CN205422768U

CN205422768U - 一种自进式裂隙水预警锚杆

Info

Publication number: CN205422768U
Application number: CN201620182606.6U
Authority: CN
Inventors: 冯佰研; 牛传星; 朱合轩; 秦哲
Original assignee: Shandong University of Science and Technology
Current assignee: Shandong University of Science and Technology
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2026-03-10

Abstract

本实用新型专利是一种自进式裂隙水预警锚杆，属于锚固工程领域，是一种支护装置，主要应用于岩层裂隙发育的地质，由锚杆体、裂隙水预警钻头、预警指示灯、预警指示灯电线、连接套、拱形垫板、螺母、止浆塞、堵浆塞组成，锚杆体的头部设有裂隙水预警钻头，杆身内侧埋设有预警指示灯电线，杆身外侧环绕自进螺纹，锚杆体杆体均布注浆孔，杆体尾部设有预警指示灯，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，裂隙水预警钻头由中空合金钻头及裂隙水预警装置组成，起预警裂隙水随裂隙发育涌入锚杆锚固地层的作用。

Description

一种自进式裂隙水预警锚杆

技术领域

本实用新型是一种自进式裂隙水预警锚杆，具有预警岩层裂隙水发展的作用，属于柔性岩体支护装置，适应用于裂隙发育岩层锚固工程领域。

背景技术

随岩层裂隙开展，含水岩层中水会沿裂隙流动，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。

目前裂隙发育岩层的锚固中常采用普通自进式锚杆，不能对裂隙水的发展进行预警。因此，需要寻找一种可以对岩层裂隙水发展进行预警的新型锚杆。

实用新型内容

为了克服现有锚杆无法对岩层裂隙水发展进行预警的问题，本实用新型提供一种自进式裂隙水预警锚杆，可以在岩层裂隙发育过程中，对岩层裂隙水发展进行有效预警，从而保障支护围岩安全性。

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、裂隙水预警钻头、预警指示灯、预警指示灯电线、连接套、拱形垫板、螺母、止浆塞、堵浆塞组成，锚杆体的头部设有裂隙水预警钻头，杆身内侧埋设有预警指示灯电线，杆身外侧环绕自进螺纹，锚杆体杆体均布注浆孔，杆体尾部设有预警指示灯，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，裂隙水预警钻头由中空合金钻头及裂隙水预警装置组成。

作为改进，裂隙水预警钻头由中空合金钻头和裂隙水预警装置组成，裂隙水预警装置放置于合金制成的中空合金钻头内，中空合金钻头侧面布有进水孔，裂隙水预警装置由膨胀部、连接部、电源、外接电线组成，外接电线与锚杆体内埋放的预警指示灯电线。

作为改进，膨胀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。当裂隙水沿岩石裂隙经中空合金钻头侧面进水孔接触膨胀部时，高分子材料遇水体积变大。

作为改进，连接部为夹子形，由两个聚乙烯块制成，采用不锈钢弹簧连接，连接部前端连接膨胀部，连接部后端设有两个不锈钢片，分别与外接电线和电源连接。膨胀部遇水膨胀后，裂隙水预警装置电路通过连接部后端不锈钢片接通，锚杆体尾部的预警指示灯亮起，对裂隙水发展进行预警。

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：裂隙水流经裂隙水预警钻头时，裂隙水预警装置中的膨胀部遇水后发生膨胀，裂隙水预警装置电路联通，预警指示灯亮起，起到预警裂隙水发展作用。

附图说明

图1为一种自进式裂隙水预警锚杆的结构主视图。

图2为一种自进式裂隙水预警锚杆杆体剖面图。

图3为裂隙水预警钻头结构图。

附图标记说明：

（1）锚杆体；（2）裂隙水预警钻头；（3）预警指示灯；（4）预警指示灯电线；（5）连接套；（6）拱形垫板；（7）螺母；（8）止浆塞；（9）堵浆塞；（10）注浆孔；（11）中空合金钻头；（12）裂隙水预警装置；（13）进水孔；（14）膨胀部；（15）连接部；（16）电源；（17）外接电线。

