CN219061722U

CN219061722U - 一种可双层注浆的水力膨胀锚杆

Info

Publication number: CN219061722U
Application number: CN202320103774.1U
Authority: CN
Inventors: 王进锋; 许文杰; 刘平喜; 郑西贵; 徐贵阳; 翟晓朋; 闫志博; 郭永泽
Original assignee: Shanxi County Laomupo Coal Industry Co ltd; China University of Mining and Technology CUMT
Current assignee: Shanxi County Laomupo Coal Industry Co ltd; China University of Mining and Technology CUMT
Priority date: 2023-02-03
Filing date: 2023-02-03
Publication date: 2023-05-23
Anticipated expiration: 2033-02-03

Abstract

本实用新型涉及一种可双层注浆的水力膨胀锚杆，包括套管，套管包括头端与尾端，套管的头端位置设置有端头结构，套管的尾端位置设置有端尾结构，端尾结构上安装有注浆管与注水管，套管为双层结构，套管包括内套管与套设在内套管上的外套管，外套管与内套管均插接在端尾结构上，且外套管与内套管之间具有间隙形成注浆空间，注浆管与注浆空间相连通，内套管为空心管形成空腔结构，且内套管上开设有与内套管等长的开口，内套管的开口位置设置有两组相扣接且用于密闭开口的钩状结构，注水管与空腔结构相连通，本实用新型能够提高锚杆的整体强度，还能减少内套管腐蚀的情况，从而在长时间使用时，能够保证锚杆与围岩之间的挤压作用。

Description

一种可双层注浆的水力膨胀锚杆

技术领域

本实用新型属于水力膨胀锚杆技术领域，特别是涉及一种可双层注浆的水力膨胀锚杆。

背景技术

目前，国内煤矿的大部分巷道均使用锚固技术进行支护，而由于水力膨胀锚杆的锚固力较大，施工简便，从而被广泛应用。现有专利中公开号为CN206581960U的实用新型专利中公开了一种矿用注浆固锚一体化水力膨胀锚杆，涉及一种用于加固围岩的锚杆的结构。它包括套管，与套管一端连接的端头，和与套管另一端连接的端尾，所述套管包括内套管和外套管，外套管上设有多个漏浆通孔，内套管和外套管之间为用于填充水泥的注浆环，内套管内部为用于注水的注水腔，所述端尾包括套装在外套管上的挡圈，和安装在挡圈上并套装在外套管上的托盘，所述托盘上安装有注浆管和注水管，所述注浆管一端连接有封浆套，另一端穿过托盘并与所述注浆环连通，所述注水管一端连接有封水套，另一端穿过托盘并与所述注水腔连通。该实用新型构造简单，使用方便，解决了井下

破碎围岩需要注浆、锚杆加固施工复杂的问题。

但该实用新型在使用时，首先向注浆环内注浆，然后再向注水腔内注入高压水，当水压压力超过内套管的承载极限后，能够迫使内套管膨胀并挤压外套管，外套管发生永久变形后，能够使套管与钻孔壁完全贴合挤压围岩，而为防止在围岩的反作用力下，套管发生内缩，注水腔内的高压水并不再向外排出，但这样当水力膨胀锚杆安装完毕后，长时间使用时，位于注水腔内的高压水将腐蚀内套管，从而造成锚杆与围岩之间的挤压作用显著降低，因此，现有技术中仍存在缺点和不足之处。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供一种可双层注浆的水力膨胀锚杆，以解决上述背景技术中所提出的问题。

为了解决上述问题本实用新型所采取的技术方案：

一种可双层注浆的水力膨胀锚杆，包括套管，所述套管包括头端与尾端，套管的头端位置设置有端头结构，套管的尾端位置设置有端尾结构，所述端尾结构上安装有注浆管与注水管，所述注浆管的轴向线、注水管的轴向线与套管的轴向线平行，所述套管为双层结构，套管包括内套管与套设在内套管上的外套管，所述外套管与内套管均插接在端尾结构上，且外套管与内套管之间具有间隙形成注浆空间，所述注浆管与注浆空间相连通，所述内套管为空心管形成空腔结构，且内套管上开设有与内套管等长的开口，内套管的开口位置设置有两组相扣接且用于密闭开口的钩状结构，所述注水管与空腔结构相连通。

进一步的，所述外套管上开设有漏浆通孔。

进一步的，所述端头结构包括锥形头与端头，所述端头位于锥形头与套管之间，端头的其中一端套设在套管上，端头的另一端与锥形头固定连接，所述锥形头为实心结构，锥形头远离端头的一端为尖端，锥形头的长度为5-15cm。

