CN218971235U - 一种隧道施工用中空锚杆 - Google Patents

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张明昌
梁建辉
杨迪
王梦阳
陈云龙
刘相庆
石庆文
程吉立
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    • Y02E10/20Hydro energy

Abstract

本申请涉及隧道支护技术的领域,公开了一种隧道施工用中空锚杆,其包括杆体、钻头和封堵机构,所述钻头固定连接在所述杆体的一端,所述杆体中空设置,所述杆体上开设有多组注浆孔,多组所述注浆孔沿所杆体的长度方向间隔设置,所述封堵机构连接在所述杆体上,所述封堵机构用于将多组所述注浆孔沿远离所述钻头的方向逐组打开。本申请具有便于锚孔内空气的排出,降低锚孔内出现注浆间隙的可能,使得注浆更加饱满均匀的效果。

Description

一种隧道施工用中空锚杆
技术领域
本申请涉及隧道支护技术的领域,尤其是涉及一种隧道施工用中空锚杆。
背景技术
在隧道施工过程中,通常需要对开挖的隧道周边的围岩进行加固支护,中空注浆锚杆是应用最为广泛的支护设备。中空注浆锚杆是通常埋设在地层中,通过自身高强度的抗拉能力以及与锚杆周围注浆体与地层之间密实结合的方式将围岩加固起来,以提高围岩的整体性,使之达到稳定安全状态。
在施工时,施工人员首先对施工位置进行标记,然后通过钻深设备将锚杆钻入,形成锚孔的同时将锚杆插入围岩之中,然后再通过锚杆向锚孔中注浆,待浆料固化后,即可形成对隧道的支护。
目前,公告号为CN203214081U的中国实用新型专利,公开了一种自进式中空锚杆;它包括锚杆本体,其特征是:锚杆本体上开有若干通孔,通孔的中心点不处于同一直线上,注浆孔分布于锚杆本体多个部位。
针对上述中的相关技术,发明人发现锚杆本体上的通孔作为注浆孔沿毛锚杆本体长度方向间隔设置,在注浆时浆料往往会先从靠近锚杆本体外端的通孔流出,容易将锚孔靠近外侧的位置封堵,导致位于锚孔内部空气往往难以排出,存在容易出现注浆空隙,导致注浆不饱满的缺陷。
实用新型内容
为了缓解锚杆在注浆过程中,容易出现注浆空隙,导致注浆不饱满的问题,本申请提供一种隧道施工用中空锚杆。
本申请提供的一种隧道施工用中空锚杆,采用如下的技术方案:
一种隧道施工用中空锚杆,包括杆体、钻头和封堵机构,所述钻头固定连接在所述杆体的一端,所述杆体中空设置,所述杆体上开设有多组注浆孔,多组所述注浆孔沿所杆体的长度方向间隔设置,所述封堵机构连接在所述杆体上,所述封堵机构用于将多组所述注浆孔沿远离所述钻头的方向逐组打开。
通过采用上述技术方案,在杆体内设置封堵机构,在将锚杆钻入锚孔中对锚孔内部进行注浆时,施工人员利用封堵机构将多组注浆孔由内向外逐组打开,从而使得浆料从靠近钻头的一组注浆孔流出,然后沿远离钻头的方向将多组注浆孔逐组打开,使得浆料先进入锚孔内部,然后分别通过多组注浆孔逐渐向外注浆,便于锚孔内空气的排出,降低锚孔内出现注浆间隙的可能,使得注浆更加饱满均匀,提高隧道围岩与锚杆之间的紧固性。
优选的,每组所述注浆孔均包括多个注浆孔,位于同一组的多个所述注浆孔以所述杆体的轴线为圆心间隔设置。
通过采用上述技术方案,将位于同一组的多个注浆孔沿杆体的周向间隔设置,使得浆料可以在杆体周侧的各个方向流出,进一步提高锚孔注浆的均匀性。
优选的,所述封堵机构包括支撑杆和多个封堵环,所述支撑杆穿设在所述杆体的内部,所述支撑杆滑动连接在所述杆体内,多个所述封堵环均固定连接在所述支撑杆上,每个所述封堵环均与所述杆体内壁抵接,多个所述封堵环与多组所述注浆孔一一对应设置,多个所述封堵环沿所述远离所述钻头的方向宽度逐个增宽。
通过采用上述技术方案,在锚杆钻入围岩中时,封堵环将自身所对应的一组注浆孔封堵;在注浆过程中,施工人员随着浆料注入的量逐步向外拉支撑杆,由于多个封堵环的宽度沿远离钻头方向逐渐变宽,从而能够将多组封堵口从内向外依次打开,继而实现锚孔从内到外依次注浆。
