CN218117814U - 一种管-索复合式预应力注浆锚固结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种管‑索复合式预应力注浆锚固结构，包括管‑索复合段结构和钻头段，管‑索复合段结构包括装配式锚管段和穿设在装配式锚管段内的预应力锚索，装配式锚管段包括多个锚管，装配式锚管段前端内设置有锚索前端锁具，每个锚管上均设置有多个浆液溢出孔，预应力锚索的后端设置有锚索后端锁具，装配式锚管段后端的一个锚管上设置有注浆孔和锚管锁具。本实用新型能够使钻头段锚固在围岩或土体深处，并通过预应力锚索对装配式锚管段挤密加固的岩土体进行悬挂或拽拉，在保证支护结构强度的前提下，还能提高预应力锚索的承载能力和抗剪强度，避免预应力锚索发生断裂，为支护结构安全提供了可靠保障，保证了地下工程安全生产。
Description
技术领域
本实用新型属于巷道/隧道破碎围岩加固技术领域，具体涉及一种管-索复合式预应力注浆锚固结构。
背景技术
当前我国隧洞工程、矿山井巷工程在逐年向更深、更复杂地层的扩展，结合地下工程支护材料、支护理论的发展，锚网索支护结构因其支护理论成熟易懂、支护成本较低的特点，往往受到工程技术人员的青睐。锚网索支护结构中通常采用“短锚杆+长锚索”的长短组合形式，其中短锚杆采用全锚固或部分锚固的形式，对松散围岩、土体进行挤密加固；长锚索端锚于围岩或土体深处，对锚杆挤密加固的岩土体进行悬挂或拽拉。
但是，锚索除作用有拉应力外，往往还作用有剪应力。当锚索穿过多层岩体时，分界面处的剪应力大于拉应力，极易将锚索剪断，致使支护结构强度降低，威胁地下工程安全。因此，需要提出一种抗剪应力强度大且能够保正支护结构强度的预应力注浆锚固结构。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其通过在装配式锚管段的前端设置钻头段，同时通过锚索前端锁具将预应力锚索固定穿设在装配式锚管段内，能够使钻头段锚固在围岩或土体深处，并通过预应力锚索对装配式锚管段挤密加固的岩土体进行悬挂或拽拉，在保证支护结构强度的前提下，还能提高预应力锚索的承载能力和抗剪强度，避免预应力锚索因受到剪应力过大而发生断裂，为支护结构安全提供了可靠保障，保证了地下工程安全生产。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其特征在于：包括管-索复合段结构和设置在管-索复合段结构前端的钻头段，所述管-索复合段结构包括装配式锚管段和穿设在所述装配式锚管段内的预应力锚索，所述装配式锚管段包括多个依次连接的锚管，所述钻头段可拆卸连接在所述装配式锚管段前端的一个锚管上，所述装配式锚管段前端的一个锚管内设置有用于对预应力锚索的前端进行锁紧的锚索前端锁具，每个所述锚管上均设置有多个浆液溢出孔，所述预应力锚索的后端设置有锚索后端锁具，所述装配式锚管段后端的一个锚管上设置有注浆孔和锚管锁具。
上述的一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其特征在于：所述钻头段与锚管之间为螺纹连接，所述钻头段的前端为锥形，所述钻头段的后端为外螺纹连接端。
上述的一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其特征在于：所述装配式锚管段前端的一个锚管上开设有供钻头段和锚索前端锁具安装的安装孔，所述安装孔与锚管的内部通道呈同轴布设，所述安装孔的孔径大于锚管的内径，所述安装孔与锚管的前端相贯通。
上述的一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其特征在于：所述安装孔的前端设置有与所述外螺纹连接端相匹配的内螺纹。
上述的一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其特征在于：相邻两个所述锚管之间通过锚管接头螺纹连接。
上述的一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其特征在于：所述锚管上的浆液溢出孔与锚管的内部通道相贯通。
上述的一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其特征在于：所述预应力锚索的后端还设置有与锚索后端锁具相配合的锚索托盘，所述锚索托盘紧贴所述装配式锚管段的后端面布设，所述装配式锚管段后端的一个锚管上还设置有与锚管锁具相配合的锚管托盘。
