一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型是一种自进式锚杆，具有阻碍支护岩体中水的发展和提高裂隙开展后锚杆摩阻力的作用，属于柔性岩体支护装置，适应用于含水岩层锚固工程领域。
【背景技术】
[0002]锚杆穿过或端头到达含水岩层时，含水岩层中水会顺锚杆体流动，导致两种现象发生:一是水进入锚杆孔，对孔壁的渗透、侵蚀以及剥离作用，使孔壁破坏，锚杆与围岩锚固失效，锚杆脱落，围岩失去控制而塌落，造成安全事故；二是水经过锚杆孔或杆体，越过隔水岩层而进入非含水岩层，使非含水岩层强度降低并出现膨胀、水解或者泥化等现象，导致围岩大量变形和移动，造成安全事故。同时围岩变形或裂隙发展后，锚杆对围岩提供的摩阻力减弱，会导致销杆支护加固能力下降，最终可能造成支护体失效破坏，出现安全事故。
[0003]目前含水岩层的锚固中常采用普通自进式锚杆，易形成导水通道，岩体在水的侵蚀作用下会产生破损，导致摩阻力下降，不能满足工程设计要求。因此，急需寻找一种可以解决锚杆抗渗及摩阻力不足问题的新型锚杆。
【实用新型内容】
[0004]为了克服现有锚杆抗渗及摩阻力不足的问题，本实用新型提供一种抗渗摩阻力锚杆，可以有效避免岩体支护时锚杆体成为导水通道，增加杆体对支护围岩的摩阻力，从而提高了锚杆支护加固能力。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:由锚杆体、高分子抗渗部、合金钻头、连接套、拱形垫板、螺母、止浆塞、堵浆塞组成，其特征在于:在杆体的头部设有合金钻头，杆体外部环绕自进螺纹，并采用连接套连接加长锚杆体，锚杆体杆体均布高分子抗渗部和注浆孔，杆体尾部由拱形垫板、螺母、止浆塞、堵浆塞组成。
[0006]作为改进，锚杆体上均布高分子抗渗部，形状为变截面凸起，布置间距为50cm，数量根据长度确定，由高分子遇水膨胀材料制成，其变截面最大直径较锚杆体大15mm。抗渗部由遇水膨胀的高分子材料制成，可以采用由纤维素或聚丙烯酰胺改性后的氯丁橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶。当地下水沿岩石裂隙经锚杆体流至高分子抗渗部时，高分子材料遇水膨胀，阻止地下水发展，减小对孔壁的渗透、侵蚀以及剥离作用，防止围岩因锚固实效失去控制而塌落；当锚杆经过或达到含水岩层时，锚杆体上均布的高分子抗渗部在地下水作用下遇水膨胀，阻碍地下水发展，防止地下水涌入非含水岩层，使岩层强度降低并出现膨胀、水解或者泥化等现象。
[0007]作为改进，高分子抗渗部的前半部分设有高分子保护套，保护套前端与高分子抗渗部前端对齐，后端于变截面最大直径处，高分子保护套采用高分子材料制成，如聚丙烯、聚苯乙烯和尼龙，锚杆自进钻入时保护高分子抗渗部不被破坏，保护套内外均有螺纹，通过内部螺纹与高分子抗渗部贴合。
[0008]作为改进，锚杆体端部设有合金钻头，合金钻头后部与高分子抗渗部连接，合金钻头直径较销杆体大15_。
[0009]作为改进，连接套由高分子材料制成，该高分子材料抗拉压、抗弯剪强度大，可拼接连接不同长度锚杆体，使锚杆能边钻进边加长至设计的深度。
[0010]作为改进，锚杆体周身设有按国际标准设计的波形连续螺纹，便于安装螺母、连接套等各种配件，可任意切割和连接加长，同时锚杆体为空心钢管上布有注浆孔，灌注水泥砂浆使用。
[0011]作为改进，止浆塞可防止灌浆时水泥砂浆沿通孔上溢，并闭合锚固段空间。拱形垫板进一步阻碍水泥砂浆上溢。灌浆结束后用堵浆塞堵住中空锚杆体中未凝固砂浆。
[0012]本实用新型的有益效果是:高分子抗渗部中的高分子遇水膨胀材料，遇水后发生膨胀，阻止围岩中水的发展；高分子抗渗部的变截面凸起设计，为围岩中的锚杆体提供更大的摩阻力。
【附图说明】
[0013]图1为一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆的结构主视图。
[0014]图2为一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆高分子抗渗部侧视图。
[0015]图3为一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆高分子抗渗部示意图。
[0016]附图标记说明:
[0017](I)锚杆体;(2 )高分子抗渗部;(3 )合金钻头;(4 )连接套;(5 )拱形垫板；(6 )螺母；(7)止浆塞;(8)堵浆塞;(9)注浆孔;(10)高分子保护套。
【具体实施方式】
[0018]图1中，一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆，由锚杆体(1)、高分子抗渗部(2)、合金钻头(3)、连接套(4)、拱形垫板(5)、螺母(6)、止浆塞(7)、堵浆塞(8)组成，在杆体的头部设有合金钻头(3)，杆体外部环绕自进螺纹，并采用连接套(4)连接加长锚杆体(I )，杆体均布高分子抗渗部(2)和注浆孔(9)，杆体尾部由拱形垫板(5)、螺母(6)、止浆塞(7)、堵浆塞
