CN208885322U - 带有临时可拆卸熔断式锚索的涨壳式锚杆永久支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带有临时可拆卸熔断式锚索的涨壳式锚杆永久支护结构，属于锚杆支护技术领域。包括锚杆‑锚索组合支护结构外锚固段、锚杆‑锚索组合支护结构自由段和锚杆‑锚索组合支护结构内锚固段；锚杆‑锚索组合支护结构外锚固段由注浆管、锚索束、锚具、垫片、分压板组成；锚杆‑锚索组合支护结构自由段由注浆管、锚索束、涨壳锚杆垫板、涨壳塞、涨壳式摩擦锚杆、锚索束架线环、熔断接头、熔断器以及转接承载体组成；锚杆‑锚索组合支护结构内锚固段由止浆塞、内锚固段箍筋、内锚固段注浆出口段以及锚头组成。本实用新型支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少、承载力高、施工速度快、经济效果好，运输方便，可回收利用。

Description

带有临时可拆卸熔断式锚索的涨壳式锚杆永久支护结构

技术领域

本实用新型属于锚杆支护技术领域，特别是涉及一种带有临时可拆卸熔断式锚索的涨壳式锚杆永久支护结构。

背景技术

近年来锚杆支护技术快速发展，在巷道围岩控制中的应用也越来越广泛，尤其是在一些发达国家。我国也在研究推广锚杆支护技术。锚杆支护由于能主动地加固围岩护为主动支护，有效改善了矿井的支护状况，具有施工方便、效率高，有利于加快施工进度，且施工成本低、支护效果好等特点，而成为当今巷道支护改革的主要趋势。由于锚杆、锚索作为一种经济性好、适用性强、施工方便、造价低廉、支护效果好的支护技术，不仅应用在矿山工程领域，而且被广泛应用于地下空间、边坡工程、基坑工程等领域中。

1911年美国Aberschlesin的Friedens煤矿首先应用了岩石锚杆支护巷道顶板；1918年美国西利西安矿的开采首次采用了锚索支护，以后锚固技术的应用范围开始扩大；1934年阿尔及利亚的Cheurfas大坝的加高工程首次采用10000kN级预应力锚杆作为抗倾覆锚固，这是世界上第一例采用预应力锚杆加固坝体，并获得成功；在以后的时间里，先后有印度的坦沙坝、南非的斯登布拉斯坝、英国的亚格尔坝和奥地利的斯布列希斯坝也同样采用了预应力锚杆加固；1958年西德在慕尼黑巴伐利亚广播公司深基坑中使用了土锚杆；60年代，捷克斯洛伐克的Lipno电站主厂房（宽32m）、西德的Walbeck1I地下电站主厂房（宽33.4m）等大型地下洞室采用了高预应力长锚索和低预应力短锚杆相结合的围岩加固方式。

20世纪50年代后期，我国锚杆支护技术的开始应用，当时有京西矿务局、河北龙烟铁矿、湖南湘潭锰矿等使用了楔缝式锚杆支护矿山巷道；60年代，除了矿山巷道之外，我国开始在铁道隧道、边坡工程、水库大坝、地下工程等大量地采用锚固技术，1964年安徽梅山水库首次采用了30m~47m的预应力锚索加固坝基，提高坝基抗滑稳定性；70年代开始在深基坑支挡工程中应用了土层锚杆，先后有北京国际信托大厦、王府井宾馆、京城大厦、上海太平洋饭店、上海展览中心、沈阳中山大厦等基坑工程采用了土层锚杆支护；1989年我国首台6000kN级预应力锚杆及张拉设备研制成功，并应用于丰满大坝加固工程，8000kN级预应力锚杆在石泉大坝加固工程应用成功；90年代，10000kN级预应力锚杆在龙羊峡水电工程中试验成功，并在多个工程中获得应用。

虽然目前锚固支护技术与其它传统的支护形式相比有不可比拟的优势，但是锚固支护技术在一些方面还不能满足目前工程实践的要求，因此对锚杆、锚索联合支护方面的研究需要进一步加强。并且近年来，随着土地市场化的发展，人们对地下空间的产权意识日益增强，锚杆（索）施工时超越“红线”的现象越来越受到限制。另外，锚杆（索）在基坑加固中的大量使用，也导致对城市地下环境造成的污染越来越严重。因此，可回收锚索的发展成立必然趋势，并被国家重视。

