CN218376527U - 一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索 - Google Patents

Abstract

一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索，包括中空索体、楔形锁具、恒阻器、第一托盘、定位管、止浆塞、锚固体和注浆装置；中空索体的一端设置在锚固体内，另一端套设恒阻器，第一托盘、定位管和止浆塞均套设在恒阻器上；若干注浆装置设置在中空索体上。本实用新型实现了恒阻让压支护与注浆于一体的独特功能，初期支护时依靠恒阻装置和索体实现高阻让压支护，使围岩在高恒阻作用下适度变形，当变形到一定程度后，及时使用中空索体结构实现对围岩的二次注浆加固，避免了现有的恒阻锚索和注浆锚索同时使用的麻烦，节约了材料，减小了工程量，还减少打孔对围岩的破坏。

Description

一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索

技术领域

本实用新型涉及支护装置领域，具体涉及一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索。

背景技术

在我国矿山领域，随着煤炭开采逐渐进入深部区域，围岩岩性逐渐表现为大变形现象，呈现显著的软岩大变形特征，采用常规的锚网索支护已经不能实现对深部软岩巷道的加固和支护。由于深部地压、软岩本身含有的膨胀、碎胀能量大，如果采用刚性支护则被初期巨大释放能破坏，因此，对于深部地压巷道和软岩巷道，为有效释放初期变形能，通常采用先让后抗的支护方式进行支护。如何实现先让后抗的支护方式，采取何种支护手段，成为解决深部地压巷道、软岩巷道支护难题的重要途径。目前针对此类问题的主要解决方法是：

1、采用锚网索+钢架支护，初期采用锚网索支护，让围岩在锚网索支护作用下发生适量变形，释放完初期剧烈变形能后，然后再采用钢架进行强力支护，通过钢架高的阻力实现围岩的迅速稳定。此种方法，对于部分围岩条件可以发挥作用，但是对于软岩围岩，由于围岩自身强度差，在长期高地压作用下，发生长期流变，导致围岩逐渐失稳破裂，钢架被压坏。而且锚网索无法实现让压变形，导致初期变形过程中发生较多破坏，加剧围岩变形，导致围岩强度损失较大。

2、采用锚注+钢架支护。此方案是目前较多使用的一种针对深部地压、软岩巷道变形的支护方案，具有加固围岩的作用，但是此种方案没有使用让压锚杆索，导致围岩初期变形能得不到释放，使得钢架上荷载较大，通常支护密度较大，支护成本较高。

3、采用恒阻锚杆索+注浆加固。此方案是近年新发展起来的一种恒阻让压后，采取注浆加固的支护方案，支护理念较为适应深部地压巷道和软岩巷道，但是此种支护方案，初期锚网索要对围岩打锚杆锚索孔，后期注浆也要打孔，过多的打孔对围岩破坏较大，不利于发挥围岩自承能力。且每次打锚杆索数量较多，使用的材料量较大，工程量大，施工周期长，部分条件下由于打锚杆索眼孔过多，造成围岩破坏严重，支护也难以发挥作用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索，包括中空索体、楔形锁具、恒阻器、第一托盘、定位管、止浆塞、锚固体和注浆装置；中空索体的一端设置在锚固体内，另一端套设恒阻器，第一托盘、定位管和止浆塞均套设在恒阻器上；若干注浆装置设置在中空索体上。

进一步的，恒阻器包括楔形锁具、锁芯夹片、恒阻器套管、内摩擦凸起和第二托盘；恒阻器套管套设在中空索体外侧，第二托盘为一体成形设置在恒阻器套管的外侧端部，楔形锁具套设在中空索体外侧，且在恒阻器套管内侧，楔形锁具和中空索体之间设置有锁芯夹片；恒阻器套管内侧壁均匀设置有内摩擦凸起。

进一步的，中空索体包括钢绞线和树脂注浆管体，钢绞线均匀缠绕在树脂注浆管体上形成中空索体。

进一步的，注浆装置包括花型支架和注浆眼；中空索体上设置有若干组注浆眼，每组注浆眼上均设置有花型支架，花型支架能够将钢绞线撑起形成伞状糖葫芦节点。

进一步的，定位管为塑料圆筒，位于第一托盘侧面.

进一步的，止浆塞为前端外径小后端外径大的锥形筒，套在恒阻器套管外侧止浆塞为橡皮筒。

进一步的，中空索体远离的端部设置有螺丝扣，螺丝扣外侧设置有螺帽。

进一步的，注浆连接器与螺丝扣连接。

与现有技术相比，本实用新型有以下技术效果：

本实用新型实现了恒阻让压支护与注浆于一体的独特功能，初期支护时依靠恒阻装置和索体实现高阻让压支护，使围岩在高恒阻作用下适度变形，当变形到一定程度后，及时使用中空索体结构实现对围岩的二次注浆加固，避免了现有的恒阻锚索和注浆锚索同时使用的麻烦，节约了材料，减小了工程量，还减少打孔对围岩的破坏。

