CN206092038U - 一种注浆锚杆 - Google Patents
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Abstract
一种注浆锚杆，包括锚杆本体，锚杆本体上装有锚具和注浆连接件，锚杆本体包括空心杆体和实心杆体，实心杆体的远端为树脂锚固端；空心杆体的远端与实心杆体的近端通过连接套连接成一体，连接套上开有与空心杆体的中心孔连通的出浆口；空心杆体的近端外表面上加工有螺纹，注浆连接件螺纹连接在空心杆体的近端；锚具包括托盘和螺母，托盘与所述连接套之间为止浆塞，止浆塞具有至少两级以上最小直径逐渐增大的锥形齿。本锚杆具有注浆压力大、现场施工简单、操作加工方便、成本低廉之优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种矿山支护技术领域，尤其是涉及一种组合式注浆锚杆，该锚杆可用以矿山软岩、破碎带、深井、高应力区等复杂困难条件下的巷道支护或者加固，尤其是巷道两帮、底板的支护和加固，也可用于隧道、边坡和基坑等岩土工程。
背景技术
作为一个煤炭年产量超40亿吨、占世界煤炭产量50%以上的煤炭大国，随着开采规模的扩大，矿井的开采深度逐年增加，地质条件恶化、地应力升高，巷道支护难度日渐提升，支护和维护成本越来越高。尤其是软岩巷道、高应力区和破碎带内的巷道支护及维护更加困难，而锚注支护是复杂条件下支护和加固的有效方法之一。
目前，中空注浆锚杆的杆体使用无缝管或者焊管加工而成，施工时将锚杆杆体用树脂药卷或机械涨壳等方式进行端锚，止浆塞封孔，放上托盘，拧上螺母施加预应力，用注浆管将注浆泵与注浆锚杆杆体连接，通过中空杆体对巷道围岩进行注水泥浆或其他有机浆液如玛丽散等，浆液在巷道围岩内进行扩散，固化后对巷道围岩起到增强和加固作用，实现了锚固和围岩注浆加固的结合。现国内生产的注浆锚杆有两种，一是中空注浆锚杆，二是组合式注浆锚杆。中空注浆锚杆主要存在两方面的问题：一是杆体强度低，用焊管加工的中空注浆锚杆破断力一般在50KN左右，用无缝管加工的中空注浆锚杆破断力一般不超过150KN，有的中空注浆锚杆仅作为注浆用。二是成本高，由于加工中空注浆锚杆杆体采用无缝钢管或焊管加工，管材价格要比热轧线材价格高三分之一，另外加工中空注浆锚杆工艺要比树脂锚杆复杂，与树脂锚杆同样破断力的中空注浆锚杆的成本要高30%以上。组合式注浆锚杆杆体的前端为实心杆体，后端为中空杆体，前后端用连接套连接。如铁道行业标准TB/T3209-2008中组合中空注浆锚杆，但现有的组合式注浆锚杆不适用破碎、松软的煤矿巷道围岩支护，如申请号为201520458605.5的实用新型专利中公开的注浆锚杆，该锚杆的止浆塞为圆筒状软管套，止浆塞前端顶在连接套的后端面上，挤压管的前端顶在止浆塞的后端面上，托盘顶在硬质挤压管的后端面上。该种结构由连接套、止浆塞和挤压管实现钻孔内封孔，使注浆浆液不能与空心杆体表面接触，以提高封孔注浆压力，但是该种由活动式连接的止浆塞和挤压管共同实现的封孔方式难以实现快速安装定位，使用中便利性差。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种注浆锚杆，该锚杆通过多级锥形齿的设置有效避免浆液的渗漏，且便于施工现场安装，采用的技术方案是：一种注浆锚杆，包括锚杆本体，所述锚杆本体上装有锚具和注浆连接件，其特征在于：所述锚杆本体包括空心杆体和实心杆体，所述实心杆体的远端为树脂锚固端；所述空心杆体的远端与实心杆体的近端通过连接套连接成一体，所述连接套上开有与所述空心杆体的中心孔连通的出浆口；所述空心杆体的近端外表面上加工有螺纹，注浆连接件螺纹连接在所述空心杆体的近端；锚具包括托盘和螺母，所述托盘与所述连接套之间为止浆塞，所述止浆塞具有至少两级以上最小直径逐渐增大的锥形齿。
本实用新型的技术特征还有：所述空心杆体内设有保证浆液向空心杆体远端流动的单向阀。
本实用新型的技术特征还有：所述连接套与空心杆体连接段为连接套的锥度段，所述连接套的锥度段的大径端靠近所述空心杆体。
本实用新型的技术特征还有：所述实心杆体由左旋无纵筋锚杆钢加工制成。
本实用新型的技术特征还有：所述止浆塞包括两级锥形齿 。
本实用新型的技术特征还有：所述止浆塞为柔性件。
本实用新型的技术特征还有：所述空心杆体的远端与实心杆体的近端通过连接套螺纹连接成一体。
本实用新型的技术特征还有：所述注浆连接件为丝堵。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型充分结合全锚支护机理和注浆加固机理，达到锚注的目的；利用连接套和多级锥形齿止浆塞提高了封孔效果，有效阻止了浆液渗漏；实心杆体的长度根据现场施工条件确定，可实现超长锚杆支护低利用实心杆体进行端锚，利用中空杆体和实心杆体的结合实现注浆，；本锚杆具有注浆压力大、现场施工简单、操作加工方便、成本低廉之优点。
附图说明