实用新型内容

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型提供一种带有临时可拆卸熔断式锚索的涨壳式锚杆永久支护结构，主要为了开发一种整体性好、传力明确、构造简单、安全可靠、施工方便、可回收利用的岩土锚固组合支护结构，能够有效的解决复杂工程支护难度大的难题。

本实用新型采用的技术方案如下：

带有临时可拆卸熔断式锚索的涨壳式锚杆永久支护结构，包括锚杆-锚索组合支护结构外锚固段、锚杆-锚索组合支护结构自由段和锚杆-锚索组合支护结构内锚固段；

所述锚杆-锚索组合支护结构外锚固段包括注浆管、锚索束、锚具、垫片、分压板，锚索束设置在注浆管的外周形成一个包裹体，该包裹体依次穿过锚具、垫片、分压板，并一直延伸至锚杆-锚索组合支护结构自由段，垫片的一端为锚具，垫片的另一端与分压板搭接连接，锚具将整个锚索束锁紧，分压板包裹锚索束和注浆管，分压板的另一端为涨壳锚杆垫板，分压板与涨壳锚杆垫板之间为搭接连接；

所述锚杆-锚索组合支护结构自由段包括注浆管、锚索束、涨壳锚杆垫板、涨壳塞、涨壳式摩擦锚杆体、锚索束架线环、熔断接头、熔断器、转接承载体，涨壳锚杆垫板的一端为分压板，二者采用搭接连接，涨壳锚杆垫板的另一端与涨壳式摩擦锚杆体采用搭接连接，涨壳式摩擦锚杆体内部为注浆管、锚索束、涨壳塞，涨壳塞设置在锚索束与涨壳式摩擦锚杆体之间，锚索束架线环穿接固定注浆管和锚索束；注浆管穿过熔断接头内部，熔断接头的一端与锚索束焊接连接，熔断接头的另一端与熔断器的一端焊接连接，熔断器的另一端与转接承载体焊接连接；

所述锚杆-锚索组合支护结构内锚固段包括止浆塞、内锚固段箍筋、内锚固段注浆出口段、锚头；内锚固段注浆出口段的一端与转接承载体相连，内锚固段注浆出口段的另一端与锚头相连，内锚固段注浆出口段的外周设置止浆塞、端锚段箍筋，止浆塞的一端与转接承载体搭接连接，止浆塞的另一端与端锚段箍筋搭接连接；在内锚固段注浆出口段上设置若干个内锚固段注浆出口。

其中，所述涨壳塞由涨壳塞垫圈和壳塞主体组成，涨壳塞等间距排列在涨壳式摩擦锚杆体的内部，壳式摩擦锚杆体与注浆管、锚索束是层层包裹连接，由内至外依次为：注浆管、锚索束、涨壳塞垫圈、涨壳塞主体、涨壳式摩擦锚杆体。

其中，所述锚索束在注浆管的外径方向均匀排列，壳式摩擦锚杆体包裹锚索束与注浆管形成的包裹体。

其中，所述涨壳式摩擦锚杆体由涨壳式摩擦锚杆体下凹段和涨壳式摩擦锚杆体上凸段组成，涨壳式摩擦锚杆体下凹段和涨壳式摩擦锚杆体上凸段之间相互依次紧密排列。

其中，所述锚索束架线环在整个锚杆-锚索组合支护结构自由段按照等间距设置。

其中，所述锚索束由锚索束主体、锚索束扩大端组成，熔断接头由熔断接头主体，熔断接头卯栓组成，熔断器由熔断器主体，熔断器扩大端组成，两个熔断接头主体由熔断接头卯栓通过铆接的方式连接为一个整体，注浆管直接穿过熔断接头，锚索束与熔断器通过端部扩大的方式与熔断接头连接，即锚索束主体直接穿过熔断接头主体，再与锚索束扩大端相连，熔断器主体穿过熔断接头主体，再与熔断器扩大端相连。

其中，所述端锚段箍筋是环向螺旋筋。

其中，所述锚杆-锚索组合支护结构外锚固段的连接顺序为：先安装分压板，在安装垫片前需要进行混凝土浇筑，待混凝土强度达到要求，安装垫片与锚具，并通过千斤顶张拉锚索束达到相应预应力要求，然后通过锚具进行锁紧。

