一种用于锚杆锚固端的碰撞自流胶结锁固装置及使用方法与流程

本发明涉及土木工程技术领域，特别涉及一种用于锚杆锚固端的碰撞自流胶结锁固装置，同时提供一种用于锚杆锚固端的碰撞自流胶结锁固装置的使用方法。

背景技术：

随着土木工程的不断发展，基础建设已不再局限于地面、低层，而是更加趋向于地下、深海、高层，愈加复杂的工程地质环境对岩土工程的发展的要求越来越高，特别是保障工程安全稳定的岩土支护。

岩土工程支护中应用较为广泛的就是锚杆支护，而传统锚固大多数使用人工注浆，或是使用机械膨胀方式增加锚杆与周围岩土体的摩擦，使两者成为整体，从而达到锚固效果。采用锚固剂锚固在实际工程中，往往锚固剂安装不当会堵塞钻孔，使得锚杆无法顺利插入既定位置；而使用机械膨胀方式往往存在效果不明显和操作复杂等问题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出一种用于锚杆锚固端的碰撞自流胶结锁固装置及使用方法，将锚固剂储存在锚杆前端，当锚杆插入既定位置后，锚杆尾端受到敲击将会使锚固剂受到挤压喷射流出，从而达到锚杆锚固的效果。

本发明所采用的技术方案如下：

一种用于锚杆锚固端的碰撞自流胶结锁固装置，包括：碰撞装置和螺筒部件，所述碰撞装置包括外圆筒部件和内圆筒部件，所述外圆筒部件一端套装在所述内圆筒部件的外部、另一端与所述螺筒部件连接，所述外圆筒部件和内圆筒部件之间形成可容纳锚固剂的空腔，且二者之间可相对运动，所述外圆筒部件和内圆筒部件的侧壁上分别设置有数个通孔，所述外圆筒部件相对所述内圆筒部件向左或向右运动后，所述外圆筒部件和内圆筒部件上的通孔一一对应连通形成可用于锚固剂流出的通道。

在其中一个实施例中，所述外圆筒部件的筒底设置有活塞，所述活塞的左侧面上设置有滑动杆，所述滑动杆的侧壁上设置有两个过线孔，位于所述滑动杆上、下侧的活塞上分别设置有拉线，所述内圆筒部件的筒底设置有两根拉杆，所述滑动杆位于两个所述拉杆的中间，且所述拉杆的右端面位于所述滑动杆上靠右侧的过线孔的右侧，位于所述滑动杆上侧的拉线的自由端穿过所述滑动杆上任一过线孔与位于所述滑动杆下侧的拉杆的右端面连接，位于所述滑动杆下侧的拉线的自由端穿过所述滑动杆上另一个过线孔与位于所述滑动杆上侧的拉杆的右端面连接，当锚杆深入岩土孔洞底部后，锚杆尾部受到碰撞后，通过拉线使内圆筒部件和外圆筒部件以及外圆筒部件中的圆环相向而行，外圆筒部件和内圆筒部件上的通孔一一对应连通形成可用于锚固剂流出的通道，同时空腔体积变小便于锚固剂挤压流出。

在其中一个实施例中，所述滑动杆垂直的设置在所述活塞的中心处，两个所述过线孔左右位置的分布在所述滑动杆的侧壁上，两根所述拉线对称的设置在所述滑动杆的上、下侧，两根所述拉杆长度一致，且垂直的设置在所述内圆筒部件的筒底。

在其中一个实施例中，所述外圆筒部件的内壁上设置有可移除的剪切块，通过在外圆筒部件的内壁上布设剪切块，用于阻挡内圆筒部件在锚杆往岩土孔洞深入过程中向右移动，防止锚固剂提前受到挤压而失效；位于所述剪切块右侧的外圆筒部件的内壁上设置有向内突起的台阶，所述内圆筒部件的右端面与所述剪切块接触时，所述外圆筒部件和内圆筒部件上的通孔相互错位密闭所述空腔，所述内圆筒部件的右端面与所述台阶接触时，所述外圆筒部件和内圆筒部件上的通孔一一对应连通形成可用于锚固剂流出的通道。

在其中一个实施例中，所述外圆筒部件的内壁上同一截面环向设置有数个剪切块。

在其中一个实施例中，所述内圆筒部件的左端面上设置有锚固剂加注口，所述锚固剂加注口内设置有橡胶塞，便于锚固剂的填装。

在其中一个实施例中，所述外圆筒部件与所述螺筒部件之间螺接。

在其中一个实施例中，所述外圆筒部件的右端设置有外螺纹，所述螺筒部件的左端设置有内螺纹。

同时还提供一种用于锚杆锚固端的碰撞自流胶结锁固装置的使用方法，包括以下步骤：

1)将螺筒部件的右端与锚杆焊接；

2)位于滑动杆上侧的拉线的自由端穿过滑动杆上任一过线孔与位于滑动杆下侧的拉杆的右端面连接，位于滑动杆下侧的拉线的自由端穿过滑动杆上另一个过线孔与位于滑动杆上侧的拉杆的右端面连接；

3)将内圆筒部件的右端与剪切块粘接；

4)根据实际工程情况调制好锚固剂，然后打开橡胶塞将锚固剂注入空腔，并盖上橡胶塞；

5)将外圆筒部件的右端与螺筒部件的左端螺接；

6)安装本发明的锚杆，需提前钻好岩土孔洞，当内圆筒部件的左端到达孔底时，敲击锚杆的尾端，使剪切块从外圆筒部件的内壁脱落，外圆筒部件以及活塞同时向岩土孔洞的底部方向移动，空腔缩小而挤压空腔内部的锚固剂；

