CN212898560U - 一种用于不良地质隧道施工的注浆锚杆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及隧道工程支护设备的领域，尤其是涉及一种用于不良地质隧道施工的注浆锚杆，包括杆体，所述杆体为中空设置，所述杆体一端固定连接有锚头，所述锚头侧壁开设有至少一个第一注浆孔，所述杆体中部开设有至少一个第二注浆孔，所述杆体内部滑动连接有有遇水膨胀材料制成的封堵塞，所述封堵塞内滑动连接有沿其中轴线设置的注浆管。本申请具有通过注浆管和第一注浆孔向杆体第一段注浆，通过封堵塞将第一段杆体封闭，通过第二注浆孔进行二段注浆，该装置操作便捷，分段注浆能够使注浆饱满均匀，能够使岩层的固结效果更好，岩层与锚杆之间的紧固性更强，有效改善不良地质的效果。

Description

一种用于不良地质隧道施工的注浆锚杆

技术领域

本申请涉及隧道工程支护设备的领域，尤其是涉及一种用于不良地质隧道施工的注浆锚杆。

背景技术

水工隧道工程普遍具有洞线长、地下水丰富、地质条件复杂的特点，通常在施工过程中采用强支护的施工方式，通常使用注浆锚杆对岩层进行支护加固，锚杆可对岩层实现显著的支护作用，注浆可达到固结破碎岩体，改良岩体，隔断地下水及杆体防腐的效果，能够有效改良地质。

现有的技术可参考授权公告号为CN107044295B的中国发明专利。其公开了一种新型注浆锚杆，包括中空锚杆、设置在中空锚杆前端的钻头、依次设置在中空锚杆后端的止浆塞、拱形托板、紧固螺母，还包括设置在中空锚杆中部的锚固连接套；所述锚固连接套包括圆柱形套筒、铰接在圆柱形套筒上的锚筋，所述锚筋数量为三个且均布在圆柱形套筒外圆周上，所述圆柱形套筒具有向其轴心方形凹陷的凹槽，所述凹槽与锚筋相适配，所述锚筋的一端在凹槽内部通过铰接轴与圆柱形套筒铰接，所述凹槽上设置有与中空锚杆中空芯部相贯通的注浆孔，所述圆柱形套筒将中空锚杆截成两段并采用螺纹连接的方式将其连接固定。

针对上述中的相关技术，发明人认为该方案通过改良锚杆外表面提升锚杆与固化后泥浆的抓力，防止锚杆脱落，但其存在注浆孔仅位于中段，注浆过程中锚杆前端可能出现空隙，注浆不够饱满均匀的缺陷。

实用新型内容

为了提高注浆的饱满均匀性，更有效的改良地质并提高锚杆和岩层之间连接的紧固性，本申请提供一种用于不良地质隧道施工的注浆锚杆。

本申请提供的一种用于不良地质隧道施工的注浆锚杆采用如下的技术方案：

一种用于不良地质隧道施工的注浆锚杆，包括杆体，所述杆体为中空设置，所述杆体一端固定连接有锚头，所述锚头侧壁开设有至少一个第一注浆孔，所述杆体中部开设有至少一个第二注浆孔，所述杆体内部滑动连接有有遇水膨胀材料制成的封堵塞，所述封堵塞内滑动连接有沿其中轴线设置的注浆管。

通过采用上述技术方案，使用时，先对岩层进行钻孔，然后将杆体靠近锚头的一端插入钻孔中，通过测量长度将封堵塞塞入第二注浆孔的位置，堵住第二注浆孔，通过注浆管向杆体靠近锚头的位置注入浆液，通过锚头处的第一注浆孔向岩层注入浆液，浆液注入饱满后，将注浆管拔出，由于封堵塞与水膨胀，会起到封闭作用，使杆体前部通过浆液与岩层锚固，然后向杆体后部注入浆液，通过第二注浆孔将浆液注入岩层，将后部的杆体与岩层之间固定；相较于一次注浆，采用分段注浆的方法能够使浆液逐渐充盈钻孔和岩层，使注浆更加饱满均匀，能够使岩层的固结效果更好，岩层与锚杆之间的紧固性更强，加强支护作用。