进一步的，所述端尾结构包括依次套设在外套管上的挡圈与托盘，所述挡圈位于托盘的内侧并与托盘相连接，所述托盘的外侧设置有顶套，所述内套管与外套管均插接在顶套上，所述注水管的其中一端穿过顶套后与空腔结构相连通，注水管的另一端安装有封水套，所述注浆管的其中一端穿过顶套后与注浆空间相连通，注浆管的另一端安装有封浆套。

采用上述技术方案，本实用新型的有益效果：

本实用新型在现有水力膨胀锚杆包括套管、端头结构、端尾结构、注浆管与注水管的基础上，同样是将套管设置为双层结构，区别在于，在内套管上开设有开口，并在内套管的开口位置设置钩状结构，在使用的过程中，与现有技术的区别在于，首先在注浆空间内少量注浆后停止注浆并封闭注浆管，然后向空腔结构内注入高压水并打压锚杆，在高压水的作用下，内套管膨胀并挤压外套管，当水压压力超过内套管及钩状结构的承载极限后，能够使外套管发生永久变形，使其与钻孔壁相贴合，此时，钩状结构在高压水的作用下也会被打开，从而能够使空腔结构与注浆空间相连通，然后，停止注水，并重新继续向注浆空间内注浆，而在注浆的过程中，高压水会向外排出，当高压水完全排出后封闭注水管，等浆液完全充满空腔结构与注浆空间后封闭注浆管，这样当浆液后期凝固后能够用于支撑套管，故与现有技术相比，能够提高锚杆的整体强度，此外，由于内套管被包裹在浆液中，还能减少内套管腐蚀的情况，从而在长时间使用时，能够保证锚杆与围岩之间的挤压作用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A-A方向的剖面示意图。

附图标记：1、套管；11、内套管；12、外套管；13、注浆空间；14、漏浆通孔；15、空腔结构；16、钩状结构；2、端头结构；21、锥形头；22、端头；3、端尾结构；31、挡圈；32、托盘；33、顶套；4、注浆管；5、注水管；6、封水套；7、封浆套。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图对本实用新型实施方式作进一步详细描述。

如图1与图2所示，本实用新型提供了一种可双层注浆的水力膨胀锚杆，包括套管1，套管1包括头端与尾端，套管1的头端位置设置有端头结构2，套管1的尾端位置设置有端尾结构3，端尾结构3上安装有注浆管4与注水管5，注浆管4的轴向线、注水管5的轴向线与套管1的轴向线平行，套管1、端头结构2、端尾结构3、注浆管4与注水管5均为现有技术；套管1为双层结构，套管1包括内套管11与套设在内套管11上的外套管12，外套管12与内套管11均插接在端尾结构3上，且外套管12与内套管11之间具有间隙形成注浆空间13，注浆管4与注浆空间13相连通，注浆管4用于向注浆空间13内注浆；内套管11为空心管形成空腔结构15，且内套管11上开设有与内套管11等长的开口，内套管11的开口位置设置有两组相扣接且用于密闭开口的钩状结构16，注水管5与空腔结构15相连通，具体的，注水管5用于向空腔结构15内注入高压水，且高压水也可通过注水管5向外排出，当向空腔结构15内注入高压水的过程中，内套管11会发生膨胀挤压外套管12，当水压压力超过内套管11及钩状结构16的承载极限后，外套管12发生永久变形，同时，钩状结构16在高压水的作用下也会被打开，从而能够使空腔结构15与注浆空间13相连通。

在现有水力膨胀锚杆包括套管1、端头结构2、端尾结构3、注浆管4与注水管5的基础上，同样是将套管1设置为双层结构，区别在于，在内套管11上开设有开口，并在内套管11的开口位置设置钩状结构16，在使用的过程中，与现有技术的区别在于，首先在注浆空间13内少量注浆后停止注浆并封闭注浆管4，然后向空腔结构15内注入高压水并打压锚杆，在高压水的作用下，内套管11膨胀并挤压外套管12，当水压压力超过内套管11及钩状结构16的承载极限后，能够使外套管12发生永久变形，使其与钻孔壁相贴合，此时，钩状结构16在高压水的作用下也会被打开，从而能够使空腔结构15与注浆空间13相连通，然后，停止注水，并重新继续向注浆空间13内注浆，而在注浆的过程中，高压水会向外排出，当高压水完全排出后封闭注水管5，等浆液完全充满空腔结构15与注浆空间13后封闭注浆管4，这样当浆液后期凝固后能够用于支撑套管1，故与现有技术相比，能够提高锚杆的整体强度，此外，由于内套管11被包裹在浆液中，还能减少内套管11腐蚀的情况，从而在长时间使用时，能够保证锚杆与围岩之间的挤压作用。

