CN210660155U - 一种注浆锚固装置及由该装置组成的可注浆实心锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种注浆锚固装置及由该装置组成的可注浆实心锚杆，包括一端***钻孔内的锚杆、套在锚杆上的托盘以及安装在锚杆上的螺母，所述锚杆为实心锚杆，还包括安装实心锚杆的注浆锚固装置，所述注浆锚固装置包括均套在实心锚杆上的套管和注浆杯，注浆杯安装在托盘外侧且注浆杯的一端与套管连接，套管穿过托盘并伸入至钻孔内，注浆杯另一端的内部为锥形孔，锥形孔内装有与锥形孔适配的锥形止浆塞，锥形止浆塞的小径端伸入锥形孔内，螺母紧固至锥形止浆塞的大径端，注浆杯的侧面开有注浆孔，通过将浆液注入注浆杯，并通过套管流入锚杆与钻孔之间，实现锚杆与钻孔的锚固；本实用新型加工方便，成本较低，支护和加固效果显著，现场施工方便。

Description

一种注浆锚固装置及由该装置组成的可注浆实心锚杆

技术领域

本实用新型涉及锚固技术领域，具体是指一种注浆锚固装置及由该装置组成的可注浆实心锚杆。

背景技术

注浆锚杆广泛应用于矿山井巷、隧道及深基坑支护与加固，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200KN，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，而且加工中空注浆锚杆工艺相对较复杂，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/T 3209-2008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，主要存在以下问题：一是组合锚杆均采用锥形止浆塞，在锚杆孔孔口进行封孔止浆，当围岩破碎时浆液易从钻孔周围漏浆，达不到注浆加固的目的；二是组合式注浆锚杆比中空注浆锚杆增加了连接套，连接套与孔壁之间应具有一定的间隙确保浆液流动，使浆液充满前后两端杆体与孔壁之间的孔隙，这样施工的钻孔直径相对要大，比如直径φ25的中空注浆锚杆，施工的钻孔直径不小于42mm，才能满足要求，大直径的钻孔施工将影响打眼速度，此外组合式注浆锚杆加工复杂。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种结构简单、加工方便、适用于软岩、破碎带和高应力区巷道支护和加固的实心注浆锚固装置，特别适用于两帮和底板的深孔支护。

本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种注浆锚固装置及由该装置组成的可注浆实心锚杆，包括一端***钻孔内的锚杆、套在锚杆上的托盘以及安装在锚杆上的螺母，所述锚杆为实心锚杆，还包括安装实心锚杆的注浆锚固装置，所述注浆锚固装置包括均套在实心锚杆上的套管和注浆杯，注浆杯安装在托盘外侧且注浆杯的一端与套管连接，套管穿过托盘并伸入至钻孔内，注浆杯另一端的内部为锥形孔，锥形孔内装有与锥形孔适配的锥形止浆塞，锥形止浆塞的小径端伸入锥形孔内，螺母紧固至锥形止浆塞的大径端，注浆杯的侧面开有注浆孔。

本方案中的锚杆为实心锚杆，可以采用等强螺纹杆体或无纵肋螺纹钢杆体等，不但增加了锚杆的强度，还可以降低锚杆的成本及加工难度。

本方案中锚固装置包括均套在实心锚杆上的套管和注浆杯，注浆杯安装在托盘外侧且注浆杯的一端与套管连接，套管穿过托盘并伸入至钻孔内，通过将浆液注入注浆杯中，并通过套管与锚杆之间的空腔流入锚杆与钻孔之间，实现实心锚杆与钻孔的固定。

注浆杯另一端的内部为锥形孔，锥形孔内装有与锥形孔适配的锥形止浆塞，锥形止浆塞的小径端伸入锥形孔内，螺母紧固至锥形止浆塞的大径端，注浆杯的侧面开有注浆孔，锥形止浆塞用于封住注浆杯和锚杆之间的间隙，防止浆液流出，注浆杯的侧面开有注浆孔，注浆孔用于注入浆液。

