CN214660265U

CN214660265U - 一种一体式的双重锚固支护装置

Info

Publication number: CN214660265U
Application number: CN202120541796.7U
Authority: CN
Inventors: 隋毅; 王卫军; 袁超; 范磊; 欧阳蕊灿; 郭豫宁
Original assignee: Hunan University of Science and Technology
Current assignee: Hunan University of Science and Technology
Priority date: 2021-03-16
Filing date: 2021-03-16
Publication date: 2021-11-09
Anticipated expiration: 2031-03-16

Abstract

本实用新型采用一种一体式的双重锚固支护装置，包括第一锚索、第二锚索、注浆锚杆、第一挡板和第二挡板，注浆锚杆实心段设有锚固药卷和刺破装置，刺破装置包括锚杆挡头、锚固剂挡板、搅拌头、活动圆环、钢筋网笼和外置转动轴承第二锚索和注浆锚杆的末端设有固定装置。实用新型采用了使传统的单根锚索锚固转化成一体式的锚固支护装置，解决了单纯的一次锚固支护方式因不能适应更多复杂地质状况而发生支护结构失效从而需要重新支护和锚固的问题，实现了双重锚固剂锚固的效用，并配合局部注浆锚固，能够对支护结构施加两次预紧力，比普通的单一锚固剂锚固结构更加牢固可靠，锚固效果和适应性更强。

Description

一种一体式的双重锚固支护装置

技术领域

本实用新型涉及岩土锚固技术领域，具体是一种一体式的双重锚固支护装置。

背景技术

随着我国人民生活水平的日益提高、正常生活用电的日益上涨，发电资源的话题也变得越来越热门。目前，在我国用于发电的主要还是煤炭资源，而近年随着浅部煤炭资源的日渐减少，使得人们不得不把目光聚集在深部煤炭资源的开采上。但由于矿山开采深度及采矿强度的加大，深部巷道掘进时所面临的地质条件越来越复杂，围岩受到的动压扰动更加频繁，变形破坏特征更加复杂，采用普通的锚索支护已无法达到支护要求，因此各种加强型锚索支护结构应运而生。本专利旨在探索一种新型、可靠、经济的一体式支护结构，再配合注浆加固支护措施增强锚索的锚固性能来支护松动范围和松动程度都比较大的巷道围岩，提高围岩的整体承载能力，最大限度地发挥支护结构的效果，实现深部巷道的长期运营。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的单纯的一次锚固支护方式因不能适应更多复杂地质状况而发生支护结构失效，从而需要重新支护和锚固的问题，本实用新型采用了一种双重锚固支护装置，解决了单纯的一次锚固支护方式因不能适应更多复杂地质状况而发生支护结构失效从而需要重新支护和锚固的问题。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种一体式的双重锚固支护装置，包括第一锚索、第二锚索、注浆锚杆、第一挡板和第二挡板，所述第一锚索前端设有搅拌锚固头，所述第一锚索末端与第一挡板的前端相连接，所述第二锚索和注浆锚杆的前端穿过第二挡板，所述第二锚索和注浆锚杆的前端与第一挡板的末端相连接，所述注浆锚杆分为实心段和中空段，所述注浆锚杆实心段位于第一挡板与第二挡板之间，所述注浆锚杆中空段位于第二挡板与注浆锚杆末端之间，所述注浆锚杆实心段设有锚固药卷和刺破装置，所述注浆锚杆的中空段表面设有出浆孔，所述第二锚索和注浆锚杆的末端设有固定装置。

优选的，所述第一锚索设有两根，所述第一锚索设有一个以上的锚索夹具，所述锚索夹具连接两根第一锚索，所述锚索夹具等距排布，所述第一锚索包括有两根以上的钢绞线。

优选的，所述第二锚索设有两根，两根第二锚索分别设置于注浆锚杆两侧，所述第二锚索包括两根以上的钢绞线。

优选的，所述的搅拌锚固头两端分别设有搅拌刀盘，所述搅拌锚固头的中部设置有第三锚索通道，所述第三锚索通道沿着所述第一锚索的轴向设置，所述第三锚索通道设有两个。

优选的，所述第一挡板中部设有第一锚索通道，所述第一锚索通道沿着所述第一锚索的轴向设置，所述第二锚索通道设有两个，第二挡板上设有第二锚索通道和第一锚杆通道，所述第二锚索通道沿着所述第二锚索的轴向设置，所述第二锚索通道设有两个，所述第一锚杆通道设于两个第二锚索通道中间。