上述的一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其特征在于：所述锚管锁具螺纹套装在锚管的外部。
上述的一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其特征在于：所述注浆孔处安装有单向阀。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
本实用新型通过在装配式锚管段的前端设置钻头段，同时通过锚索前端锁具将预应力锚索固定穿设在装配式锚管段内，能够使钻头段锚固在围岩或土体深处，并通过预应力锚索对装配式锚管段挤密加固的岩土体进行悬挂或拽拉，在保证支护结构强度的前提下，还能提高预应力锚索的承载能力和抗剪强度，避免预应力锚索因受到剪应力过大而发生断裂，为支护结构安全提供了可靠保障，保证了地下工程安全生产。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型钻头段、装配式锚管段和预应力锚索的连接结构示意图。
附图标记说明:
1—钻头段； 1-1—外螺纹连接端； 2—锚管；
3—锚管接头； 4—锚管锁具； 5—锚管托盘；
6—预应力锚索； 7—锚索前端锁具； 8—锚索后端锁具；
9—锚索托盘； 10—浆液溢出孔； 11—注浆孔。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型包括管-索复合段结构和设置在管-索复合段结构前端的钻头段1，所述管-索复合段结构包括装配式锚管段和穿设在所述装配式锚管段内的预应力锚索6，所述装配式锚管段包括多个依次连接的锚管2，所述钻头段1可拆卸连接在所述装配式锚管段前端的一个锚管2上，所述装配式锚管段前端的一个锚管2内设置有用于对预应力锚索6的前端进行锁紧的锚索前端锁具7，每个所述锚管2上均设置有多个浆液溢出孔10，所述预应力锚索6的后端设置有锚索后端锁具8，所述装配式锚管段后端的一个锚管2上设置有注浆孔11和锚管锁具4。
实际使用时，钻头段1的长度一般为300mm～400mm，通过在装配式锚管段的前端设置钻头段1，同时通过锚索前端锁具7将预应力锚索6固定穿设在装配式锚管段内，能够使钻头段1锚固在围岩或土体深处，并通过预应力锚索6对装配式锚管段挤密加固的岩土体进行悬挂或拽拉，在保证支护结构强度的前提下，还能提高预应力锚索6的承载能力和抗剪强度，避免预应力锚索6因受到剪应力过大而发生断裂，为支护结构安全提供了可靠保障，保证了地下工程安全生产。
需要说明的是，通过将多个锚管2依次连接在一起形成装配式锚管段，能够根据实际需求灵活调整装配式锚管段的长度，适用范围广泛。
具体实施时，锚管2的材料为冷拔钢管，预应力锚索6为多股标准型钢绞线，钻头段1采用合金钻头。
具体实施时，锚管2上的多个浆液溢出孔10呈梅花形布设。
本实施例中，所述钻头段1与锚管2之间为螺纹连接，所述钻头段1的前端为锥形，所述钻头段1的后端为外螺纹连接端1-1。
实际使用时，外螺纹连接端1-1螺纹装配在与其相连接的锚管2内部，所述钻头段1与锚管2呈同轴布设。
本实施例中，所述装配式锚管段前端的一个锚管2上开设有供钻头段1和锚索前端锁具7安装的安装孔2-1，所述安装孔2-1与锚管2的内部通道呈同轴布设，所述安装孔2-1的孔径大于锚管2的内径，所述安装孔2-1与锚管2的前端相贯通。
实际使用时，所述锚管2的长度为1m，锚管2的内径优选的为40mm，锚索前端锁具7的外径大于锚管2的内径，锚索前端锁具7的外径小于安装孔2-1的孔径，使得锚索前端锁具7能够卡装在安装孔2-1内。
本实施例中，所述安装孔2-1的前端设置有与所述外螺纹连接端1-1相匹配的内螺纹。
本实施例中，相邻两个所述锚管2之间通过锚管接头3螺纹连接。
实际使用时，锚管接头3套设在锚管2外部，锚管接头3内设置有内螺纹，锚管2的两端外部设置有与所述内螺纹相匹配的外螺纹。
本实施例中，所述锚管2上的浆液溢出孔10与锚管2的内部通道相贯通。
本实施例中，所述预应力锚索6的后端还设置有与锚索后端锁具8相配合的锚索托盘9，所述锚索托盘9紧贴所述装配式锚管段的后端面布设，所述装配式锚管段后端的一个锚管2上还设置有与锚管锁具4相配合的锚管托盘5。
实际使用时，锚管托盘5置于待加固岩土体与锚管锁具4之间，锚索托盘9置于所述装配式锚管段与锚索后端锁具8之间。