本实用新型中空索体上的楔形锁具将进入到恒阻器内部，并在圆台状下端与恒阻器内部摩擦凸起相互作用，楔形锁具下端挤压恒阻器管体时使得管体扩涨外径变粗，而圆台体锁具下端与恒阻器内部摩擦凸起发生摩擦作用，依靠摩擦产生恒抗滑移的恒阻力。

本实用新型止浆塞成前端外径小后端外径大的锥形筒，套在恒阻器外侧，位于恒阻器套管与钻孔孔壁之间，止浆塞为橡皮材质，其锥形下段外径略大于钻孔直径，依靠锥形结构和橡皮韧性，将恒阻器套管与钻孔之间缝隙紧密填塞，形成堵塞结构，使得浆液在较高压力下也不能沿恒阻器套管与钻孔之间缝隙流出，起到封孔止浆作用。

附图说明

图1：一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索主视图；

图2：一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索恒阻器局部示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，通过本实用新型的具体实施对本实用新型所提供的技术方案进行详细的说明，以供本领域的技术人员对本实用新型进行使用说明，并非对本实用新型加以限制。

参见图1至图2，图1为本实用新型的一个实施例的一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索全结构图；图2为本实用新型的一个实施例的恒阻器局部详细图。

具体实施：参照图1和图2，本实用新型案例中，一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索，包括螺帽86、中空索体75、楔形锁具87、含第二托盘一体式内摩擦恒阻器、第一托盘78、定位管77、止浆塞83、花型支架73、糖葫芦式伞状索体72。

所述端口螺帽86为六方螺母，与中空索体注浆口螺丝扣88连接，在安装恒阻中空注浆锚索后，进行注浆时，将端口螺帽86拧下，然后将注浆连接器一端与螺丝扣88连接，注浆连接器另一端与注浆泵出浆管接头连接。

所述含第二恒阻器，由楔形锁具87、锁芯夹片85，恒阻器套管76，摩擦凸起82，第二托盘84构成。其中第二托盘84与恒阻器套管76通过铸模工艺形成整体，第二托盘84为大厚度高强度的托盘，在围岩作用托盘上产生较大挤压力时，可防止托盘与恒阻管体脱离，保证了围岩与恒阻器在高阻力下相互作用状态。楔形锁具87为外部呈圆台状，前端小，后端大的圆台状高强锁具，内部通过楔形锁芯夹片85与中空锚索体紧密夹持锁紧，起到将第二托盘84和第一托盘78上的力通过索具传递到中空索体75上的作用。恒阻器为圆筒状热处理耐摩擦钢管，钢管内部含有摩擦凸起82构造的管体。恒阻器套管76内部含有热处理后的摩擦凸起82，摩擦凸起82与恒阻器管体76为一体式结构，当围岩挤压第二托盘84和第一托盘78带动恒阻器套管76向自由空间移动时，中空索体75上的楔形锁具87将进入到恒阻器套管76内部，并在楔形锁具87下端与恒阻器内部摩擦凸82起相互作用，楔形锁具87下端挤压恒阻器管体76时使得管体扩涨外径变粗，而楔形锁具87下端与恒阻器内部摩擦凸起82发生摩擦作用，依靠摩擦产生恒抗滑移的恒阻力。

所述中空索体75为外部采用1×19股高强钢绞线缠绕包裹，内部含有高强树脂注浆管体81的兼顾锚索和注浆功能于一体的中空可注浆索体；在中间段则设置有2～3个伞状糖葫芦节点72，该出节点位置采用花型支架73将外部缠绕的索体伞开并支撑形成糖葫芦式伞状结构72，并使得内部的注浆眼80外露，形成注浆液的出口通道。

所述的恒阻器外侧含有定位管77和锥形止浆塞83。所述的定位管77，为塑料圆筒，其内径较恒阻器外径大2mm，可以套在恒阻器靠近第一托盘78位置处，塑料圆筒根据需要固定止浆塞83的位置确定其长度，定位塞位于止浆塞83与第一托盘78之间，依靠第一托盘78的支撑固定止浆塞位置，同时防止注浆后注浆液高压作用挤压止浆塞83使得止浆塞83下滑，造成浆液流出。止浆塞83成前端外径小后端外径大的锥形筒，套在恒阻器套管76外侧，位于恒阻器套管76与钻孔孔壁74之间，止浆塞83为橡皮材质，其锥形下段外径略大于钻孔直径4～6mm，依靠锥形结构和橡皮韧性，将恒阻器套管76与钻孔74之间缝隙紧密填塞，形成堵塞结构，使得浆液在较高压力下也不能沿恒阻器套管76与钻孔74之间缝隙流出，起到封孔止浆作用。

在围岩作用托盘上产生较大挤压力时，可防止托盘与恒阻管体脱离，保证了围岩与恒阻器在高阻力下相互作用状态。所述恒阻器内部含有热处理后的摩擦凸起，摩擦凸起与恒阻器管体为一体式结构，当围岩挤压托盘带动恒阻器向自由空间移动时，中空索体上的楔形锁具将进入到恒阻器内部，并在圆台状下端与恒阻器内部摩擦凸起相互作用，楔形锁具下端挤压恒阻器管体时使得管体扩涨外径变粗，而圆台体锁具下端与恒阻器内部摩擦凸起发生摩擦作用，依靠摩擦产生恒抗滑移的恒阻力。

