CN208734359U - 一种中空螺旋注浆加固锚杆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种中空螺旋注浆加固锚杆，螺母(2)、托盘(4)、止浆塞(5)自外向内顺序安装在中空螺纹注浆杆体(1)的外端，膨胀套筒(6)套装在中空螺纹注浆杆体(1)上，在空注浆杆体(1)内端头部焊接有与中空螺纹注浆杆体一体化的抗拔倒刺(11)；沿中空螺纹注浆杆体(1)上设置出浆孔(8)；在膨胀套筒(6)沿轴向加工有切缝(9)。本实用新型可以通过施加预应力使锚杆套筒(6)径向尺寸非均匀膨胀，注浆后，锚杆、周围岩体与注浆浆液三者紧密联系在一起，形成了一个具有“骨架的整体结构”，形成对支护体的整体加固。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种注浆加固锚杆，尤其是涉及一种中空螺旋注浆锚杆，适用于深井开采高应力井巷、隧道等支护领域高应力条件下节理裂隙发育的岩体支护。
背景技术
目前锚杆作为一种成本低、效果明显、现场施工便捷的支护手段广泛地应用于在围岩支护领域中。在矿山巷道施工中，中空注浆锚杆有用于预支护的超前中空注浆锚杆和用于一般巷道复合式衬砌拱部的系统径向锚杆，主要应用于地质条件中等－良好的围岩永久系统支护和超前预支护，该系统根据岩性不同情况可独立采用，也可与注浆小导管、管棚等结合使用，以取到更好的支护效果。传统的注浆锚杆虽然可以通过高压浆液扩散到围岩破碎带中，由于围岩破碎，注浆锚杆在施工后与围岩的轴向接触面积较小，无法对围岩形成一定的预应力加固作用。同时由于锚杆轴向与围岩接触面积较小，也大大的降低了锚杆的抗拉拔能力，致使在地压大的岩体支护中常常出现注浆锚杆在安装后不久整体被弹出的现象，从而导致安全事故。因此在高应力破碎围岩支护中锚杆如何对支护岩体起到应力卸载和高强的预应力加固作用，又能增加锚杆自身的抗拔力，这是当下锚杆支护领域中急需解决的一个问题。
发明内容
本实用新型的目的就是针对现有注浆锚杆在施工后存在的与围岩的轴向接触面积小、锚杆的抗拉拔能力小的问题，而提供一种中空螺旋注浆加固锚杆。
为实现本实用新型的上述目的，本实用新型一种中空螺旋注浆加固锚杆采用以下技术方案实现：
本实用新型一种中空螺旋注浆加固锚杆，含有中空螺纹注浆杆体、螺母、托盘、止浆塞，螺母、托盘、止浆塞自外向内顺序安装在中空螺纹注浆杆体的外端。其特点是：它还设有膨胀套筒，膨胀套筒套装在中空螺纹注浆杆体上，膨胀套筒的外端由止浆塞套装固定，膨胀套筒的内端部通过空心圆管与中空螺纹注浆杆体的内端部连接固定成一体化结构，膨胀套筒的壁厚为4～7mm，中空螺纹注浆杆体的壁厚比膨胀套筒的壁厚大3～10mm；在空注浆杆体内端头部焊接有与中空螺纹注浆杆体一体化的抗拔倒刺；沿中空螺纹注浆杆体的轴向、径向对称或非对称设置出浆孔；在膨胀套筒沿轴向加工有切缝，切缝在膨胀套筒圆周方向上均匀分布，相邻两个切缝之间形成矩形长条片，矩形长条片在膨胀套筒圆周方向上均匀分布。
距离膨胀套筒外端头最近的出浆孔应留有300～500mm的距离，具体可根据围岩性质和注浆压力进行有针对性的设置。
所述的出浆孔沿中空螺纹注浆杆体圆周方向上的数量为1～3个。
所述的抗拔倒刺的数量为3～6个，抗拔倒刺沿中空螺纹注浆杆体内端头部圆周方向上均匀分布。
在螺母、托盘之间设有螺母垫片，以利于紧固安装。
本实用新型一种中空螺旋注浆加固锚杆采用以上技术方案后，具有以下有益效果：
(1)在膨胀套筒上设有切缝可使每条矩形长条片在中空螺纹注浆杆体旋转外移时沿锚杆全长上产生向周围岩体的非均匀膨胀，且每条矩形长条片会根据围岩的破碎情况自动地选择产生膨胀的位置，由于不同矩形长条片扩张程度和扩张位置不同，因此与围岩的接触面积会相应地增加，将大大提升锚杆的抗拔力，消除了锚杆因抗拔力不足而产生破坏的现象。
(2)锚杆二次注浆和二次膨胀后，待浆液完全凝固达到预定强度后，锚杆、周围岩体与注浆浆液三者紧密联系在一起，形成了一个具有“骨架的整体结构”，形成对支护体的整体加固。
附图说明
图1为本实用新型一种中空螺旋注浆加固锚杆安装前结构示意图；
图2为图1的A-A视图；
图3为本实用新型一种中空螺旋注浆加固锚杆安装后二次膨胀的结构示意图；
图4为图3的B-B视图；
图5为本实用新型一种中空螺旋注浆加固锚杆二次注浆后的效果示意图。
图中标记为：1-中空螺纹注浆杆体；2-螺母；3-螺母垫片；4-托盘；5-止浆塞；6-膨胀套筒；7-矩形长条片；8-出浆孔；9-切缝；10-空心圆管；11-抗拔倒刺；12-扩散后的浆液。
具体实施方式
为进一步描述本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型一种中空螺旋注浆加固锚杆做进一步详细说明。