优选的，所述第一注浆孔均沿所述锚头内侧壁垂直于轴线的截面切线方向设置，所有所述第一注浆孔沿所述锚头周向均匀排布。

通过采用上述技术方案，浆液从第一注浆孔流出后会均匀环绕锚头周围分布，并在加压的情况下在锚头外部均匀喷射，能够更加均匀的固结岩层和锚头。

优选的，所述第二注浆孔均沿所述杆体内侧壁垂直于轴线的截面切线方向设置，所有所述第二注浆孔沿所述杆体周向均匀排布。

通过采用上述技术方案，浆液从第二注浆孔流出后会均匀环绕杆体周围分布，并在加压的情况下在杆体外部均匀喷射，能够更加均匀的固结岩层和杆体。

优选的，所述杆体内侧靠近所述第二注浆孔靠近所述锚头一侧固定连接有呈环形设置的第一限位块。

通过采用上述技术方案，向杆体内部塞入封堵塞的时候，第一限位块能够对封堵塞进行限位，使操作更方便，避免封堵塞位置错位而起不到封堵第二注浆孔的作用。

优选的，所述杆体内侧靠近所述第一限位块远离所述锚头一侧固定连接有第二限位块，所述第二限位块垂直于所述杆体轴线方向的截面积由靠近所述第一限位块的一端向远离所述第一限位块的方向逐渐减小，所述第一限位块与所述第二限位块之间的距离等于所述封堵塞的长度。

通过采用上述技术方案，将封堵塞塞入到第一限位块的位置后，将注浆管从封堵塞中拔出时，通过第二限位块能够对封堵塞起到限位作用，防止封堵塞与注浆管一同滑出。

优选的，所述杆体外侧壁开设有外螺纹，所述锚头外侧壁固定连接有楔形凸起，所述楔形凸起均匀环绕所述锚头外侧设置。

通过采用上述技术方案，外螺纹能够增强杆体与岩层之间的接触面积，提高锚固力，实现锚固的紧密性。

优选的，所述楔形凸起垂直于所述锚头中轴线的截面积由靠近所述杆体的一端向远离所述杆体的方向逐渐减小，楔形凸起沿杆体中轴线的截面呈直角三角形设置。

通过采用上述技术方案，楔形凸起能够加强锚头与岩层之间的接触面积，增强锚固力，同时楔形设置的楔形凸起在将锚杆放进钻孔内后，能够防止锚杆从钻孔内掉出。

优选的，所述杆体由远离所述锚头的一端向靠近所述锚头的方向依次螺纹连接有紧固螺母、垫板和止浆塞，所述止浆塞由弹性材料制成，所述止浆塞呈圆台形设置，所述止浆塞外侧固定连接有若干个环绕所述止浆塞外侧的防漏凸起，所述防漏凸起由弹性材料制成，所述止浆塞垂直于中轴线方向的截面积由远离锚头的一端向靠近锚头的方向逐渐减小。

通过采用上述技术方案，再将锚杆放入钻孔后，可以通过拧紧紧固螺母将垫板和止浆塞向岩层方向拧紧，止浆塞能够防止浆液溢出；当注浆完成后，通过混凝土将杆体一端和垫板与岩层固结，垫板能够便于施力，同时垫板能够使锚杆与岩层固结牢固，防止锚杆掉出。

优选的，所述垫板靠近杆体的位置朝向远离锚头的方向外凸设置。

通过采用上述技术方案，不同钻孔止浆塞的陷入程度不同，垫板外凸设置能够适配止浆塞突出的部分，使垫板和岩层能够接触，加强锚固效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.使用时，先对岩层进行钻孔，然后将杆体靠近锚头的一端插入钻孔中，通过测量长度将封堵塞塞入第二注浆孔的位置，堵住第二注浆孔，通过注浆管向杆体靠近锚头的位置注入浆液，通过锚头处的第一注浆孔向岩层注入浆液，浆液注入饱满后，将注浆管拔出，由于封堵塞与水膨胀，会起到封闭作用，使杆体前部通过浆液与岩层锚固；

2.然后向杆体后部注入浆液，通过第二注浆孔将浆液注入岩层，将后部的杆体与岩层之间固定；相较于一次注浆，采用分段注浆的方法能够使浆液逐渐充盈钻孔和岩层，使注浆更加饱满均匀，能够使岩层的固结效果更好，岩层与锚杆之间的紧固性更强，加强支护作用。