作为优选，套管为台阶管，套管较细的一端设置在钻孔内且较细的一端外侧装有与钻孔适配的内孔塞。套管较细的一端设置在钻孔内且较细的一端外侧装有与钻孔适配的内孔塞，内孔塞可以对套管与钻孔之间起到密封作用，防止浆液从套管与钻孔之间泄漏，而较粗的一端可以增大套管与实心锚杆之间的空隙，从而便于浆液从间隙中流动。

作为优选，所述内孔塞的外圆周面上设置有若干圈与钻孔适配的楔形突起。本方案中内孔塞的外圆周面上设置有若干圈与钻孔适配的楔形突起，楔形凸起便于将内孔塞装入钻孔中，并可以起到良好的密封效果

作为优选，所述注浆孔为螺纹孔。本方案中注浆孔为螺纹孔，从而便于注浆管连接注浆杯。

作为优选，所述注浆孔为斜孔，注浆孔的内侧一端向钻孔方向倾斜。本方案中注浆孔为斜孔，注浆孔的内侧一端向钻孔方向倾斜，便于浆液注入注浆杯后向钻孔方向流动。

本实用新型的有益效果为：本实用新型利用实心锚杆进行锚固，不但能够保证实心锚杆的强度，同比现有注浆锚杆又降低了材料成本；通过将浆液注入注浆杯中，并通过套管与锚杆之间的空腔流入锚杆与钻孔之间，实现锚杆与钻孔的锚固；本实用新型加工方便，成本较低，支护和加固效果显著；实心杆体的长度根据现场施工条件确定，可实现超长锚杆全长锚固，现场施工方便。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图中所示：

1、钻孔，2、内孔塞，3、套管，4、实心锚杆，5、托盘，6、注浆杯，7、注浆孔，8、锥形止浆塞， 9、螺母，10、树脂锚固剂，11、水泥浆或化学浆。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

本实施例以等强螺纹钢式无纵肋树脂锚杆支护注浆为例进行说明，该矿某工作面沿空巷道埋藏深，受动压影响，巷道两侧变形量大，采用3000mm长的锚杆对其进行注浆加固。

如图1所示，本实用新型的一种注浆锚固装置及由该装置组成的可注浆实心锚杆，包括一端***钻孔1内的锚杆、套在锚杆上的托盘5以及安装在锚杆上的螺母9，还包括安装实心锚杆4的注浆锚固装置。

所述锚杆为实心锚杆4，实心锚杆4由直径为20mm的左旋无纵肋等强锚杆钢加工而成，长度为3000mm，端部去除毛刺，锚杆钢的表面带有螺纹，螺母9的螺纹与锚杆钢表面螺纹适配。

所述注浆锚固装置包括套管3、注浆杯6、内孔塞2和锥形止浆塞8，套管3和注浆杯6均套在实心锚杆4上，注浆杯6安装在托盘5外侧且注浆杯6的一端与套管3连接，套管3穿过托盘5并伸入至钻孔1内。

所述套管3为台阶管，套管3较粗的一端与注浆杯6的一端连接，套管3较粗的一端外径30mm，长210mm，并在端部外圆周面加工M30x1.5的螺纹；套管3较细的一端外径26mm，长50mm，套管3内径最小处为23.5mm。

套管3较细的一端伸入钻孔1内且较细的一端外侧装有内孔塞2，内孔塞2为橡胶等弹性材质，内孔塞2的内径为26mm，内孔塞2的外圆周面上设置有若干圈楔形突起，楔形突起的最大外径为42mm。

注浆杯6的外径为45mm，长度为50mm，一端的内孔加工成用于连接套管3的M30x1.5内螺纹，另一端内部为锥形孔，锥形孔内装有配套的锥形止浆塞8，锥形止浆塞8为橡胶等弹性材质，锥形止浆塞8的形状为锥形，大端外径40mm，小端外径28mm，锥形止浆塞8的内孔套在实心锚杆4上，锥形止浆塞8的小径端伸入锥形孔内，螺母9紧固在锥形止浆塞8的大端外径处，并将锥形止浆塞8紧固在注浆杯6的锥形孔内。

