专利名称：胀壳式高强度注浆锚杆的制作方法
技术领域：
本实用新型属于岩土工程锚固支护技术领域，本实用新型为一种胀壳式高强度注浆锚杆，具体涉及到地下工程、采矿工程等方面的支护。
背景技术：
在岩土工程领域涉及的地下工程、采矿工程等方面的工程加固，需要采用锚杆支护。锚杆支护是通过锚杆与锚杆周围的注浆体与地层之间的密切结合等方式将地层加固起来，用来提高地层的整体性，起到抗剪、抗拉、抗压等力学作用，从而能够有效的控制地层的变形及稳定性。目前锚杆的种类很多，但普遍存在着问题，目前锚杆支护存在的主要问题是锚杆锚固力不足、杆体抗拉强度和承载能力低等。例如，麻花式注浆锚杆和管缝锚杆的抗拉强度 和承载力都比较低，虽然现有的无纵肋螺纹钢式注浆锚杆解决了抗拉强度和承载力较低的问题，但是，在岩孔内要先放入注浆锚固剂，等到注浆锚固剂将锚杆凝固后才能够安装托盘并预紧，从而限制了锚杆支护的施工速度。
发明内容为了解决上述锚杆存在的锚固力不足、抗拉强度和承载能力低等问题，设计一种胀壳式高强度注浆锚杆。本实用新型胀壳式高强度注浆锚杆，它由中空锚杆体、紧固螺母、托盘、套管、膨胀齿、锥形倒楔和垫片组成。所述中空锚杆体上从尾部到端部依次装有紧固螺母、垫片、托盘、套管、膨胀齿和锥形倒楔；所述中空锚杆体两端设有外螺纹，带有内螺纹结构的锥形倒楔通过螺纹结构和中空锚杆体的外螺纹紧固在一起；所述膨胀齿前端开有3个缝，后端设有凸台结构，3个缝互成120°，膨胀齿与套管通过螺纹结构连接，并且焊接，托盘推动套管使得膨胀齿向右移动，此时膨胀齿会在锥形倒楔锥形结构作用下把齿张开，使得膨胀齿和孔壁紧贴在一起，给整个锚杆使加一定的机械锚固力；所述套管带有许多出浆孔，当给中空锚杆体进行中空高压注浆时，浆液会从中空锚杆体上面的出浆孔流进所打的钻孔中，使得整个中空锚杆体与岩体成为一体增加围岩的稳定性；所述中空锚杆体下端设有紧固螺母、垫片、托盘，垫片和托盘通过紧固螺母紧固。使用时，锥形倒楔紧固在中空锚杆体的端部，膨胀齿与套管连接后套在中空锚杆体上，然后再依次套上托盘、垫圈、紧固螺母。先用紧固螺母推动套管向中空锚杆体端部移动，使得胀壳齿前端的内侧倒角与锥形倒楔的锥面紧贴，胀壳内侧的倒角的斜度与锥形倒楔的锥面斜度相同。按照上述方法装配好锚杆后，在钻孔内先放置好注浆锚固剂，然后把整个锚杆放进钻孔，锚杆推动注浆向钻孔底部移动，依靠向上的挤压力使注浆胶泥从锥形倒楔的凹槽流向胀壳，边推动锚杆，边旋转锚杆，锚杆的移动和转动实现了对岩孔内的注浆锚固剂的充分搅拌。待锥形倒楔推到钻孔底，此时上紧紧固螺母使得套管迫使胀壳撑开紧贴孔壁，起到超前机械锚固的作用。本实用新型胀壳式高强度注浆锚杆具有的积极效果是锚杆安装后能够通过胀壳形成机械锚固力，树脂凝固形成的化学锚固力，通过机械锚固和化学锚固，双重锚固的作用克服锚固力不足的缺点；可以通过中空注浆，使得套管和锚杆体与周围地层成为一体，双管配合，增加了锚杆的抗拉强度及承载能力。由此可见，高强度注浆锚杆具有锚固力大，抗拉强度及承载能力大的优点，因此提高了锚杆支护的支护强度及适应性。
图I是实用新型胀壳式高强度注浆锚杆主视图；图2是胀壳齿(6)的结构图；图3是锥形倒楔(7)的右视图。
具体实施方式
胀壳式高强度注浆锚杆，包含中空锚杆体(I)、紧固螺母(2)、托盘(3)、套管(4)、胀壳齿￠)、锥形倒楔(7)、垫圈(8)。中空锚杆体(I)在杆体上带有出浆出浆孔(5)，在杆体的两端有带有螺纹(11)。在给中空锚杆体(I)进行中空高压注浆时，浆液由出浆孔(5)流进套管(4)，再由套管(4)上的出浆孔(5)流进钻孔(10)，使得围岩与整个锚杆体连为一体，来增加破碎岩体的整体性。锥形倒楔(7)与中空锚杆杆体(I)通过螺纹结构螺纹(11)紧固，锥形倒楔(7)到有锥角，其锥角的斜度与胀壳齿内倒角的角度相同，有利于套管(4)推动胀壳齿(4)迫使胀壳张开与孔壁(13)紧密接触。在锥形倒楔(7)上还开有凹槽(12)，凹槽(12) —方面有利于加快对注浆锚固剂的搅拌速度，另一方面有利于注浆锚固剂从锥形倒楔(7)的端部流向膨胀齿(6)，膨胀齿(6)上有凸台结构(14)，是为了阻止锚固的流出，降低锚固剂的锚固效果。