本实用新型的有益效果为：本实用新型是一种将涨壳式摩擦锚杆与可拆卸熔断式预应力锚索相结合的新型支护形式，集锚杆、锚索优点于一身，并且能够回收再利用，减少了对环境的污染，因此具有很强的推广性。其具有针对性强、成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少、承载力高、施工速度快、经济效果好，运输方便，可回收利用，缩短工时，降低造价等优点。

附图说明

图1为本实用新型带有临时可拆卸熔断式锚索的涨壳式锚杆永久支护结构示意图。

图2为图1中涨壳式摩擦锚杆-锚索组合形式示意图。

图3为图1的涨壳式摩擦锚杆横截面示意图。

图4为图1的涨壳式摩擦锚杆加入涨壳塞时布置横截面示意图。

图5为本实用新型临时可拆卸熔断式锚索—永久支护涨壳式锚杆组合支护外锚固段连接示意图。

图6为本实用新型熔断接头连接示意图。

图中，1为注浆管；2为锚索束，2-1为锚索束主体，2-2为锚索束扩大端；3为锚具；4为垫片；5为分压板；6为涨壳锚杆垫板；7为涨壳塞，7-1为涨壳塞垫圈，7-2为涨壳塞主体；8为涨壳式摩擦锚杆体，8-1为涨壳式摩擦锚杆体下凹段，8-2涨壳式摩擦锚杆体上凸段；9为锚索束架线环；10为熔断接头，10-1为熔断接头主体，10-2为熔断接头卯栓；11为熔断器，11-1为熔断器主体，11-2为熔断器扩大端；12为转接承载体；13为止浆塞；14为内锚固段箍筋；15为内锚固段注浆出口段；16为锚头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

实施例

如图1-图6所示，带有临时可拆卸熔断式锚索的涨壳式锚杆永久支护结构，包括：锚杆-锚索组合支护结构外锚固段、锚杆-锚索组合支护结构自由段和锚杆-锚索组合支护结构内锚固段。

所述锚杆-锚索组合支护结构外锚固段由注浆管1、锚索束2、锚具3、垫片4、分压板5组成，锚索束2设置在注浆管1的周围形成一个包裹体，这个包裹体将会直接穿过锚具3、垫片4、分压板5，锚具3将整个锚索束2锁紧，在锚具3与垫片4之间相互挤压形成锚索束2的锚固力，垫片4左端连是锚具3，右端分压板5，分压板5包裹锚索束2和注浆管1，分压板5后端为涨壳锚杆垫板6。

所述锚杆-锚索组合支护结构自由段由注浆管1、锚索束2、涨壳锚杆垫板6、涨壳塞7、涨壳式摩擦锚杆8、锚索束架线环9、熔断接头10、熔断器11以及转接承载体12组成，涨壳锚杆垫板6左端与分压板5之间形成挤压，涨壳锚杆垫板6右端连接涨壳式摩擦锚杆8，涨壳式摩擦锚杆8的左端涨壳锚杆垫板6相接，在涨壳式摩擦锚杆8体内部是注浆管1、锚索束2和涨壳塞7，涨壳塞7设置在注浆管1、锚索束2与涨壳式摩擦锚杆8的中间，锚索束架线环9在整个锚杆-锚索组合支护结构自由段按照等间距设置，锚索束架线环9穿接固定注浆管1和锚索束2。熔断接头10内部穿过注浆管1，左端锚索束2连接，右端连接熔断器11，熔断器11左端是熔断接头10，右端是转接承载体12。

所述锚杆-锚索组合支护结构内锚固段由止浆塞13、内锚固段箍筋14、内锚固段注浆出口段15以及锚头16组成。内锚固段注浆出口段15左端与转接承载体12相连，穿过止浆塞13、端锚段箍筋14右端与锚头16相连，止浆塞13左端连接转接承载体12，右端连接端锚段箍筋14，端锚段箍筋14是环向螺旋筋，锚头16连接在端锚段注浆出口段15右端。在内锚固段注浆出口段15上设置若干个内锚固段注浆出口。