7)锚固剂受到挤压，由外圆筒部件和内圆筒部件上的通孔一一对应连通形成的通道流出，实现锚杆锚固。

与现有技术相比，本发明提供的一种用于锚杆锚固端的碰撞自流胶结锁固装置及使用方法具有以下优点：

1.本发明中的外圆筒部件套装在内圆筒部件的外部形成用于储存锚固剂的空腔，并通过在外圆筒部件的内壁上布设剪切块，用于阻挡内圆筒部件在锚杆往岩土孔洞深入过程中向上移动，防止锚固剂提前受到挤压而失效，使得锚固剂确保挤压到锚固点，不会出现锚固不到位的现象；

2.本发明的锁固装置可以与现有的锚杆固定连接，连同锚杆一起直接放入岩土孔洞，便于施工操作；

3.本发明中的内圆筒部件通过其端面上的橡胶塞向空腔内部灌入锚固剂，可以根据工程情况调好适当的锚固剂，确保锚固剂充分发挥锚固作用；

4.本发明中的外圆筒部件内部通过设置活塞，通过活塞挤压空腔内部的锚固剂，使得锚固剂能够被充分挤出，确保锚杆能够起到良好的锚固作用。

综上所述，本发明提供的一种用于锚杆锚固端的碰撞自流胶结锁固装置及使用方法，便于锚杆的锚固作业，适用性强，易于推广，锚固效果好。

附图说明

图1为本发明的三维结构示意图；

图2为本发明的剖面结构示意图；

图3为本发明中的碰撞装置的结构示意图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1-3所示，为了便于描述，本发明中的“上”“下”“左”“右”“前”“后”方位基准以附图3所示的方位为准；

一种用于锚杆锚固端的碰撞自流胶结锁固装置，包括：碰撞装置1和螺筒部件2，碰撞装置1包括外圆筒部件3和内圆筒部件4，外圆筒部件3左端套装在内圆筒部件4右端的外部、右端与螺筒部件2连接，外圆筒部件3和内圆筒部件4之间形成可容纳锚固剂的空腔5，且二者之间可相对运动，外圆筒部件3和内圆筒部件4的侧壁上分别设置有数个通孔6，外圆筒部件3相对内圆筒部件4向左或向右运动后，外圆筒部件3和内圆筒部件4上的通孔6一一对应连通形成可用于锚固剂流出的通道。

在本实施例中，外圆筒部件3的筒底设置有活塞33，活塞33的左侧面上设置有滑动杆34，滑动杆34的侧壁上设置有两个过线孔35，位于滑动杆34上、下侧的活塞33上分别设置有拉线36，内圆筒部件4的筒底设置有两根拉杆42，滑动杆34位于两个拉杆42的中间，且拉杆42的右端面位于滑动杆34上靠右侧的过线孔35的右侧，位于滑动杆34上侧的拉线36的自由端穿过滑动杆34上靠右侧的过线孔35与位于滑动杆34下侧的拉杆42的右端面连接，位于滑动杆34下侧的拉线36的自由端穿过滑动杆34上靠左侧的过线孔35与位于滑动杆34上侧的拉杆42的右端面连接。

优选的，滑动杆34垂直的设置在活塞33的中心处，两个过线孔35一左一右的分布在滑动杆34的侧壁上，两根拉线36对称的设置在滑动杆34的上、下侧的活塞33上，两根拉杆42的长度一致，且垂直的设置在内圆筒部件4的筒底。

在本实施例中，外圆筒部件3的内壁上设置有可移除的剪切块32，位于剪切块32右侧的外圆筒部件3的内壁上设置有向内突起的台阶31，内圆筒部件4的右端面与剪切块32接触时，外圆筒部件3和内圆筒部件4上的通孔6相互错位密闭空腔5，内圆筒部件4的右端面与台阶31接触时，外圆筒部件3和内圆筒部件4上的通孔6一一对应连通形成可用于锚固剂流出的通道。

优选的，外圆筒部件3的内壁上同一截面环向均匀的设置有数个剪切块32。

在本实施例中，内圆筒部件4的左端面上设置有锚固剂加注口，锚固剂加注口内设置有橡胶塞41。

优选的，外圆筒部件3与螺筒部件2之间螺接。

进一步优选的，外圆筒部件3的右端设置有外螺纹，螺筒部件2的左端设置有内螺纹，外圆筒部件3通过其右端的外螺纹与螺筒部件2左端的内螺纹螺接实现外圆筒部件3与螺筒部件2之间的螺接。

本发明还提供一种用于锚杆锚固端的碰撞自流胶结锁固装置的使用方法，包括以下步骤：

1)将螺筒部件2的右端与现有的锚杆焊接；

2)位于滑动杆34上侧的拉线36的自由端穿过滑动杆34上任一过线孔35与位于滑动杆34下侧的拉杆42的右端面连接，位于滑动杆34下侧的拉线36的自由端穿过滑动杆34上另一个过线孔35与位于滑动杆34上侧的拉杆42的右端面连接；

3)将内圆筒部件4的右端与剪切块32粘接；

4)根据实际工程情况调制好锚固剂，然后打开橡胶塞41将锚固剂注入空腔5，并盖上橡胶塞41；

5)将外圆筒部件3的右端与螺筒部件2的左端螺接；

6)安装本发明的锚杆，需提前钻好岩土孔洞，当内圆筒部件4的左端到达孔底时，敲击锚杆的尾端，使剪切块32从外圆筒部件3的内壁脱落，外圆筒部件3以及活塞33同时向岩土孔洞的底部方向移动，空腔5缩小而挤压空腔5内部的锚固剂；

7)锚固剂5受到挤压，由外圆筒部件3和内圆筒部件4上的通孔6一一对应连通形成的通道流出，实现锚杆锚固。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。