由图1所示的本实用新型一种中空螺旋注浆加固锚杆安装前结构示意图并结合图2看出，本实用新型一种中空螺旋注浆加固锚杆，含有中空螺纹注浆杆体1、螺母2、螺母垫片3、托盘4、止浆塞5，中空螺纹注浆杆体1上带有螺纹，螺母2、螺母垫片3、托盘4、止浆塞5自外向内顺序安装在中空螺纹注浆杆体1的外端。膨胀套筒6套装在中空螺纹注浆杆体1上，膨胀套筒6的外端由止浆塞5套装固定，膨胀套筒6的内端部通过空心圆管10与中空螺纹注浆杆体1的内端部连接固定成一体化结构，旋转螺母2施加预应力时，旋转空心圆管10与中空螺纹注浆杆体1在轴线方向上同步移动；距离膨胀套筒6外端头最近的出浆孔8应留有300～500mm的距离；中空螺纹注浆杆体1和膨胀套筒6厚度应当适宜，膨胀套筒6的壁厚为4～7mm，中空螺纹注浆杆体1的壁厚比膨胀套筒6的壁厚大3～10mm。在空注浆杆体1内端头部焊接有与中空螺纹注浆杆体一体化的抗拔倒刺11，抗拔倒刺11的数量为3～6个，图2中为4个，抗拔倒刺11沿中空螺纹注浆杆体1内端头部圆周方向上均匀分布。沿中空螺纹注浆杆体1的轴向、径向对称或非对称设置出浆孔8，所述的出浆孔8沿中空螺纹注浆杆体1圆周方向上的数量为1～3个。在膨胀套筒6沿轴向加工有切缝9，切缝9在膨胀套筒6圆周方向上均匀分布，相邻两个切缝9之间形成矩形长条片7，矩形长条片7在膨胀套筒6圆周方向上均匀分布，在中空螺纹注浆杆体1向外移动时带动膨胀套筒6上的矩形长条片7沿轴线方向上产生非均匀膨胀。
图1所示的本实用新型一种中空螺旋注浆加固锚杆安装前结构示意图并结合图3、图4、图5看出，本实用新型一种中空螺旋注浆加固锚杆的锚固施工方法，采用的锚固施工工艺为：
步骤一：利用钻机在所需加固的岩体表面开凿钻孔；
步骤二：依次将膨胀套筒6、止浆塞5、托盘4、螺母垫片3、螺母2安装在中空螺纹注浆杆体1上，组装好注浆加固锚杆；
步骤三：利用钻机将注浆加固锚杆送入钻孔中指定位置；
步骤四：初次旋转螺母2使止浆塞5固定到位，同时使膨胀套筒6产生小范围初次膨胀；
步骤五：按照设计的注浆压力、流量，开始向注浆加固锚杆内初次注浆；初次注浆过程中应严格控制注浆压力、注浆量，避免注浆压力过大使浆液从围岩裂隙中渗出；初次注浆压力控制在0.4～0.8MPa，初次注浆浆液量占总注浆量的85％～95％；
步骤六：初次注浆完成后进行养护，待浆液强度达到设计终了强度50％后，二次旋转螺母施加应力使膨胀套筒6沿轴线方向向内移动，并沿圆周方向产生二次非均匀膨胀。
步骤七：视围岩中节理裂隙发育情况，按照设计的注浆压力、流量向注浆加固锚杆内进行二次注浆，待二次注浆浆液完全凝固达到预定强度后，注浆加固锚杆、周围岩体与扩散后的浆液12三者紧密联系在一起，形成了一个具有“骨架的整体结构”。
Claims (4)
1.一种中空螺旋注浆加固锚杆，含有中空螺纹注浆杆体(1)、螺母(2)、托盘(4)、止浆塞(5)，螺母(2)、托盘(4)、止浆塞(5)自外向内顺序安装在中空螺纹注浆杆体(1)的外端，在其特征在于：它还设有膨胀套筒(6)，膨胀套筒(6)套装在中空螺纹注浆杆体(1)上，膨胀套筒(6)的外端由止浆塞(5)套装固定，膨胀套筒(6)的内端部通过空心圆管(10)与中空螺纹注浆杆体(1)的内端部连接固定成一体化结构；膨胀套筒(6)的壁厚为4～7mm，中空螺纹注浆杆体(1)的壁厚比膨胀套筒(6)的壁厚大3～10mm；在中空螺纹注浆杆体(1)内端头部焊接有与中空螺纹注浆杆体一体化的抗拔倒刺(11)；沿中空螺纹注浆杆体(1)的轴向、径向对称或非对称设置出浆孔(8)；在膨胀套筒(6)沿轴向加工有切缝(9)，切缝(9)在膨胀套筒(6)圆周方向上均匀分布，相邻两个切缝(9)之间形成矩形长条片(7)，矩形长条片(7)在膨胀套筒(6)圆周方向上均匀分布。
2.如权利要求1所述的一种中空螺旋注浆加固锚杆，其特征在于：距离膨胀套筒(6)外端头最近的出浆孔(8)应留有300～500mm的距离。
3.如权利要求1或2所述的一种中空螺旋注浆加固锚杆，其特征在于：所述的出浆孔(8)沿中空螺纹注浆杆体(1)圆周方向上的数量为1～3个；所述的抗拔倒刺(11)的数量为3～6个，抗拔倒刺(11)沿中空螺纹注浆杆体(1)内端头部圆周方向上均匀分布。
4.如权利要求3所述的一种中空螺旋注浆加固锚杆，其特征在于：在螺母(2)、托盘(4)之间设有螺母垫片(3)。
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| CN110792472A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-02-14 | 山东科技大学 | 一种用于膏体充填浆料混合添加化学试剂的装置和方法 |
| CN115198722A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-10-18 | 青岛理工大学 | 一种用于河漫滩地形软土地基加固的锚杆 |
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