注浆杯6外圆上加工有倾斜的注浆孔7，注浆孔7为M16的螺纹孔，注浆孔7内侧一端向钻孔1的方向倾斜，注浆孔7的中心线与注浆杯的中心线夹角为60度。

托盘5安装在注浆杯6与钻孔1口之间，托盘5为圆形板且中间设置有向一侧凸起的平面，平面中间开有容套管3穿过的圆孔，圆孔的直径小于注浆杯6的外径，圆形板安装在钻孔面上，凸起的平面顶在注浆杯6的端面上。

本实用新型的使用方法：

准备施工时，先将套管3与注浆杯6拧在一起（拧之前螺纹上缠生料带），然后将内孔塞2安装到套管3上。

用直径32的钻头施工钻孔孔深2900mm，将树脂药卷装入孔中，用实心锚杆4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，用锚杆搅拌器将实心锚杆4的外露端与锚杆钻机相连，启动锚杆钻机，边推进、边搅拌，搅拌时间达到树脂锚固剂10的要求的搅拌时间后，停止搅拌，等待树脂锚固剂10的凝固。

树脂锚固剂10凝固后，卸下搅拌器，先安装托盘5，然后安装组装在一起的内孔塞2、套管3和注浆杯6，最后安装锥形止浆塞8和螺母9，用风动扳手或其它工具转动螺母9，螺母9挤压锥形止浆塞8，使锥形止浆塞8在注浆杯6与实心锚杆4之间变形并填充之间缝隙，达到杆体外封孔的目的，达到设计的预紧力矩50Nm后停止预紧。

用注浆连接器连接注浆孔7和注浆泵，开启注浆泵，将按设计要求的配比的水泥浆或化学浆11注入注浆孔7中，水泥浆或化学浆11通过套管3内孔进浆，充填钻孔1与实心锚杆4之间的环形空间，并向钻孔1内的围岩裂隙扩散，注浆达到设计的注浆压力后停止注浆，封住注浆孔7。

通过注浆实现了实心锚杆4的全长锚杆，充分发挥高强杆体的对巷道围岩的支护作用，解决了国内实心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，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，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、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

Claims (5)

1.一种注浆锚固装置及由该装置组成的可注浆实心锚杆，包括一端***钻孔（1）内的锚杆、套在锚杆上的托盘（5）以及安装在锚杆上的螺母（9），其特征在于：所述锚杆为实心锚杆（4），还包括安装实心锚杆（4）的注浆锚固装置，所述注浆锚固装置包括均套在实心锚杆（4）上的套管（3）和注浆杯（6），注浆杯（6）安装在托盘（5）外侧且注浆杯（6）的一端与套管（3）连接，套管（3）穿过托盘（5）并伸入至钻孔（1）内，注浆杯（6）另一端的内部为锥形孔，锥形孔内装有与锥形孔适配的锥形止浆塞（8），锥形止浆塞（8）的小径端伸入锥形孔内，螺母（9）紧固至锥形止浆塞（8）的大径端，注浆杯（6）的侧面开有注浆孔（7）。

2.根据权利要求1所述的一种注浆锚固装置及由该装置组成的可注浆实心锚杆，其特征在于：所述套管（3）为台阶管，套管（3）较细的一端设置在钻孔（1）内且较细的一端外侧装有与钻孔适配的内孔塞（2）。

3.根据权利要求2所述的一种注浆锚固装置及由该装置组成的可注浆实心锚杆，其特征在于：所述内孔塞（2）的外圆周面上设置有若干圈与钻孔（1）适配的楔形突起。

4.根据权利要求1所述的一种注浆锚固装置及由该装置组成的可注浆实心锚杆，其特征在于：所述注浆孔（7）为螺纹孔。

5.根据权利要求4所述的一种注浆锚固装置及由该装置组成的可注浆实心锚杆，其特征在于：所述注浆孔（7）为斜孔，注浆孔（7）的内侧一端向钻孔（1）方向倾斜。

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