附图说明

图1是本实施例的整体示意图。

图2是本实施例中突出封堵塞和第二注浆孔的剖面图。

图3是本实施例中突出第一注浆孔的剖面图。

图4是本实施例中突出第一限位块和第二限位块的局部剖面图。

附图标记说明：1、杆体；11、外螺纹；12、止浆塞；121、防漏凸起；13、垫板；14、紧固螺母；15、封堵塞；16、第一限位块；17、第二限位块；18、第二注浆孔；19、注浆管；2、锚头；21、第一注浆孔；22、楔形凸起。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种用于不良地质隧道施工的注浆锚杆。参照图1和图2，用于不良地质隧道施工的注浆锚杆包括杆体1，杆体1内部为中空设置，杆体1外侧开设有螺纹，杆体1一端固定连接有锚头2，杆体1的另一端由远离锚头2的一端向靠近锚头2的方向依次螺纹连接有止浆塞12，垫板13及紧固螺母14。锚头2内为中空设置且与杆体1内部中空连通，锚头2侧壁开设有至少一个第一注浆孔21。使用时，先进行钻孔，然后将杆体1锚头2向内插入钻孔中，通过中空杆体1向内注入浆液，浆液通过第一注浆孔21流出，对周围的岩层进行加固支护，并将杆体1和岩层紧固起来，提高岩层的抗拉性和稳定性。

参照图1和图2，止浆塞12由橡胶等弹性材料支撑，止浆塞12呈圆台形设置，止浆塞12中间开设有与杆体1相适配的通孔，通孔与杆体1螺纹连接，止浆塞12外侧固定连接有若干个环绕止浆塞12设置的防漏凸起121，防漏凸起121由橡胶等弹性材料制成。止浆塞12垂直于中轴线方向的截面积由远离锚头2的一端向靠近锚头2的方向逐渐减小。使用时，圆台形设置的止浆塞12能够适应不同直径的钻孔，防漏凸起121能够填充钻孔面，使止浆塞12与钻孔面紧密贴合，防止在加压注浆时由于钻孔面凹凸不平引起漏浆。

参照图2，垫板13靠近杆体1的位置朝向远离锚头2的方向外凸设置。使用时，外凸的垫板13能够适配止浆塞12突出的部分，使垫板13和岩层能够接触，加强锚固效果。

参照图2和图3，锚头2部外侧固定连接有多个楔形凸起22，楔形凸起22环绕锚头2外侧设置，楔形凸起22垂直于杆体1中轴线的截面积由靠近杆体1的一端向远离杆体1的方向逐渐减小。楔形凸起22沿杆体1中轴线的截面积呈直角三角形设置。第一注浆孔21均沿锚头2内侧壁垂直于轴线的截面切线方向设置。所有第一注浆孔21沿锚头2周向均匀排布。使用时，楔形凸起22能够防止锚杆从钻孔中掉出，同时能够增大锚杆与浆液之间的接触面积，能够增大锚固力。均匀排布的第一注浆孔21能够使浆液均匀围绕锚杆设置，实现锚杆的固定。

参照图2和图4，杆体1内侧壁中段固定连接有呈环形设置的第一限位块16，杆体1内部滑动连接有由遇水膨胀橡胶材料制成的封堵塞15，封堵塞15中部开设有滑动孔，滑动孔中滑动连接有注浆管19。杆体1侧壁相对于第一限位块16远离锚头2一侧开设有至少一个第二注浆孔18，第二注浆孔18均沿杆体1内侧壁垂直于轴线的截面切线方向设置。所有第二注浆孔18沿杆体1周向均匀排布。使用时，将封堵塞15塞进第一限位块16位置，使封堵塞15将第二注浆孔18封闭，通过注浆管19向杆体1内部注浆，靠近锚头2部分注浆完毕后，将注浆管19拔出，封堵塞15会遇水膨胀封堵住杆体1的第一部分。然后向杆体1内注浆，浆液从第二注浆孔18流出对杆体1第二部分进行注浆锚固。

参照图4，杆体1内侧靠近第一限位块16远离锚头2一侧固定连接有第二限位块17，第二限位块17垂直于杆体1轴线方向的截面积由靠近第一限位块16的一端向远离第一限位块16的方向逐渐减小，第一限位块16与第二限位块17之间的距离等于封堵塞15的长度。将封堵塞15塞入到第一限位块16的位置后，将注浆管19从封堵塞15中拔出时，通过第二限位块17能够对封堵塞15起到限位作用，防止封堵塞15与注浆管19一同滑出。