进一步的，如图2所示，外套管12上开设有漏浆通孔14，具体的，当浆液充满注浆空间13与空腔结构15后可通过漏浆通孔14向外漏液，从而能够保证浆液可以充满整个注浆空间13与空腔结构15。

端头结构2的具体结构如下：如图1所示，端头结构2包括锥形头21与端头22，端头22位于锥形头21与套管1之间，端头22的其中一端套设在套管1上，端头22的另一端与锥形头21固定连接，锥形头21为实心结构，锥形头21远离端头22的一端为尖端，锥型头21能够便于锚杆在易破碎地带及易塌孔地段安装进钻孔内；此外，锥形头21的长度为5-15cm，锥形头21的长度取决于套管1的长度。

端尾结构3的具体结构如下：如图1所示，端尾结构3包括依次套设在外套管12上的挡圈31与托盘32，挡圈31位于托盘32的内侧并与托盘32相连接，挡圈31与托盘32均为现有技术；托盘32的外侧设置有顶套33，内套管11与外套管12均插接在顶套33上，顶套33一方面用于支撑内套管11与外套管12，以保证在初始状态下，内套管11与外套管12之间能够形成注浆空间13；另一方面可用于防止浆液从套管1的尾端向外流出；注水管5的其中一端穿过顶套33后与空腔结构15相连通，注水管5的另一端安装有封水套6，封水套6为现有技术用于封闭注水管5；注浆管4的其中一端穿过顶套33后与注浆空间13相连通，注浆管4的另一端安装有封浆套7，封浆套7为现有技术用于封闭注浆管4。

进一步的，将本实用新型的使用过程进行详细说明，具体如下：首先，将套管1插在顶套33上，然后将挡圈31和托盘32套装在套管1上，并将锚杆沿端头结构2的位置插入钻孔内，再用封堵剂封堵钻孔，使得挡圈31和托盘32紧贴煤壁；接着打开注浆管4，在注浆空间13内少量注浆后，停止注浆并利用封浆套7封闭注浆管4，然后，打开注水管5向空腔结构15内注入高压水并打压锚杆，在高压水的作用下，内套管11膨胀并挤压外套管12，当水压压力超过内套管11及钩状结构16的承载极限后，能够使外套管12发生永久变形，使其与钻孔壁相贴合，此时，钩状结构16在高压水的作用下也会被打开，从而能够使空腔结构15与注浆空间13相连通，然后，停止注水，并重新打开注浆管4向注浆空间13内注浆，而在注浆的过程中，高压水会向外排出，当高压水完全排出后，利用封水套6封闭注水管5，然后等浆液完全充满空腔结构15与注浆空间13后利用封浆套7封闭注浆管4，注浆完毕，待浆液后期凝固后能够支撑套管1，以提高锚杆的整体强度，此外，由于内套管11被包裹在浆液中，还能减少内套管11腐蚀的情况，从而在长时间使用时，能够保证锚杆与围岩之间的挤压作用。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。

Claims

1.一种可双层注浆的水力膨胀锚杆，包括套管，所述套管包括头端与尾端，套管的头端位置设置有端头结构，套管的尾端位置设置有端尾结构，所述端尾结构上安装有注浆管与注水管，所述注浆管的轴向线、注水管的轴向线与套管的轴向线平行，其特征在于：所述套管为双层结构，套管包括内套管与套设在内套管上的外套管，所述外套管与内套管均插接在端尾结构上，且外套管与内套管之间具有间隙形成注浆空间，所述注浆管与注浆空间相连通，所述内套管为空心管形成空腔结构，且内套管上开设有与内套管等长的开口，内套管的开口位置设置有两组相扣接且用于密闭开口的钩状结构，所述注水管与空腔结构相连通。

2.根据权利要求1所述的一种可双层注浆的水力膨胀锚杆，其特征在于：所述外套管上开设有漏浆通孔。

3.根据权利要求1所述的一种可双层注浆的水力膨胀锚杆，其特征在于：所述端头结构包括锥形头与端头，所述端头位于锥形头与套管之间，端头的其中一端套设在套管上，端头的另一端与锥形头固定连接，所述锥形头为实心结构，锥形头远离端头的一端为尖端，锥形头的长度为5-15cm。

4.根据权利要求3所述的一种可双层注浆的水力膨胀锚杆，其特征在于：所述端尾结构包括依次套设在外套管上的挡圈与托盘，所述挡圈位于托盘的内侧并与托盘相连接，所述托盘的外侧设置有顶套，所述内套管与外套管均插接在顶套上，所述注水管的其中一端穿过顶套后与空腔结构相连通，注水管的另一端安装有封水套，所述注浆管的其中一端穿过顶套后与注浆空间相连通，注浆管的另一端安装有封浆套。