本实施例中，所述锚管锁具4螺纹套装在锚管2的外部。
实际使用时，锚管2的外部设置有外螺纹。
本实施例中，所述注浆孔11处安装有用于避免所述装配式锚管段内浆液倒流的单向阀。
实际使用时，注浆孔11布设在所述装配式锚管段的外露节段上，当装配式锚管段安装至钻孔内时，注浆孔11位于钻孔外部。
本实用新型实际使用时，首先钻设一个深度与装配式锚管段的锚固段长度差不多的钻孔，然后在所述钻孔的孔底放一个长度为300mm～400mm的锚固剂，然后采用锚杆钻机将该结构的钻头段1朝前，并使钻头段1穿过钻孔高速旋转搅拌锚固剂的同时，旋钻进入稳定围岩内，提供复合初锚力；当初锚力达到一定强度时，通过安装锚管托盘5及锚管锁具4对装配式锚管段进行锚管预应力施加，再通过安装锚索托盘9及锚索后端锁具8对预应力锚索6进行锚索预应力施加，预应力大小分别根据设计要求确定，最终形成管-索复合预应力；施加完毕预应力，通过锚管2尾部外露注浆孔11，将注浆浆液通过锚管2内部通道和浆液溢出孔10注入裂隙岩体，浆液凝固后实现对围岩破碎区、裂隙区及岩体离层进行加固，同时对管-索复合结构进行锚固。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (9)
1.一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其特征在于：包括管-索复合段结构和设置在管-索复合段结构前端的钻头段(1)，所述管-索复合段结构包括装配式锚管段和穿设在所述装配式锚管段内的预应力锚索(6)，所述装配式锚管段包括多个依次连接的锚管(2)，所述钻头段(1)可拆卸连接在所述装配式锚管段前端的一个锚管(2)上，所述装配式锚管段前端的一个锚管(2)内设置有用于对预应力锚索(6)的前端进行锁紧的锚索前端锁具(7)，每个所述锚管(2)上均设置有多个浆液溢出孔(10)，所述预应力锚索(6)的后端设置有锚索后端锁具(8)，所述装配式锚管段后端的一个锚管(2)上设置有注浆孔(11)和锚管锁具(4)。
2.按照权利要求1所述的一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其特征在于：所述钻头段(1)与锚管(2)之间为螺纹连接，所述钻头段(1)的前端为锥形，所述钻头段(1)的后端为外螺纹连接端(1-1)。
3.按照权利要求2所述的一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其特征在于：所述装配式锚管段前端的一个锚管(2)上开设有供钻头段(1)和锚索前端锁具(7)安装的安装孔(2-1)，所述安装孔(2-1)与锚管(2)的内部通道呈同轴布设，所述安装孔(2-1)的孔径大于锚管(2)的内径，所述安装孔(2-1)与锚管(2)的前端相贯通。
4.按照权利要求3所述的一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其特征在于：所述安装孔(2-1)的前端设置有与所述外螺纹连接端(1-1)相匹配的内螺纹。
5.按照权利要求1所述的一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其特征在于：相邻两个所述锚管(2)之间通过锚管接头(3)螺纹连接。
6.按照权利要求1所述的一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其特征在于：所述锚管(2)上的浆液溢出孔(10)与锚管(2)的内部通道相贯通。
7.按照权利要求1所述的一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其特征在于：所述预应力锚索(6)的后端还设置有与锚索后端锁具(8)相配合的锚索托盘(9)，所述锚索托盘(9)紧贴所述装配式锚管段的后端面布设，所述装配式锚管段后端的一个锚管(2)上还设置有与锚管锁具(4)相配合的锚管托盘(5)。
8.按照权利要求1所述的一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其特征在于：所述锚管锁具(4)螺纹套装在锚管(2)的外部。
9.按照权利要求1所述的一种管-索复合式预应力注浆锚固结构，其特征在于：所述注浆孔(11)处安装有单向阀。
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