尾部螺纹(11)用来连接带有螺纹结构的紧固螺母(2)。膨胀齿(6)带有齿状结构，下端带有螺纹与套管通过螺纹连接，并且焊接在一起，用来增加连接处的强度，同时有利于支撑套管(4)的内壁，使得中空锚杆体(I)与套管(4)之间有足够的空隙，从而有利于浆液从中空锚杆体(I)上的出浆孔(5)流入到套管(4)，并从套管(4)上面的出浆孔(5)流出到钻孔(10)。在装配锚杆时，先把锥形倒楔(7)装置在锚杆体(I)的端部，然后把膨胀齿(6)与套管(4)连接在一起，套装在锚杆体(I)上，随后依次把托板(3)、垫圈(8)、紧固螺母(2)安装在中空锚杆体(I)上。按照此顺序安装好后，旋转紧固螺母(2)，使得垫圈(8)、托盘(3)、套管(4)向锚杆体(I)的端部移动，使得膨胀齿￠)的倒角与锥形倒楔(7)的锥面紧密接触，由于套管(4)对膨胀齿(6)施加作用力和锥形倒楔(7)的限制作用，会迫使胀壳张开。但是，在未把锚杆放进钻孔之前，胀壳应处于微张开状态，防止锚杆不能够放进钻孔。安装锚杆时，先冲洗钻孔(10)，冲洗后把注浆锚固剂放进钻孔(10)，放好注浆锚固剂后，把装配好的锚杆放进钻孔(10)内，等把注浆锚固剂推到孔底后，旋转锚杆体(1)，并施加一定的推力，使得锚固剂在旋转挤压力的作用下，流向膨胀齿出)。待锥形倒楔(7)推到钻孔底，此时上紧紧固螺母⑵使得套管⑷的推力迫使膨胀齿(6)撑开紧贴孔壁，起到超前机械锚固的作用，等到注浆锚固剂凝固时又能够起到化学锚固的作用，能够起到机械锚固和化学锚固的双重优势。等到围岩发生一定的变形，岩体裂隙充分发育，此时再通过中空锚杆体(I)进行中空注浆，使得锚杆体与围岩成为一体，由于采用双管结构，增加了锚杆的抗拉强度和承载能力，从而使得围岩具有很好稳定性。
权利要求1.一种胀壳式高强度注浆锚杆，它由中空锚杆体(I)、紧固螺母(2)、托盘(3)、套管(4)、膨胀齿￠)、锥形倒楔(7)和垫片(8)组成，其特征为所述中空锚杆体(I)从尾部到端部依次装有紧固螺母(2)、垫片(8)、托盘(3)、套管(4)、膨胀齿(6)和锥形倒楔(7)。
2.如权利要求I所述的胀壳式高强度注浆锚杆，其特征为所述中空锚杆体(I)两端设有外螺纹(11)，带有内螺纹结构的锥形倒楔通过螺纹结构和外螺纹(11)紧固在一起。
3.如权利要求I所述的胀壳式高强度注浆锚杆，其特征为所述膨胀齿(6)前端开有3个缝，后端设有凸台结构(14)，3个缝互成120°，膨胀齿(6)与套管(4)通过螺纹结构连接，并且焊接，托盘(3)推动套管(4)使得膨胀齿￠)向右移动，此时膨胀齿(6)会在锥形倒楔(7)锥形结构作用下把齿张开，使得膨胀齿(6)和孔壁(13)紧贴在一起，给整个锚杆使加一定的机械锚固力。
4.如权利要求I或3所述的胀壳式高强度注浆锚杆，其特征为所述套管(4)带有许多出浆孔(5)，当给中空锚杆体(I)进行中空高压注浆时，浆液会从中空锚杆体(I)上面的出浆孔(5)流进所打的钻孔(10)中，使得整个中空锚杆体与岩体(9)成为一体增加围岩的稳定性。
5.如权利要求I或2所述的胀壳式高强度注浆锚杆，其特征为所述中空锚杆体(I)下端设有紧固螺母(2)、垫片(8)、托盘(3)，垫片(8)和托盘(3)通过紧固螺母(2)紧固。
专利摘要本实用新型公开了一种胀壳式高强度注浆锚杆，它由锚杆杆体、紧固螺母、垫圈、托盘、套管、胀壳齿和锥形倒楔组成，中空锚杆体上依次装有紧固螺母、垫片、托盘、套管、膨胀齿和锥形倒楔。该新型胀壳式高强度注浆锚杆能够在锚固端同时提供机械锚固力和化学锚固力，同时，该新型胀壳式高强度注浆锚杆又可以通过双管(锚杆杆体和套管)结合增加了整个中空锚杆体自由端的抗拉强度及承载能力。该胀壳式高强度注浆锚杆能够提供很高的锚固力，并且杆体具有抗拉强度高、承载能力强等优点，可广泛用于矿井巷道的支护。
文档编号E21D21/00GK202596756SQ20122002882
公开日2012年12月12日 申请日期2012年1月1日 优先权日2012年1月1日
发明者谢理想, 赵光明, 孟祥瑞, 冯磊, 程详, 潘阳 申请人:谢理想