优选的，所述的注浆锚杆表面设有螺纹。

优选的，所述刺破装置包括锚杆挡头、锚固剂挡板、搅拌头、活动圆环、钢筋网笼和外置转动轴承，所述的锚杆挡头设置于锚杆前端；所述的锚固剂挡板中心设有内嵌式轴承，轴承内圆环与锚杆连接，所述内嵌式轴承外侧连接有两个第二锚索，所述搅拌头连接于锚杆上，所述搅拌头外侧设有四根搅拌杆，所述活动圆环末端连接有钉刺和钢筋网笼，所述钉刺朝向钢筋网笼，所述活动圆环通过钢筋网笼与第二挡板上的外置转动轴承连接，所述钢筋网笼前端设于活动圆环上，所述钢筋网笼的末端设于外置转动轴承的内圆环上，所述锚固药卷设置于钢筋网笼的网笼内。

优选的，所述固定装置包括复合型垫板、锚索锚具和锚杆螺母，所述复合型垫板设置在第二锚索和注浆锚杆的末端，锚索锚具设置在复合型垫板外侧的第二锚索上，锚杆螺母设置在复合型垫板外侧的注浆锚杆上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用了使传统的单根锚索锚固转化成一体式的锚固支护装置，达到了既能达到一孔多用，又能同时实现锚杆支护的效果，解决了单纯的一次锚固支护方式因不能适应更多复杂地质状况而发生支护结构失效从而需要重新支护和锚固的问题，该装置结构简单，操作方便，实现双重锚固剂锚固的效用，并配合局部注浆锚固，能够对支护结构施加两次预紧力，比普通的单一锚固剂锚固结构更加牢固可靠，锚固效果和适应性更强。

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型实例中搅拌锚固头的结构示意图。

图3为本实用新型实例中锚索夹具的结构示意图。

图4为本实用新型实例中第一挡板的结构示意图。

图5为本实用新型实例中锚固剂挡板的结构示意图。

图6为本实用新型实例中锚杆搅拌头的结构示意图。

图7为本实用新型实例中外置转动轴承与第二挡板的整体结构示意图。

图8为本实用新型实现双重锚固时的整体结构示意图。

图中，1-锚固剂，2-搅拌锚固头，21-搅拌刀盘，22-第三锚索通道，3-第一锚索，4-锚索夹具，5-第一挡板，51-第一锚索通道，6-注浆锚杆，61-锚杆挡头，62-出浆孔，63-锚杆螺母，7-锚固剂挡板，71-第四锚索通道，72-第一锚杆通道，73-轴承珠，74-轴承内圆环，8-搅拌头，81-搅拌杆，9-活动圆环，91-钉刺，10-钢筋网笼，11-锚固药卷，12-外置转动轴承，121-内圆环，122-转动轴承珠，123-第二锚杆通道,13-第二挡板，131-第二锚索通道，14-复合型垫板，15-锚索锚具，16-注浆孔，17-第二锚索，18-锚杆螺母。

具体实施方式

本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。

一种一体式的双重锚固支护装置，其特征在于：包括第一锚索3、第二锚索17、注浆锚杆6、第一挡板5和第二挡板13，所述第一锚索3前端设有搅拌锚固头2，所述第一锚索3末端与第一挡板5的前端相连接，所述第二锚索17和注浆锚杆6的前端穿过第二挡板13，所述第二锚索17和注浆锚杆6的前端与第一挡板5的末端相连接，所述注浆锚杆6分为实心段和中空段，所述注浆锚杆6实心段位于第一挡板5与第二挡板13之间，所述注浆锚杆6中空段位于第二挡板13与注浆锚杆6末端之间，所述注浆锚杆6实心段设有锚固药卷11和刺破装置，所述注浆锚杆6的中空段表面设有出浆孔62，所述第二锚索17和注浆锚杆6的末端设有固定装置。

本实施例中，所述第一锚索3设有两根，所述第一锚索3设有一个以上的锚索夹具4，两根第一锚索3并排设置且距离较近，所述锚索夹具4连接两根第一锚索3，所述锚索夹具3等距排布，所述第一锚索3包括有两根以上的钢绞线。

本实施例中，所述第二锚索17设有两根，两根第二锚索17分别设置于注浆锚杆6两侧，两根第二锚索17并排设置且距离较远，所述第二锚索17包括两根以上的钢绞线。

本实施例中，所述的搅拌锚固头2两端分别设有搅拌刀盘21，所述搅拌锚固头2的中部设置有第三锚索通道22，所述第三锚索通道22沿着所述第一锚索3的轴向设置，所述第三锚索通道22设有两个。