优选的,所述杆体远离所述钻头的一端螺纹连接有顶盖,所述支撑杆滑动在所述顶盖上,所述顶盖上设置有注浆管,所述注浆管与所述杆体内部连通。
通过采用上述技术方案,将支撑杆滑动连接在顶盖上,利用顶盖对支撑杆进行支撑,提高支撑杆滑动的稳定性,同时在顶盖上设置注浆管,施工人员可以通过注浆管向锚杆内部灌浆,保证锚杆注浆的便捷性。
优选的,所述支撑杆上设置有刻度线,所述刻度线位于靠近所述支撑杆远离所述钻头一端的位置。
通过采用上述技术方案,在支撑杆上设置刻度线,利用刻度线对支撑杆拉出锚杆内部的长度进行显示,便于是施工人员对锚杆的拉出距离进行控制。
优选的,所述支撑杆与所述顶盖之间设置有弹簧,所述弹簧对所述支撑杆施加一个插入所述杆体内部的力。
通过采用上述技术方案,在支撑杆与顶盖之间设置弹簧,在将锚杆钻入围岩中时,支撑杆在弹簧的作用下保持稳定,以保证多个封堵环将自身所对应的注浆孔封堵。
优选的,所述顶盖上转动连接有螺杆,所述螺杆的转动轴线平行于所述支撑杆的轴线,所述支撑杆上固定连接有滑块,所述滑块与所述螺杆螺纹连接。
通过采用上述技术方案,在顶盖上转动连接螺杆,在注浆过程中施工人员通过转动螺杆即可带动支撑杆外移,从而使得多组注浆孔逐组打开,实现对锚孔的注浆;在注浆完成后,利用螺杆的自锁能力避免多个封堵环回移再次封堵注浆孔,使得杆体内部的浆料与杆体外部的浆料能够通过多个注浆孔连接,提高锚杆在锚孔内安装的稳定性。
优选的,所述杆体的周侧开设有螺纹,所述杆体的外侧设置有滑动连接有垫板,所述垫板靠近钻头的一侧固定连接有止浆塞,所述杆体的外侧螺纹连接有螺母,所述螺母抵接在所述垫板远离所述止浆塞的一侧,所述垫板与所述止浆塞上设置有出气管。
通过采用上述技术方案,利用螺母对垫板进行抵紧,使得止浆塞能够将锚孔封堵,由于止浆塞与垫板之间设置有出气管,使得锚孔内的空气可以通过出气管排出,保证锚孔内空气的顺利排出。
综上所述,本申请至少包括以下有益技术效果:
1.通过在杆体内设置封堵机构,在将锚杆钻入锚孔中对锚孔内部进行注浆时,利用封堵机构将多组注浆孔由内向外逐组打开,使得浆料从靠近钻头的一组注浆孔开始逐组流出,使得浆料先进入锚孔内部,然后分别通过多组注浆孔逐渐向外注浆,便于锚孔内空气的排出,使得注浆更加饱满均匀,提高围岩与锚杆之间的紧固性;
2.通过将支撑杆滑动连接顶盖上,利用顶盖对支撑杆进行支撑,提高支撑杆滑动的稳定性,同时在顶盖上设置注浆管,施工人员可以通过注浆管向锚杆内部灌浆,保证锚杆注浆的便捷性;
3.通过在支撑杆上设置刻度线,利用刻度线对支撑杆拉出锚杆的内部的长度进行显示,便于是施工人员对锚杆拉出长度进行控制。
附图说明
图1是本申请实施例1的整体结构示意图;
图2是本申请实施例1中封堵机构的结构示意图;
图3是本申请实施例1中封堵环的剖面结构示意图;
图4是本申请实施例1中夹持机构的结构示意图;
图5是本申请图4中A部分的放大示意图;
图6是本申请实施例2中螺杆的结构示意图;
图7是本申请图6中B部分的放大示意图。
附图标记:100、杆体;200、钻头;300、封堵机构;310、顶盖;320、支撑杆;330、封堵环;340、弹簧;350、固定块;360、注浆管;370、螺杆;380、滑块;400、注浆孔;500、垫板;510、止浆塞;520、螺母;530、出气管。
具体实施方式
以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种隧道施工用中空锚杆。
实施例1
参照图1,一种隧道施工用中空锚杆包括杆体100,杆体100中空设置,杆体100的周侧开设有螺纹,杆体100的一端固定连接有钻头200。杆体100上开设有多组注浆孔400,多组注浆孔400沿杆体100的长度方向间隔设置,杆体100上安装有封堵机构300,封堵机构300用于将多组注浆孔400进行封堵,且封堵机构300能够沿远离钻头200的方向将多组注浆孔400逐组打开。在将锚杆钻入围岩中对其进行注浆过程中,利用封堵机构300将多组注浆孔400沿远离钻头200的方向逐组打开,使得浆料先从靠近钻头200的一组注浆孔400流出,然后随着注浆孔400的逐组打开,再通过多组注浆孔400逐渐向外注浆,便于锚孔内空气的排出,使得注浆更加饱满均匀,提高围岩与锚杆之间的紧固性。