(8)组成。
[0019]一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆采取自进式插入方式。使用时，通过杆体环绕螺纹，旋转拧入围岩后。经中空的锚杆体(I)灌注水泥砂浆，水泥砂浆通过注浆孔(9)灌入，砂浆填充通孔与锚杆体(I)之间空隙，注浆完毕后将堵浆塞(8)旋入锚杆体(I)尾部，完成支护加固。高分子抗渗部(2)直径大于锚杆体，围岩移动或者裂隙发展时，抗渗部变截面部分阻碍锚杆沿通孔移动，可提供较大摩阻力。
[0020]作为改进，图2中高分子抗渗部(2)为变截面凸起，其变截面最大直径与锚杆合金钻头(3)相当，较锚杆体(I)直径大15mm。抗渗部由遇水膨胀的高分子材料制成，可以采用由纤维素或聚丙烯酰胺改性后的氯丁橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶。当地下水沿岩石裂隙经锚杆体(I)流至高分子抗渗部(2)时，高分子材料遇水膨胀，阻止地下水发展，减小对孔壁的渗透、侵蚀以及剥离作用，防止围岩因锚固实效失去控制而塌落；当锚杆经过或达到含水岩层时，锚杆体(I)上均布的高分子抗渗部(2)在地下水作用下遇水膨胀，阻碍地下水发展，防止地下水涌入非含水岩层，使岩层强度降低并出现膨胀、水解或者泥化等现象。
[0021]作为改进，图3所示高分子抗渗部(2)其前半部分设有高分子保护套，如聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)和尼龙(PA66)，锚杆自进钻入时保护高分子抗渗部(2)不被破坏，保护套内外均有螺纹，通过内部螺纹与高分子抗渗部(2)贴合。
[0022]作为改进，图1所示连接套(4)由高分子材料制成，该高分子材料抗拉压、抗弯剪强度大，可拼接连接不同长度锚杆体(I )，使锚杆能边钻进边加长至设计的深度。
[0023]作为改进，图1所示锚杆体(I)周身设有按国际标准设计的波形连续螺纹，便于安装螺母(6)、连接套(4)等各种配件，可任意切割和连接加长，同时锚杆体(I)为空心钢管上布有注浆孔，灌注水泥砂浆使用。
[0024]作为改进，图1所示止浆塞(7)可防止灌浆时水泥砂浆沿通孔上溢，并闭合锚固段空间。拱形垫板(5)进一步阻碍水泥砂浆上溢。灌浆结束后用堵浆塞(8)堵住中空锚杆体(!)中未凝固砂浆。
【主权项】
1.一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆，由锚杆体(I)、高分子抗渗部(2)、合金钻头(3)、连接套(4)、拱形垫板(5)、螺母(6)、止浆塞(7)、堵浆塞(8)组成，其特征在于:在杆体的头部设有合金钻头(3)，杆体外部环绕自进螺纹，并采用连接套(4)连接加长锚杆体(1)，杆体均布高分子抗渗部(2)和注浆孔(9)，杆体尾部由拱形垫板(5)、螺母(6)、止浆塞(7)、堵浆塞(8)组成。
2.根据权利要求1中所述的一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆，其特征在于:高分子抗渗部(2)形状为变截面凸起，布置间距为50cm，由高分子遇水膨胀材料制成，其变截面最大直径较销杆体(I)大15mm。
3.根据权利要求1中所述的一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆，其特征在于:高分子抗渗部(2)前半部分设有高分子保护套，保护套前端与高分子抗渗部(2)前端对齐，后端于变截面最大直径处。
4.根据权利要求1中所述的一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆，其特征在于:合金钻头(3)后部与高分子抗渗部(2)连接，钻头直径较锚杆体(I)大15mm。
【专利摘要】本实用新型专利是一种新型自进式抗渗摩阻力锚杆，属于锚固工程领域，是一种支护装置，主要应用于岩层含水、围岩容易变形的地质，由锚杆体、高分子抗渗部、合金钻头、连接套、拱形垫板、螺母、止浆塞、堵浆塞组成，锚杆体的头部设有合金钻头，杆身环绕自进螺纹，锚杆体杆体均布高分子抗渗部和注浆孔，并采用连接套连接加长锚杆体，杆体尾部由拱形垫板、螺母、止浆塞、堵浆塞组成，高分子抗渗部为变截面凸起，采用遇水膨胀材料制成，起防止锚杆体成为导水通道并增大锚杆摩阻力的作用。
【IPC分类】E21D21-00
【公开号】CN204511479
【申请号】CN201520026203
【发明人】冯佰研, 秦哲, 牛传星
【申请人】山东科技大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年1月15日