上述实施例中，第一锚索3前端通过位于搅拌锚固头2中心部位的第三锚索通道22与搅拌锚固头2焊接为一体，第一锚索3的末端焊接于第一挡板5之上，并将第二锚索17与第一挡板5焊接为一体。

本实施例中，所述第一挡板5中部设有第一锚索通道51，所述第一锚索通道51沿着所述第一锚索1的轴向设置，所述第二锚索通道131设有两个，第二挡板13上设有第二锚索通道131和第一锚杆通道72，所述第二锚索通道131沿着所述第二锚索17的轴向设置，所述第二锚索通道131设有两个，所述第一锚杆通道72设于两个第二锚索通道131中间。

本实施例中，所述的注浆锚杆6表面设有螺纹。

本实施例中，所述刺破装置包括锚杆挡头61、锚固剂挡板7、搅拌头8、活动圆环9、钢筋网笼10和外置转动轴承12，所述的锚杆挡头61设置于注浆锚杆6前端；所述的锚固剂挡板7中心设有内嵌式轴承，轴承内圆环74与注浆锚杆6连接，所述内嵌式轴承外侧连接两个第二锚索17，所述搅拌头8连接于注浆锚杆6上，所述搅拌头8外侧设有四根搅拌杆81，所述活动圆环9末端连接有钉刺91和钢筋网笼10，所述钉刺91朝向钢筋网笼10，所述活动圆环9通过钢筋网笼10与第二挡板13上的外置转动轴承12连接，所述钢筋网笼10前端设于活动圆环9上，所述钢筋网笼10的末端设于外置转动轴承12的内圆环121上，所述锚固药卷11设置于钢筋网笼10的网笼内。

本实施例中，所述固定装置包括复合型垫板14、锚索锚具15和锚杆螺母18，所述复合型垫板14设置在第二锚索17和注浆锚杆6的末端，锚索锚具15设置在复合型垫板14外侧的第二锚索17上，锚杆螺母18设置在复合型垫板14外侧的注浆锚杆6上。

上述实施例中，所述的第二锚索17的末端依次穿过锚固剂挡板7内的第四锚索通道71、第二挡板13内的第二锚索通道131并一直延伸至巷道围岩表面，其中第二锚索17与第二挡板13焊接。所述的注浆锚杆6的杆体依次与锚固剂挡板7上的内嵌轴承内圆环74、搅拌头8焊接，并通过第二挡板13上外置转动轴承12内的第二锚杆通道123穿出至巷道围岩表面；所述注浆锚杆6可通过其前端锚杆挡头61上的锚杆螺母63嵌入至第一挡板5内。所述的外置转动轴承12其外侧焊接于第二挡板13上。

本实用新型的施工方法，包括如下步骤：

一、按照图1所示，组装好双重锚固支护装置，并检查各个部件的牢固情况。

二、对围岩进行钻孔处理，待孔洞成形之后，按图1所示塞入锚固剂1并插入双重锚固支护装置，利用本实用新型中搅拌锚固头2上的搅拌刀盘21对锚固剂1进行旋转搅拌操作，并使搅拌锚固头2与锚固剂1充分混合粘结，待锚固剂1凝固后，装入复合型垫板14和锚索锚具15，并对第二锚索17施加预紧力，实现支护结构的第一重锚固作用。

三、按照图8所示，旋出注浆锚杆6，将注浆锚杆6一边拉出一边利用锚固剂挡板7内的轴承珠73和外置转动轴承12内的转动轴承珠122实现注浆锚杆6的旋转，并利用焊接于注浆锚杆6上的搅拌头8带动活动圆环9一起向第二挡板13运动，使活动圆环9上的环向钉刺91刺破锚固药卷11。在注浆锚杆6拉出和旋转的过程中，锚固剂挡板7和第二挡板13之间的空间不断压缩，使得搅拌头8上的搅拌杆81和压缩后的钢筋网笼10能够对捣破后的锚固药卷11进行充分的搅拌混合，实现注浆锚杆6的端头锚固。待锚固药卷11凝固后，对注浆锚杆6进行注浆处理，使所注浆液通过锚杆上的出浆孔62渗入至浅部破碎围岩中，注浆完成后立即安装止浆塞16。待浆液凝固后，装上锚杆螺母18并对注浆锚杆6施加预紧力，实现支护结构的第二重锚固作用。