参照图1和图2,杆体100外侧套设有垫板500,垫板500滑动连接在杆体100上,垫板500靠近的钻头200的一侧固定连接有止浆塞510,止浆塞510套设在杆体100的外侧,止浆塞510与杆体100滑动连接。杆体100上螺纹连接有螺母520,螺母520位于垫板500背离止浆塞510的一侧,螺母520与垫板500抵接。垫板500与止浆塞510上穿设有出气管530,出气管530用于连通锚孔内部。在将锚杆钻入围岩之中后,拧动螺母520,使螺母520将止浆塞510卡入钻出的锚孔中,以将锚孔封堵,在向锚孔内部注浆过程中,空气能够通过出气管530排出,保证锚孔内空气的顺利排出。
参照图1、图2和图3,每组注浆孔400均包括多个注浆孔400,位于同一组的多个注浆孔400以杆体100的轴线为圆心间隔设置。
封堵机构300包括顶盖310,顶盖310螺纹连接在杆体100远离钻头200的一端,顶盖310上穿设有支撑杆320,支撑杆320的轴线与杆体100的轴线共线,支撑杆320与顶盖310滑动连接,支撑杆320的一端穿设进入杆体100内部,支撑杆320上固定连接有多个封堵环330,多个封堵环330沿支撑杆320的长度方向间隔设置,每个封堵环330均与杆体100的内壁贴合,多个封堵环330与多组注浆孔400一一对应设置,封堵环330能够将其对应的一组注浆孔400封堵,多个封堵环330沿远离钻头200的方向宽度逐个增宽。顶盖310上固定连接有注浆管360,注浆管360与杆体100内部连通。在对锚孔内部进行注浆时,首先将注浆管360与外部的注浆设备连通,然后向杆体100内部供送浆料,同时施工人员拉动支撑杆320向外滑动,支撑杆320滑动带动多个封堵环330同时滑动,由于多个封堵环330的宽度沿远离钻头200方向宽度逐渐变宽,从而使得多组封堵口能够从内向外依次打开,继而实现锚孔从内到外依次注浆,便于空气从锚孔内排出,降低锚孔注浆后仍然存在间隙的可能。
参照图2、图4和图5,支撑杆320远离钻头200的一端固定连接有固定块350,顶盖310上安装有弹簧340,弹簧340的一端与顶盖310固定连接,弹簧340的另一端与固定块350固定连接,弹簧340对支撑杆320施加一个插入杆体100内部的力。在对锚孔进行注浆前,支撑杆320在弹簧340的拉动下插入杆体100内,在弹簧340的作用下保持稳定,以保证多个封堵环330将自身所对应的注浆孔400封堵。
参照图5,为了便于对支撑杆320的拉出长度进行控制,支撑杆320开设有刻度线,刻度线沿支撑杆320的长度方向开设,刻度线位于靠近支撑杆320靠近顶盖310一端的位置。在拉动支撑杆320将多组注浆孔400逐组打开时,利用对刻度线对支撑杆320的拉出距离进行显示,便于是施工人员对锚杆拉出距离进行控制,降低拉出距离过大而导致注浆孔400提前打开的可能。
本申请实施例一种隧道施工用中空锚杆的实施原理为:通过在杆体100内部滑动连接支撑杆320,并在支撑杆320上固定连接多个封堵环330,在对锚孔进行注浆前,封堵环330处于将注浆孔400封堵的位置,在对锚孔进行注浆过程中,施工人员拉动支撑杆320和多个封堵环330向外滑动,由于多个封堵环330的宽度沿远离钻头200方向宽度逐渐变宽,从而使得多组注浆孔400能够从内向外依次打开,继而实现锚孔从内到外依次注浆,便于锚孔内空气的排出,使得注浆更加饱满均匀,提高隧道围岩与锚杆之间的紧固性,保证对隧道的支护强度。
实施例2