如图1、图2所示，所述壳式摩擦锚杆体8与注浆管1、锚索束2直接是层层包裹连接，锚索束2在注浆管1的外径方向均匀排列，壳式摩擦锚杆体8包裹锚索束2与注浆管1形成的包裹体。

如图1、图3所示，所述涨壳式摩擦锚杆体8由涨壳式摩擦锚杆体下凹段8-1和涨壳式摩擦锚杆体上凸段8-2组成，涨壳式摩擦锚杆体下凹段8-1和涨壳式摩擦锚杆体上凸段8-2之间相互依次紧密排列。

如图1、图4所示，所述涨壳塞7由涨壳塞垫圈7-1和壳塞主体7-2组成，涨壳式摩擦锚杆体8中加入涨壳塞7时布置形式为环状包裹，由内至外依次为：注浆管1、锚索束2、涨壳塞垫圈7-1、涨壳塞主体7-2、涨壳式摩擦锚杆体8。

如图1、图5所示，所述锚杆-锚索组合支护结构外锚固段，其采用连接顺序为：先安装分压板5，再安装垫片4前需要进行混凝土浇筑，待混凝土强度达到要求，安装垫片4与锚具3，并通过千斤顶张拉锚索束2达到相应预应力要求，然后通过锚具3进行锁紧。

如图1、图6所示，所述锚索束2由锚索束主体2-1、锚索束扩大端2-2组成，熔断接头10由熔断接头主体10-1，熔断接头卯栓10-2组成，熔断器11由熔断器主体11-1，熔断器扩大端11-2组成，两个熔断接头主体10-1由熔断接头卯栓10-2连接为一个整体，注浆管1直接穿过熔断接头10，锚索束2与熔断器11通过段部扩大的方式与熔断接头10连接，即锚索束主体2-1直接穿过熔断接头主体10-1，再与锚索束扩大端2-2相连，熔断器主体11-1穿过熔断接头主体10-1，再与熔断器扩大端11-2相连。

如图1所示，所述锚杆-锚索组合支护结构内锚固段，其构造顺序如前述，内锚固段需要进行注浆，注浆材料为混凝土。

针对于需要采用本文中方法进行支护的工程，先进行成孔操作；成孔后将锚杆-锚索组合支护结构安装至成孔内，并通过注浆管1、锚固段注浆出口段15进行注浆，注浆材料为混凝土；安装涨壳式摩擦锚杆8，采用冲击击入的方式把涨壳塞7全部击入孔内，安装涨壳锚杆垫板6；安装垫片4、分压板5与锚具3，并通过千斤顶张拉锚索束2达到响应预应力要求，然后通过锚具3进行锁紧。锚杆-锚索组合支护结构拆除时对熔断器11通电，熔断器11熔化，将锚索束2回收。

Claims (8)

1.带有临时可拆卸熔断式锚索的涨壳式锚杆永久支护结构，其特征在于：包括锚杆-锚索组合支护结构外锚固段、锚杆-锚索组合支护结构自由段和锚杆-锚索组合支护结构内锚固段；

所述锚杆-锚索组合支护结构外锚固段包括注浆管（1）、锚索束（2）、锚具（3）、垫片（4）、分压板（5），锚索束（2）设置在注浆管（1）的外周形成一个包裹体，该包裹体依次穿过锚具（3）、垫片（4）、分压板（5），并一直延伸至锚杆-锚索组合支护结构自由段，垫片（4）的一端为锚具（3），垫片（4）的另一端与分压板（5）搭接连接，锚具（3）将整个锚索束（2）锁紧，分压板（5）包裹锚索束（2）和注浆管（1），分压板（5）的另一端为涨壳锚杆垫板（6），分压板（5）与涨壳锚杆垫板（6）之间为搭接连接；

所述锚杆-锚索组合支护结构自由段包括注浆管（1）、锚索束（2）、涨壳锚杆垫板（6）、涨壳塞（7）、涨壳式摩擦锚杆体（8）、锚索束架线环（9）、熔断接头（10）、熔断器（11）、转接承载体（12），涨壳锚杆垫板（6）的一端为分压板（5），二者采用搭接连接，涨壳锚杆垫板（6）的另一端与涨壳式摩擦锚杆体（8）采用搭接连接，涨壳式摩擦锚杆体（8）内部为注浆管（1）、锚索束（2）、涨壳塞（7），涨壳塞（7）设置在锚索束（2）与涨壳式摩擦锚杆体（8）之间，锚索束架线环（9）穿接固定注浆管（1）和锚索束（2）；注浆管（1）穿过熔断接头（10）内部，熔断接头（10）的一端与锚索束（2）焊接连接，熔断接头（10）的另一端与熔断器（11）的一端焊接连接，熔断器（11）的另一端与转接承载体（12）焊接连接；

