的外表面,膨胀管5位于离锚杆体I头部的半圆锥形凸起6和挤压管4之间。膨胀管5沿轴向分为膨胀段和圆环段,膨胀段位于膨胀管5上靠近挤压管4的一侧,且膨胀段的长度占膨胀管5总长度的三分之二。膨胀管5的膨胀段上设有沿轴向的裂缝。挤压管4朝向膨胀管5的一端设有斜面,挤压管4的另一端抵住调节螺母9,调节螺母9与锚杆体I尾部螺纹连接。
[0021]挤压管4的内径小于膨胀管5的内径,挤压管4的内径比所述锚杆体I的外径大5_,膨胀管5的内径比所述锚杆体I的外径大4_。挤压管4上间隔设有多个设有溢浆孔。
[0022]调节螺母9与挤压管4之间设有密封圈8,密封圈8的厚度为6mm,密封圈8的内径与锚杆体I的外径相等,密封圈8的外径大于挤压管4的外径。
[0023]锚杆体I上设有止浆塞10,止浆塞10与托盘11连接。锚杆体I尾部的注浆通道13的端部设有堵浆塞14。
[0024]本实用新型一种膨胀型中空注浆锚杆的实施工序:
[0025] (a)依照设计方案打锚杆孔2;
[0026] (b)用压缩空气或扫孔器清理锚杆孔2内岩渣和积水;
[0027] (c)进行孔底爆破:放炮过程必须严格遵照《爆破安全规程》(GB6722-2014)执行,塞一卷二级矿用粉末乳化炸药,用炮棍塞到底,炮泥封孔400mm长,塞到药卷位置,起爆;
[0028] (d)放炮15分钟以后用压缩空气或扫孔器清净锚杆孔内烟雾和岩渣;
[0029] (e)将锚杆体I的杆体与头部之间、杆体与尾部之间螺纹连接,将膨胀管4、挤压管5和密封圈8依次套在锚杆体I上,然后将锚杆体I放入锚杆孔2中,使得锚杆体I的头部接触锚杆孔2的底部,调节调节螺母9,将挤压管4沿锚杆体I往膨胀管5的膨胀段移动,使得膨胀管5的膨胀段径向涨开并抵住锚杆孔2的围岩孔壁,再安装止浆塞10、托盘11和球形螺母12;
[0030] (f)用连接件将锚杆体I内的注浆通道13和注浆高压管连接,用快硬水泥药卷长150mm进行封孔注浆。注浆参数:采用普通硅酸盐水泥加水玻璃浆液,水泥采用425号普通硅酸盐水泥,水玻璃用量为水泥重量的2%〜6%(根据情况选用),浆液水灰比为0.5-0.7:1,最大注浆压力3.0MPa;
[0031] (g)注浆完成后,用堵浆塞14堵住注浆通道13。
[0032]通过在锚杆孔2的孔底放适量炸药进行孔底爆破,形成一个扩大孔,不仅可以增加围岩裂隙,加强注浆效果,还可以释放部分围岩应力并可增强膨胀型中空注浆锚杆的端头锚固力,通过注浆形成树根粧式锚固体15。
[0033]以上实施方式仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案;因此尽管本说明书参照上述的各个实施方式对本实用新型已进行了详细的说明,但是本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换;而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种膨胀型中空注浆锚杆,包括锚杆体(I)、托盘(11)和球形螺母(12),所述锚杆体(I)为中空圆柱体,锚杆体(I)内部设有注浆通道(13),锚杆体(I)表面间隔设有通孔(7),锚杆体(I)包括杆体、头部和尾部,锚杆体(I)的杆体与头部之间、杆体与尾部之间均为螺纹连接;锚杆体(I)的尾部表面设有螺纹,其特征在于, 所述锚杆体(I)的头部设有半圆锥形凸起(6);所述半圆锥形凸起(6)朝向锚杆体尾部一侧的圆形截面直径为锚杆体(I)外径的两倍;所述半圆锥形凸起(6)朝向锚杆体头部的圆形截面直径与锚杆体(I)的直径相等; 所述膨胀型中空注浆锚杆还设有膨胀装置,所述膨胀装置主要包括挤压管(4)、调节螺母(9)和膨胀管(5);所述的挤压管(4)和膨胀管(5)均套在锚杆体(I)的外表面;所述膨胀管(5)位于远离锚杆体(I)头部的半圆锥形凸起(6)和挤压管(4)之间;所述膨胀管(5)沿轴向分为膨胀段和圆环段;所述膨胀段位于膨胀管(5)上靠近挤压管(4)的一侧,且膨胀段的长度占膨胀管(5)总长度的三分之二;在所述膨胀管(5)的膨胀段上设有沿轴向的裂缝;在所述挤压管(4)朝向膨胀管(5)的一端设有斜面,所述挤压管(4)的另一端抵住调节螺母(9);所述调节螺母(9)与锚杆体(I)尾部螺纹连接。
2.如权利要求1所述的一种膨胀型中空注浆锚杆,其特征在于,所述挤压管(4)的内径小于所述膨胀管(5)的内径。
3.如权利要求2所述的一种膨胀型中空注浆锚杆,其特征在于,所述挤压管(4)的内径比所述锚杆体(I)的外径大3_〜8mm;所述膨胀管(5)的内径比所述锚杆体(I)的外径大2_〜6mm ο
4.如权利要求3所述的一种膨胀型中空注浆锚杆,其特征在于,所述挤压管(4)上设有溢浆孔。
5.如权利要求4所述的一种膨胀型中空注浆锚杆,其特征在于,所述调节螺母(9)与所述挤压管(4)之间设有密封圈(8);所述密封圈(8)的厚度为5〜I Omm;所述密封圈(8 )的内径与锚杆体(I)的外径相等;所述密封圈(8)的外径大于挤压管(4)的外径。
6.如权利要求5所述的一种膨胀型中空注浆锚杆,其特征在于,所述锚杆体(I)上设有止浆塞(10);所述止浆塞(1 )与托盘(11)连接。
7.如权利要求6所述的一种膨胀型中空注浆锚杆,其特征在于,所述锚杆体(I)尾部的注浆通道(13)的端部设有堵浆塞(14)。
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