参照图6和图7,本实施例与实施例1的不同之处在于,顶盖310的一端转动连接有螺杆370,螺杆370的轴线平行于支撑杆320的轴线,螺杆370上螺纹连接有滑块380,滑块380与支撑杆320固定连接。在对锚孔注浆时,施工人员通过转动螺杆370带动滑块380移动,继而带动支撑杆320外移,从而使得多组注浆孔400逐组打开,实现对锚孔的注浆;在注浆完成后,利用螺杆370的自锁能力避免多个封堵环330回移将注浆孔400再次封堵,使得杆体100内部的浆料与杆体100外部的浆料能够通过多个注浆孔400连接,提高锚杆支撑强度。
本申请实施例一种隧道施工用中空锚杆的实施原理为:通过在顶盖310上安装螺杆370,通过转动螺杆370带动滑块380移动继而带动支撑杆320以及支撑杆320上的多个封堵环330移动,使多组注浆孔400逐组打开,实现注浆;注浆完成后,利用螺杆370的自锁能力避免多个封堵环330回移将注浆孔400再次封堵,使得杆体100内部的浆料与杆体100外部的浆料能够通过多个注浆孔400连接,提高锚杆在锚孔内安装的稳定性。
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 (8)

1.一种隧道施工用中空锚杆,其特征在于:包括杆体(100)、钻头(200)和封堵机构(300),所述钻头(200)固定连接在所述杆体(100)的一端,所述杆体(100)中空设置,所述杆体(100)上开设有多组注浆孔(400),多组所述注浆孔(400)沿所杆体(100)的长度方向间隔设置,所述封堵机构(300)连接在所述杆体(100)上,所述封堵机构(300)用于将多组所述注浆孔(400)沿远离所述钻头(200)的方向逐组打开。
2.根据权利要求1所述的一种隧道施工用中空锚杆,其特征在于:每组所述注浆孔(400)均包括多个注浆孔(400),位于同一组的多个所述注浆孔(400)以所述杆体(100)的轴线为圆心间隔设置。
3.根据权利要求1所述的一种隧道施工用中空锚杆,其特征在于:所述封堵机构(300)包括支撑杆(320)和多个封堵环(330),所述支撑杆(320)穿设在所述杆体(100)的内部,所述支撑杆(320)滑动连接在所述杆体(100)内,多个所述封堵环(330)均固定连接在所述支撑杆(320)上,每个所述封堵环(330)均与所述杆体(100)内壁抵接,多个所述封堵环(330)与多组所述注浆孔(400)一一对应设置,多个所述封堵环(330)沿所述远离所述钻头(200)的方向宽度逐个增宽。
4.根据权利要求3所述的一种隧道施工用中空锚杆,其特征在于:所述杆体(100)远离所述钻头(200)的一端螺纹连接有顶盖(310),所述支撑杆(320)滑动在所述顶盖(310)上,所述顶盖(310)上设置有注浆管(360),所述注浆管(360)与所述杆体(100)内部连通。
5.根据权利要求3所述的一种隧道施工用中空锚杆,其特征在于:所述支撑杆(320)上设置有刻度线,所述刻度线位于靠近所述支撑杆(320)远离所述钻头(200)一端的位置。
6.根据权利要求4所述的一种隧道施工用中空锚杆,其特征在于:所述支撑杆(320)与所述顶盖(310)之间设置有弹簧(340),所述弹簧(340)对所述支撑杆(320)施加一个插入所述杆体(100)内部的力。
7.根据权利要求4所述的一种隧道施工用中空锚杆,其特征在于:所述顶盖(310)上转动连接有螺杆(370),所述螺杆(370)的转动轴线平行于所述支撑杆(320)的轴线,所述支撑杆(320)上固定连接有滑块(380),所述滑块(380)与所述螺杆(370)螺纹连接。
8.根据权利要求1所述的一种隧道施工用中空锚杆,其特征在于:所述杆体(100)的周侧开设有螺纹,所述杆体(100)的外侧设置有滑动连接有垫板(500),所述垫板(500)靠近钻头(200)的一侧固定连接有止浆塞(510),所述杆体(100)的外侧螺纹连接有螺母(520),所述螺母(520)抵接在所述垫板(500)远离所述止浆塞(510)的一侧,所述垫板(500)与所述止浆塞(510)上设置有出气管(530)。
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