所述锚杆-锚索组合支护结构内锚固段包括止浆塞（13）、内锚固段箍筋（14）、内锚固段注浆出口段（15）、锚头（16）；内锚固段注浆出口段（15）的一端与转接承载体（12）相连，内锚固段注浆出口段（15）的另一端与锚头（16）相连，内锚固段注浆出口段（15）的外周设置止浆塞（13）、端锚段箍筋（14），止浆塞（13）的一端与转接承载体（12）搭接连接，止浆塞（13）的另一端与端锚段箍筋（14）搭接连接；在内锚固段注浆出口段（15）上设置若干个内锚固段注浆出口。

2.根据权利要求1所述的带有临时可拆卸熔断式锚索的涨壳式锚杆永久支护结构，其特征在于：所述涨壳塞（7）由涨壳塞垫圈（7-1）和壳塞主体（7-2）组成，涨壳塞（7）等间距排列在涨壳式摩擦锚杆体（8）的内部，壳式摩擦锚杆体（8）与注浆管（1）、锚索束（2）是层层包裹连接，由内至外依次为：注浆管（1）、锚索束（2）、涨壳塞垫圈（7-1）、涨壳塞主体（7-2）、涨壳式摩擦锚杆体（8）。

3.根据权利要求1所述的带有临时可拆卸熔断式锚索的涨壳式锚杆永久支护结构，其特征在于：所述锚索束（2）在注浆管（1）的外径方向均匀排列，壳式摩擦锚杆体（8）包裹锚索束（2）与注浆管（1）形成的包裹体。

4.根据权利要求1所述的带有临时可拆卸熔断式锚索的涨壳式锚杆永久支护结构，其特征在于：所述涨壳式摩擦锚杆体（8）由涨壳式摩擦锚杆体下凹段（8-1）和涨壳式摩擦锚杆体上凸段（8-2）组成，涨壳式摩擦锚杆体下凹段（8-1）和涨壳式摩擦锚杆体上凸段（8-2）之间相互依次紧密排列。

5.根据权利要求1所述的带有临时可拆卸熔断式锚索的涨壳式锚杆永久支护结构，其特征在于：所述锚索束架线环（9）在整个锚杆-锚索组合支护结构自由段按照等间距设置。

6.根据权利要求1所述的带有临时可拆卸熔断式锚索的涨壳式锚杆永久支护结构，其特征在于：所述锚索束（2）由锚索束主体（2-1）、锚索束扩大端（2-2）组成，熔断接头（10）由熔断接头主体（10-1），熔断接头卯栓（10-2）组成，熔断器（11）由熔断器主体（11-1），熔断器扩大端（11-2）组成，两个熔断接头主体（10-1）由熔断接头卯栓（10-2）通过铆接的方式连接为一个整体，注浆管（1）直接穿过熔断接头（10），锚索束（2）与熔断器（11）通过端部扩大的方式与熔断接头（10）连接，即锚索束主体（2-1）直接穿过熔断接头主体（10-1），再与锚索束扩大端（2-2）相连，熔断器主体（11-1）穿过熔断接头主体（10-1），再与熔断器扩大端（11-2）相连。

7.根据权利要求1所述的带有临时可拆卸熔断式锚索的涨壳式锚杆永久支护结构，其特征在于：所述端锚段箍筋（14）是环向螺旋筋。

8.根据权利要求1所述的带有临时可拆卸熔断式锚索的涨壳式锚杆永久支护结构，其特征在于：所述锚杆-锚索组合支护结构外锚固段的连接顺序为：先安装分压板（5），在安装垫片（4）前需要进行混凝土浇筑，待混凝土强度达到要求，安装垫片（4）与锚具（3），并通过千斤顶张拉锚索束（2）达到相应预应力要求，然后通过锚具（3）进行锁紧。