附图1是本实用新型结构示意图，1是树脂锚固剂端，2是水泥浆，3是实心杆体，4是出浆口，5是连接套，6是止浆塞，7是空心杆体，8是托盘，9是螺母。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行说明。该锚杆适用于软岩、破碎带和高应力巷道支护和加固的组合式注浆操作，特别适用于两帮和底板的深孔支护。
该锚杆包括空心杆体7和实心杆体3组成的锚杆本体、连接套5、止浆塞6、托盘8和螺母9。连接套5连接空心杆体7与实心杆体3，并在中间部分至少有一个出浆口4。
空心杆体7外有螺纹，一端可拧上螺母9，一端与连接套5连接。实心杆体3可在整个杆体有螺纹，也可两端有螺纹，为了保证锚杆本体的整体强度，空心杆体7的破断力与实心杆体3一致，空心杆体7的长度根据封孔位置及钻孔深度确定。为了防止注浆结束后浆液外流，在空心杆体7内可设置单向阀，该单向阀的设置保证浆液只能从空心杆体7的近端流向远端。
实心杆体3用树脂进行端锚时选用左旋无纵筋锚杆钢加工，实心杆体3表面应具有一定的粗糙度，以提高与注浆材料的结合性能，增加锚杆的锚固力。实心杆体3与连接套5可采用螺纹连接，也可采用焊接等其他方式连接，只要保证连接强度不低于锚杆本体所需的强度。
连接套5的外形为直径不同的圆柱，一端与空心杆体7相连，另一端与实心杆体3相连，中间部分设有出浆口4，出浆口4的形状优先为长孔，以减少出浆口对连接套5的应力集中，出浆口4的面积应不小于空心杆体7的内孔面积，以有利于出浆。作为优选设计可使连接套5一端带有锥度，目的是将止浆塞6撑开封孔。
止浆塞6内径略大于空心杆体7的外径，止浆塞6外表面上设有锥形齿，不同的锥形齿其最小外径不同，止浆塞6为柔性件是指用柔软的材料制作，如橡胶、软塑料等，借助锥形齿的锥度，防止浆液外流。
空心杆体7可采用全螺纹结构，也可加工两端带螺纹的结构。
丝堵的作用是防止运输、安装过程中堵塞注浆通道，注浆结束后及时拧上，阻止浆液的外流。丝堵可直接拧在空心杆体7的内螺纹上，也可拧在空心杆体7的外螺纹上。
注浆锚杆的加工：选取直径20mm的左旋无纵筋高强锚杆钢3000mm 加工成实心杆体3，根据强度匹配的原则，空心杆体7外径选为25mm，连接套5直径选为32mm，然后将实心杆体3、空心杆体7和连接套5组装在一起形成锚杆本体，总长为3400mm，拧上丝堵，每10根与包装在一起的配套托盘8和封孔材料等附件，发送到施工现场。
井下施工：
钻锚杆孔。用直径28的钻头施工钻孔孔深3300mm，再用直径34mm的钻头扩孔400mm深；
安装锚杆：将树脂药卷装入孔中，用实心杆体3将树脂药卷缓缓推送接近孔底，在此过程中不得将药卷捅破，用锚杆搅拌器将组合式锚杆的外露端口与锚杆钻机相连，启动锚杆钻机，边推进、边搅拌，搅拌时间达到树脂锚固剂的要求的搅拌时间后，停止搅拌等待树脂的凝固。待树脂凝固后，卸下搅拌器，安装上止浆塞6、托盘8和螺母9，用风动扳手或其它工具转动螺母9，托盘8逐步接近岩面并挤压止浆塞6，达到钻孔内封孔的目的。达到设计的预紧力矩如150Nm后停止预紧，锚杆已施加预应力。
注浆。用注浆管连接锚杆尾部和注浆泵，开启注浆泵，将按设计要求的配比的水泥浆液注入锚杆孔中，浆液从连接套的出浆口4出浆，充填钻孔与实心杆体3之间的环形空间，并向钻孔内的围岩裂隙扩散，注浆达到设计的注浆压力后停止注浆，卸下注浆器拧上丝堵完成注浆。
通过注浆实现了锚杆的全长锚固，充分发挥高强杆体对巷道围岩的支护作用，解决了国内长锚杆无法实现全长锚固的难题，同时通过注浆，浆液在岩石内裂隙内扩散、固结，提高了破碎、松软岩体的强度，达到较好的支护效果。
当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种注浆锚杆，包括锚杆本体，所述锚杆本体上装有锚具和注浆连接件，其特征在于：所述锚杆本体包括空心杆体和实心杆体，所述实心杆体的远端为树脂锚固端；所述空心杆体的远端与实心杆体的近端通过连接套连接成一体，所述连接套上开有与所述空心杆体的中心孔连通的出浆口；所述空心杆体的近端外表面上加工有螺纹，注浆连接件螺纹连接在所述空心杆体的近端；锚具包括托盘和螺母，所述托盘与所述连接套之间为止浆塞，所述止浆塞具有至少两级以上最小直径逐渐增大的锥形齿。
2.按照权利要求1所述的注浆锚杆，其特征在于：所述空心杆体内设有保证浆液向空心杆体远端流动的单向阀。
3.按照权利要求1所述的注浆锚杆，其特征在于：所述连接套与空心杆体连接段为连接套的锥度段，所述连接套的锥度段的大径端靠近所述空心杆体。
4.按照权利要求1所述的注浆锚杆，其特征在于：所述实心杆体由左旋无纵筋锚杆钢加工制成。
5.按照权利要求1所述的注浆锚杆，其特征在于：所述止浆塞包括两级锥形齿。
6.按照权利要求5所述的注浆锚杆，其特征在于：所述止浆塞为柔性件。
7.按照权利要求1所述的注浆锚杆，其特征在于：所述空心杆体的远端与实心杆体的近端通过连接套螺纹连接成一体。
8.按照权利要求1所述的注浆锚杆，其特征在于：所述注浆连接件为丝堵。
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