本申请实施例一种的实施原理为：使用时，先对岩层进行钻孔，然后将杆体1靠近锚头2的一端插入钻孔中，通过测量长度将封堵塞15塞入第二注浆孔18的位置，堵住第二注浆孔18，通过注浆管19向杆体1靠近锚头2的位置注入浆液，通过锚头2处的第一注浆孔21向岩层注入浆液，浆液注入饱满后，将注浆管19拔出，由于封堵塞15与水膨胀，会起到封闭作用，使杆体1前部通过浆液与岩层锚固；然后向杆体1后部注入浆液，通过第二注浆孔18将浆液注入岩层，将后部的杆体1与岩层之间固定；相较于一次注浆，采用分段注浆的方法能够使浆液逐渐充盈钻孔和岩层，使注浆更加饱满均匀，能够使岩层的固结效果更好，岩层与锚杆之间的紧固性更强，加强支护作用。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于不良地质隧道施工的注浆锚杆，其特征在于：包括杆体(1)，所述杆体(1)为中空设置，所述杆体(1)一端固定连接有锚头(2)，所述锚头(2)侧壁开设有至少一个第一注浆孔(21)，所述杆体(1)内侧中部开设有至少一个第二注浆孔(18)，所述杆体(1)内部滑动连接有遇水膨胀材料制成的封堵塞(15)，所述封堵塞(15)内滑动连接有沿其中轴线设置的注浆管(19)。

2.根据权利要求1所述的一种用于不良地质隧道施工的注浆锚杆，其特征在于：所述第一注浆孔(21)均沿所述锚头(2)内侧壁垂直于轴线的截面切线方向设置，所有所述第一注浆孔(21)沿所述锚头(2)周向均匀排布。

3.根据权利要求1所述的一种用于不良地质隧道施工的注浆锚杆，其特征在于：所述第二注浆孔(18)均沿所述杆体(1)内侧壁垂直于轴线的截面切线方向设置，所有所述第二注浆孔(18)沿所述杆体(1)周向均匀排布。

4.根据权利要求1所述的一种用于不良地质隧道施工的注浆锚杆，其特征在于：所述杆体(1)内侧靠近所述第二注浆孔(18)靠近所述锚头(2)一侧固定连接有呈环形设置的第一限位块(16)。

5.根据权利要求4所述的一种用于不良地质隧道施工的注浆锚杆，其特征在于：所述杆体(1)内侧靠近所述第一限位块(16)远离所述锚头(2)一侧固定连接有第二限位块(17)，所述第二限位块(17)垂直于所述杆体(1)轴线方向的截面积由靠近所述第一限位块(16)的一端向远离所述第一限位块(16)的方向逐渐减小，所述第一限位块(16)与所述第二限位块(17)之间的距离等于所述封堵塞(15)的长度。

6.根据权利要求1所述的一种用于不良地质隧道施工的注浆锚杆，其特征在于：所述杆体(1)外侧壁开设有外螺纹(11)，所述锚头(2)外侧壁固定连接有楔形凸起(22)，所述楔形凸起(22)均匀环绕所述锚头(2)外侧设置。

7.根据权利要求6所述的一种用于不良地质隧道施工的注浆锚杆，其特征在于：所述楔形凸起(22)垂直于所述锚头(2)中轴线的截面积由靠近所述杆体(1)的一端向远离所述杆体(1)的方向逐渐减小，楔形凸起(22)沿杆体(1)中轴线的截面呈直角三角形设置。

8.根据权利要求6所述的一种用于不良地质隧道施工的注浆锚杆，其特征在于：所述杆体(1)由远离所述锚头(2)的一端向靠近所述锚头(2)的方向依次螺纹连接有紧固螺母(14)、垫板(13)和止浆塞(12)，所述止浆塞(12)由弹性材料制成，所述止浆塞(12)呈圆台形设置，所述止浆塞(12)外侧固定连接有若干个环绕所述止浆塞(12)外侧的防漏凸起(121)，所述防漏凸起(121)由弹性材料制成，所述止浆塞(12)垂直于中轴线方向的截面积由远离锚头(2)的一端向靠近锚头(2)的方向逐渐减小。

9.根据权利要求8所述的一种用于不良地质隧道施工的注浆锚杆，其特征在于：所述垫板(13)靠近杆体(1)的位置朝向远离锚头(2)的方向外凸设置。

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