具体实施方式

图1和图2中，一种自进式裂隙水预警锚杆，由锚杆体（1）、裂隙水预警钻头（2）、预警指示灯（3）、预警指示灯电线（4）、连接套（5）、拱形垫板（6）、螺母（7）、止浆塞（8）、堵浆塞（9）组成，锚杆体（1）的头部设有裂隙水预警钻头（2），杆身内侧埋设有预警指示灯电线（4），杆身外侧环绕自进螺纹，锚杆体（1）杆体均布注浆孔（10），杆体尾部设有预警指示灯（3），并采用连接套（5）连接加长锚杆体（1），杆体尾部由拱形垫板（6）、螺母（7）、止浆塞（8）、堵浆塞（9）组成。

一种新型自进式裂隙水预警锚杆采取自进式插入方式。使用时，通过杆身外侧自进螺纹，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（10）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（9）旋入锚杆体（1）尾部，完成支护加固。当裂隙水沿岩石裂隙经中空合金钻头侧面进水孔接触膨胀部（14）时，高分子材料遇水体积变大，裂隙水预警装置（12）电路通过连接部（15）接通，锚杆体（1）尾部的预警指示灯（3）亮起，对裂隙水发展进行预警。

作为改进，图3所示裂隙水预警钻头（2）由中空合金钻头（11）和裂隙水预警装置（12）组成，裂隙水预警装置（12）放置于合金制成的中空合金钻头（11）内，中空合金钻头（11）侧面布有进水孔（13），裂隙水预警装置（12）由膨胀部（14）、连接部（15）、电源（16）、外接电线（17）组成，外接电线（17）与锚杆体内埋放的预警指示灯电线（4）。

作为改进，图3所示膨胀部（14）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。当裂隙水沿岩石裂隙经中空合金钻头侧面进水孔接触膨胀部时，高分子材料遇水体积变大。

作为改进，图3所示连接部（15）为夹子形，由两个聚乙烯块制成，采用不锈钢弹簧连接，连接部（15）前端连接膨胀部（14），连接部（15）后端设有两个不锈钢片，分别与外接电线（17）和电源（16）连接。膨胀部（14）遇水膨胀后，裂隙水预警装置（12）电路通过连接部（15）后端不锈钢片接通，锚杆体（1）尾部的预警指示灯（3）亮起，对裂隙水发展进行预警。

作为改进，图1所示连接套（5）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（7）、连接套（5）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（10），灌注水泥砂浆使用。

作为改进，图1所示止浆塞（8）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（6）进一步阻碍水泥砂浆上溢。灌浆结束后用堵浆塞（9）堵住中空锚杆体（1）中未凝固砂浆。

Claims

1.一种新型自进式裂隙水预警锚杆，由锚杆体（1）、裂隙水预警钻头（2）、预警指示灯（3）、预警指示灯电线（4）、连接套（5）、拱形垫板（6）、螺母（7）、止浆塞（8）、堵浆塞（9）组成，锚杆体（1）的头部设有裂隙水预警钻头（2），杆身内侧埋设有预警指示灯电线（4），杆身外侧环绕自进螺纹，锚杆体（1）杆体均布注浆孔（10），杆体尾部设有预警指示灯（3），并采用连接套（5）连接加长锚杆体（1），杆体尾部由拱形垫板（6）、螺母（7）、止浆塞（8）、堵浆塞（9）组成。

2.根据权利要求1中所述的一种新型自进式裂隙水预警锚杆，其特征在于：裂隙水预警钻头（2）由中空合金钻头（11）和裂隙水预警装置（12）组成，裂隙水预警装置（12）放置于合金制成的中空合金钻头（11）内，中空合金钻头（11）侧面布有进水孔（13），裂隙水预警装置（12）由膨胀部（14）、连接部（15）、电源（16）、外接电线（17）组成，外接电线（17）与锚杆体内埋放的预警指示灯电线（4）。

3.根据权利要求1中所述的一种新型自进式裂隙水预警锚杆，其特征在于：膨胀部（14）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。

4.根据权利要求1中所述的一种新型自进式裂隙水预警锚杆，其特征在于：连接部（15）为夹子形，由两个聚乙烯块制成，采用不锈钢弹簧连接，连接部（15）前端连接膨胀部（14），连接部（15）后端设有两个不锈钢片，分别与外接电线（17）和电源（16）连接。