实用新型采用了使传统的单根锚索锚固转化成一体式的锚固支护装置，解决了单纯的一次锚固支护方式因不能适应更多复杂地质状况而发生支护结构失效从而需要重新支护和锚固的问题，实现了双重锚固剂锚固的效用，并配合局部注浆锚固，能够对支护结构施加两次预紧力，比普通的单一锚固剂锚固结构更加牢固可靠，锚固效果和适应性更强。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

Claims

1.一种一体式的双重锚固支护装置，其特征在于：包括第一锚索（1）、第二锚索（17）、注浆锚杆（6）、第一挡板（5）和第二挡板（13），所述第一锚索（1）前端设有搅拌锚固头（2），所述第一锚索（1）末端与第一挡板（5）的前端相连接，所述第二锚索（17）和注浆锚杆（6）的前端穿过第二挡板（13），所述第二锚索（17）和注浆锚杆（6）的前端与第一挡板（5）的末端相连接，所述注浆锚杆（6）分为实心段和中空段，所述注浆锚杆（6）实心段位于第一挡板（5）与第二挡板（13）之间，所述注浆锚杆（6）中空段位于第二挡板（13）与注浆锚杆（6）末端之间，所述注浆锚杆（6）实心段设有锚固药卷（11）和刺破装置，所述注浆锚杆（6）的中空段表面设有出浆孔（62），所述注浆锚杆（6）的末端设有注浆孔（16），所述第二锚索（17）和注浆锚杆（6）的末端设有固定装置。

2.根据权利要求1所述的一体式的双重锚固支护装置，其特征在于：所述第一锚索（1）设有两根，所述第一锚索（1）设有一个以上的锚索夹具（4），所述锚索夹具（4）连接两根第一锚索（1），所述锚索夹具（4）等距排布，所述第一锚索（1）包括有两根以上的钢绞线。

3.根据权利要求1所述的一体式的双重锚固支护装置，其特征在于：所述第二锚索（17）设有两根，两根第二锚索（17）分别设置于注浆锚杆（6）两侧，所述第二锚索（17）包括两根以上的钢绞线。

4.根据权利要求1所述的一体式的双重锚固支护装置，其特征在于：所述的搅拌锚固头（2）两端分别设有搅拌刀盘（21），所述搅拌锚固头（2）的中部设置有第三锚索通道（22），所述第三锚索通道（22）沿着所述第一锚索（1）的轴向设置，所述第三锚索通道（22）设有两个。

5.根据权利要求1所述的一体式的双重锚固支护装置，其特征在于：所述第一挡板（5）中部设有第一锚索通道（51），所述第一锚索通道（51）沿着所述第一锚索（1）的轴向设置，第二挡板（13）上设有第二锚索通道（131）和第一锚杆通道（72），所述第二锚索通道（131）沿着所述第二锚索（17）的轴向设置，所述第二锚索通道（131）设有两个，所述第一锚杆通道（72）设于两个第二锚索通道（131）中间。

6.根据权利要求1所述的一体式的双重锚固支护装置，其特征在于：所述的注浆锚杆（6）表面设有螺纹。

7.根据权利要求1所述的一体式的双重锚固支护装置，其特征在于：所述刺破装置包括锚杆挡头（61）、锚固剂挡板（7）、搅拌头（8）、活动圆环（9）、钢筋网笼（10）和外置转动轴承（12），所述的锚杆挡头（61）设置于注浆锚杆（6）前端；所述的锚固剂挡板（7）中心设有内嵌式轴承，轴承内圆环（74）与注浆锚杆（6）连接，所述内嵌式轴承外侧连接两个第二锚索（17），所述搅拌头（8）连接于注浆锚杆（6）上，所述搅拌头（8）外侧设有四根搅拌杆（81），所述活动圆环（9）末端连接有钉刺（91）和钢筋网笼（10），所述钉刺（91）朝向钢筋网笼（10），所述活动圆环（9）通过钢筋网笼（10）与第二挡板（13）上的外置转动轴承（12）连接，所述钢筋网笼（10）前端设于活动圆环（9）上，所述钢筋网笼（10）的末端设于外置转动轴承（12）的内圆环（121）上，所述锚固药卷（11）设置于钢筋网笼（10）的网笼内。

8.根据权利要求1所述的一体式的双重锚固支护装置，其特征在于：所述固定装置包括复合型垫板（14）、锚索锚具（15）和锚杆螺母（18），所述复合型垫板（14）设置在第二锚索（17）和注浆锚杆（6）的末端，锚索锚具（15）设置在复合型垫板（14）外侧的第二锚索（17）上，锚杆螺母（18）设置在复合型垫板（14）外侧的注浆锚杆（6）上。