具体安装时，先中空注浆恒阻锚索孔，然后采用中空索体75将树脂药卷顶入钻孔底部，并采用锚索钻机搅拌形成锚固体71，依靠树脂锚固体71将中空索体75锚固于钻孔内。然后依次装在恒阻器套管76上套入第一托盘78，定位管77，止浆塞83，然后将装有第一托盘78，定位管77，止浆塞83的恒阻器套管76塞入钻孔。待装完恒阻器套管76后，在恒阻器套管第二托盘78处尾端，依次塞入楔形锁具87和锁芯夹片85，采用张拉千斤顶将索具87顶入恒阻器套管76内部，实现索体张进，然后围岩在恒阻器锚索支护下发生高阻让压变形，楔形锁具87在恒阻器套管76内部滑移，发生移动，使得围岩发生变形。通过矿压变形量观测，当判定围岩变形量达到一定值时，将端口螺帽86拧下，然后采用注浆器一端与螺丝扣86拧紧，一端与注浆泵出浆管接头连接，然后打开注浆泵开启阀，注浆浆液由中空索体中的注浆管81进入钻孔内，最终沿伞状结构72处的眼孔80流出进入到钻孔内部，并充满钻孔周围的围岩裂隙中，实现对围岩的注浆加固。

恒阻器外侧含有注浆塞定位管和锥形止浆塞。所述的定位管，为塑料圆筒，其内径较恒阻器外径大2mm，可以套在恒阻器靠近托盘位置处，塑料圆筒根据需要固定止浆塞的位置确定其长度，定位塞位于止浆塞与托盘之间，依靠托盘的支撑固定止浆塞位置，同时防止注浆后注浆液高压作用挤压止浆塞使得止浆塞下滑，造成浆液流出。止浆塞成前端外径小后端外径大的锥形筒，套在恒阻器外侧，位于恒阻器套管与钻孔孔壁之间，止浆塞为橡皮材质，其锥形下段外径略大于钻孔直径4～6mm，依靠锥形结构和橡皮韧性，将恒阻套管与钻孔之间缝隙紧密填塞，形成堵塞结构，使得浆液在较高压力下也不能沿恒阻套管与钻孔之间缝隙流出，起到封孔止浆作用。

因此，一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索，实现了恒阻让压支护与注浆于一体的独特功能，初期支护时依靠恒阻装置76和中空索体75实现高阻让压支护，使围岩在高恒阻作用下适度变形，当变形到一定程度后，及时使用中空索体75实现对围岩的二次注浆加固，避免了现有的恒阻锚索和注浆锚索同时使用的麻烦，节约了材料，减小了工程量，还减少打孔对围岩的破坏。

此外，虽然本说明书的按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的实施方式。

Claims (8)

1.一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索，其特征在于，包括中空索体(75)、楔形锁具(87)、恒阻器、第一托盘(78)、定位管(77)、止浆塞(83)、锚固体(71)和注浆装置；中空索体(75)的一端设置在锚固体(71)内，另一端套设恒阻器，第一托盘(78)、定位管(77)和止浆塞(83)均套设在恒阻器上；若干注浆装置设置在中空索体(75)上。

2.根据权利要求1所述的一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索，其特征在于，恒阻器包括楔形锁具(87)、锁芯夹片(85)、恒阻器套管(76)、内摩擦凸起(82)和第二托盘(84)；恒阻器套管(76)套设在中空索体(75)外侧，第二托盘(84)为一体成形设置在恒阻器套管(76)的外侧端部，楔形锁具(87)套设在中空索体(75)外侧，且在恒阻器套管(76)内侧，楔形锁具(87)和中空索体(75)之间设置有锁芯夹片(85)；恒阻器套管(76)内侧壁均匀设置有内摩擦凸起(82)。

3.根据权利要求2所述的一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索，其特征在于，中空索体(75)包括钢绞线和树脂注浆管体(81)，钢绞线均匀缠绕在树脂注浆管体(81)上形成中空索体(75)。

4.根据权利要求3所述的一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索，其特征在于，注浆装置包括花型支架(73)和注浆眼(80)；中空索体(75)上设置有若干组注浆眼(80)，每组注浆眼(80)上均设置有花型支架(73)，花型支架(73)能够将钢绞线撑起形成伞状糖葫芦节点(72)。

5.根据权利要求1所述的一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索，其特征在于，定位管(77)为塑料圆筒，位于第一托盘(78)侧面。

6.根据权利要求1所述的一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索，其特征在于，止浆塞(83)为前端外径小后端外径大的锥形筒，套在恒阻器套管(76)外侧止浆塞(83)为橡皮筒。

7.根据权利要求1所述的一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索，其特征在于，中空索体(75)远离的端部设置有螺丝扣(88)，螺丝扣(88)外侧设置有螺帽(86)。

8.根据权利要求7所述的一种软岩巷道中空注浆恒阻锚索，其特征在于，注浆连接器与螺丝扣(88)连接。

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