CN206035512U - 一种新型注浆锚杆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种新型注浆锚杆。通过在中空螺纹钢锚杆杆体端头附近开设两对凹形孔，形成端头鳞片，注浆时利用注浆压力将鳞片撑起，使中空锚杆体的端头锚固在被支护岩体中，从而充分发挥中空锚杆体抗拉强度高的特性。本实用新型主要应用于采矿工程、岩土工程支护领域，特别是中空锚杆体未被拉断，而注浆材料受拉破坏导致注浆锚杆失效的情况。
Description
技术领域：
本实用新型是一种新型注浆锚杆支护装置，适用于煤矿巷道支护，金属矿山巷道支护以及隧道工程支护等采矿工程和岩土工程支护领域。
技术背景：
目前，采矿工程和岩土工程中使用的注浆锚杆主要采用中空锚杆体、锚头、垫板、螺母等实现巷道或隧道中开挖空间岩体的锚固。但是，现有注浆锚杆的中空锚杆体主要是通过注浆材料与被支护岩体产生支护力，注浆锚杆支护失效主要原因是注浆材料受拉破坏。注浆锚杆的中空锚杆体并不像机械锚杆那样直接与被支护岩体接触，产生摩擦支护作用。而树脂、砂浆、快硬水泥等注浆材料的抗拉强度小于自身的抗压强度，远小于中空螺纹钢锚杆的抗拉强度；螺纹钢的抗压强度小于自身的抗拉强度，并小于注浆材料的抗压强度。由于中空螺纹钢锚杆在被支护岩体中会受到垂直于锚杆体轴向的压应力，从而形成对锚杆体的剪切作用，注浆材料的作用就是保护注浆锚杆不被岩体剪切破坏。
发明内容：
为克服注浆锚杆的中空锚杆体不与被支护岩体接触，以及注浆锚杆的注浆材料容易受拉破坏导致锚杆失效的缺点，本实用新型利用在杆体上开凹形孔的方式改造中空螺纹钢锚杆，提供一种新型注浆锚杆，借助凹形孔在杆体上形成的鳞片，鳞片在注浆后向外撑起，使注浆锚杆杆体端头在注浆后与被支护岩体接触，形成端头锚固，则锚杆杆体承担拉应力，从而提高锚杆的锚固力；同时利用实心倒角方式处理锚杆端头，使锚杆杆体较容易置于钻孔中，省去锚头这一零部件。本实用新型由中空螺纹钢锚杆、止浆塞、垫板、螺母、堵头组成。
本实用新型解决现有注浆锚杆技术问题所采用的技术方案是，中空螺纹钢锚杆在杆体端头逐渐过渡成实心且有一定倒角的小段锚头，使中空锚杆体和锚头成为一体，并在靠近杆体端头附近开两对凹形孔，凹形孔中保留下来的那一部分形成长条状的鳞片。为保证开凹形孔后中空锚杆体的强度，两对凹形孔在锚杆端头附近间隔一定距离成90°布置；同时，为保证中空锚杆体在端头锚固，每对长条状鳞片的方向指向安装螺母的方向。注浆时，注浆材料会在注浆压力的作用下通过凹形孔进入中空锚杆体和钻孔之间的空隙，在这一过程中，鳞片会向外撑起达到钻孔的边缘并部分钻孔周边的岩体中。施加预应力时，鳞片会进一步张开撑起并深入钻孔周边的岩体中，将锚杆端部锚固在岩体中。从而使中空锚杆体主要承担被支护岩体沿锚杆轴向对注浆锚杆产生的拉应力，避免注浆材料受拉破坏，而锚杆与钻孔空隙间的注浆材料主要承担被支护岩体沿锚杆径向对注浆锚杆产生的压应力，避免中空锚杆体发生剪切破坏。
本实用新型的有益效果是，新型注浆锚杆充分利用了中空螺纹钢锚杆的高抗拉强度和注浆材料的高抗压强度的特性，利用端头鳞片将中空锚杆体锚固在岩体中，从而避免出现注浆锚杆因注浆材料受拉破坏而失效的情况。
附图说明：
图1是本实用新型的整体效果图；
图2是本实用新型的整体装配图，图2中各标号名称：1、中空螺纹钢锚杆，2、止浆塞，3、垫板，4、螺母，5、堵头；
图3是本实用新型的中空螺纹钢锚杆零件图；
图4是本实用新型的止浆塞零件图；
图5是本实用新型的垫板零件图；
图6是本实用新型的螺母零件图；
图7是本实用新型的堵头零件图；
图8是本实用新型的实施安装步骤图，图8中标号含义：1～5分别表示实施安装步骤1～5。
具体实施方式：
1、如图8中步骤1～2所示，首先利用锚杆钻机设备在锚固区域施工钻孔，然后利用压缩空气机将压缩空气注入钻孔清理其中的浮尘。
2、如图8中步骤3所示，将中如图3所示空螺纹钢锚杆(1)置入钻孔中，并利用锚杆端头的倒角将端头部分深入到钻孔底部，然后按照图2注浆锚杆整体装配所示的结构依次安装止如图4～6所示的浆塞(2)、垫板(3)和螺母(4)。
3、如图8中步骤4所示，使用注浆设备从中空螺纹钢锚杆(1)尾部进行注浆，利用注浆压力使中空螺纹钢锚杆(1)端头的如图3中虚线椭圆标出的鳞片撑起张开、并抵近钻孔壁；在注浆接近结束时，利用注浆设备向中空螺纹钢锚杆(1)中注入适量压缩空气，尽量使中空锚杆体注浆材料完全进入锚杆与钻孔间的空隙中。
4、如图8中步骤5所示，注浆结束后，在中空螺纹钢锚杆(1)尾部安装如图7所示堵头(5)，然后进一步拧紧螺母(4)使中空螺纹钢锚杆(1)稍微向外退出一段距离，锚杆端头鳞片会进一步撑起张开并深入到钻孔壁内，从而将锚杆端头锚固在钻孔底部；同时，在进一步拧紧螺母(4)的过程中，形成对锚杆的预应力，最终完成安装；注浆锚杆整体效果和装配图如图1～2所示。
Claims (2)
1.一种注浆锚杆，在中空螺纹钢锚杆杆体端头附近开凹形孔，形成鳞片，其特征是：在中空螺纹钢锚杆杆体端头附近开设两对凹形孔，凹形孔中保留的部分形成用于端头锚固的鳞片；其中，所述鳞片为凹形孔中保留的长条状的中空螺纹钢部分。
2.根据权利要求1所述的注浆锚杆，其特征是：两对凹形孔间隔一定距离成90°布置，使形成的端头鳞片间隔一定距离成90°布置；间隔一定距离成90°布置的端头鳞片用于保证开凹形孔后中空锚杆体的强度。
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| CN201621063533.5U CN206035512U (zh) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | 一种新型注浆锚杆 |
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| CN107620603A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-01-23 | 中国矿业大学 | 一种带钢质套杆的新型注浆锚杆 |
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2016
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Cited By (2)
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| CN107620603A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-01-23 | 中国矿业大学 | 一种带钢质套杆的新型注浆锚杆 |
| CN107620603B (zh) * | 2017-09-26 | 2023-09-22 | 中国矿业大学 | 一种带钢质套杆的新型注浆锚杆 |
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