一种膨胀型组合注浆锚杆制造技术

本实用新型专利技术专利涉及一种膨胀型组合注浆锚杆，由锚杆杆体、锚杆托盘、锚杆膨胀装置、锚杆连接装置组成。所述锚杆主锚杆和后接锚杆分为内外两层，内锚杆体固定于外锚杆体之中，主锚杆底端设置有锥形钻头，后接锚杆顶端设置有止浆塞，止浆塞顶端通过螺母固定连接锚杆托盘。所述锚杆膨胀装置主要包括膨胀管、弹簧、复合膨胀剂和倒刺钢体；所述锚杆连接装置包括连接套、连接杆、倒刺连接扣、凹槽；锚杆在插入过程中，倒刺连接扣会卡在凹槽里，使得锚杆越向土里前进，后接锚杆与连接套连接越紧密。该注浆可实现锚杆与围岩孔壁最大程度的接触，提高注浆锚杆在锚固的初期的初锚力，并能够根据实际需要变换锚杆长度。

【技术实现步骤摘要】
一种膨胀型组合注浆锚杆
本技术涉及一种膨胀型组合注浆锚杆，属于支护锚杆

技术介绍
随着地下工程发展的强度和深度日益增加，软岩巷道、隧道支护成为制约安全、高效施工的一个难题。锚杆作为支护工程中应用最广泛、用量最多的设备，利用锚杆的强度将多块相互独立的岩块连接成整体，使岩壁能够稳定、坚固，因而一旦锚杆失效，巷道、隧道的安全受到严重的威胁。随着科学技术的发展，目前通常采用注浆式的锚杆进行锚固，通过注浆的方式实现锚杆的全长锚固，提高了围岩承载自身压力。但注浆锚杆在锚固的初期无初锚力，只有浆液凝固到一定强度后才产生锚固作用，而且注浆锚杆与围岩的接触面积不足，围岩很容易变形，变形时的注浆锚杆很容易失效，锚杆与围岩的粘结力很低，从而使注浆锚杆失去了应有支护效果；另外，由于特殊地质条件、施工设备、人员操作等因素的影响，容易引发围岩变形等现象，阻碍锚杆的安装，容易在没有达到固定锚固长度的过程中造成锚杆卡死，最终不得不锯掉多余的杆体，影响锚杆的安装效率和支护成本。如何增加注浆锚杆的初锚力、锚固效果和能够根据实际需要变换长度，最大程度地发挥锚杆的作用，这一技术难题急需解决。中国国家知识产权局2016年4月27日公开了一项名称为“一种膨胀型中空注浆锚杆”，申请号为CN201521021782.3的技术专利申请。该专利提供一种膨胀型中空注浆锚杆，增设了膨胀装置，通过调节螺母，将挤压管沿锚杆体往膨胀管的膨胀段移动，使得膨胀段径向涨开，增大注浆锚杆与围岩孔壁的接触摩擦阻力，提高注浆锚杆在锚固初期的初锚力。该膨胀型中空注浆锚杆从整体上增加了锚杆的锚固性能，在工程实践中发挥了良好的支护效果。该专利有效解决了注浆锚杆在锚固的初期无初锚力和注浆锚杆与围岩的接触面积不足等问题，但在如何能够根据实际需要变换长度问题方面仍未解决。
技术实现思路
为了克服目前现有注浆锚杆初锚力不足、锚固效果不佳和不能根据实际需要变换长度问题，本技术提供了一种膨胀型组合注浆锚杆，该注浆锚杆设置锚杆膨胀装置和连接装置，可实现锚杆与围岩孔壁最大程度的接触，提高注浆锚杆在锚固的初期的初锚力，通过注浆使得锚杆体有效地与岩石结合成一体，并能够根据实际需要变换锚杆长度。为解决上述问题，本技术采用如下技术方案：（1）膨胀型组合注浆锚杆由锚杆杆体、锚杆托盘、锚杆膨胀装置、锚杆连接装置组成。（2）所述锚杆杆体分为主锚杆和后接锚杆，主锚杆和后接锚杆分为内外两层，内锚杆体固定于外锚杆体之中，所述主锚杆底端设置有锥形钻头，后接锚杆顶端设置有止浆塞，止浆塞顶端通过螺母固定连接锚杆托盘，主锚杆和后接锚杆外壁上均布置有多个排浆孔。（3）所述膨胀装置主要包括膨胀管、弹簧、复合膨胀剂和倒刺钢体。膨胀管套在内锚杆体和外锚杆体之间，通过弹簧固定连接内锚杆体，复合膨胀剂设置在膨胀管与内锚杆体之间。（4）所述锚杆连接装置包括连接套、连接杆、倒刺连接扣、凹槽，所述连接杆设置于后接锚杆的底端，杆头外壁上设置有倒刺连接扣，所述连接套固定设置于主锚杆的顶端，连接套内设置与倒刺连接扣配合的凹槽。（5）所述的排浆孔的数量和倒刺钢体的数量一致；复合膨胀剂的成分主要为硫铝酸钙类。本技术的有益效果是：本技术提供的一种膨胀型组合注浆锚杆，能对支护工程起到良好的作用。通过在锚杆体上设置能径向膨胀的锚杆膨胀装置，使倒刺钢体支撑，倒刺钢体与围岩紧密接触，提高注浆锚杆与围岩孔壁的摩擦阻力和初期初锚力；同时，进行注浆工作时，复合膨胀剂与水泥混合，当水泥凝结硬化时体积膨胀，不仅将锚杆膨胀装置打开，而且充分填充水泥间隙的作用，增加水泥的强度。通过注浆锚杆表面的排浆孔将浆液渗入到孔壁周边围岩，对周边围岩起到了良好的加固作用，保证了整个井巷、隧道的稳定性，使得锚杆体有效地与岩石结合成一体，实现锚杆、浆液、围岩三者的融合。锚杆在插入过程中，倒刺连接扣会卡在凹槽里，使得锚杆越向土里前进，后接锚杆与连接套连接越紧密，将后接锚杆体旋转后向后拉，使得后接锚杆与主锚杆分离，大大方便了锚杆体的回收取出。本技术结构简单，注浆方便，从整体上增加了锚杆的锚固性能，实现了锚杆与围岩最大程度的接触、粘结，能够根据实际需要变换长度，在工程实践中发挥了良好的支护效果。附图说明下面结合附图对本技术进一步说明：图1本技术的注浆膨胀结构示意图。图2本技术的未注浆膨胀结构示意图。图3本技术的连接装置处断面示意图。图中1.主锚杆，2.后接锚杆，3.内锚杆体，4.外锚杆体,5.锥形钻头，6.止浆塞，7.螺母，8.锚杆托盘，9.排浆孔,10.膨胀管，11.弹簧，12.复合膨胀剂，13.倒刺钢体，14.连接套,15.连接杆，16.倒刺连接扣，17.凹槽。具体实施方式在图1中，一种膨胀型组合注浆锚杆，由锚杆杆体、锚杆托盘、锚杆膨胀装置、锚杆连接装置组成。所述锚杆杆体分为主锚杆（1）和后接锚杆（2），主锚杆（1）和后接锚杆（2）分为内外两层，内锚杆体（3）固定于外锚杆体（4）之中，所述主锚杆（1）底端设置有锥形钻头（5），后接锚杆（2）顶端设置有止浆塞（6），止浆塞（6）顶端通过螺母（7）固定连接锚杆托盘（8），主锚杆（1）和后接锚杆（2）外壁上均布置有多个排浆孔（9），排浆孔（9）将浆液渗入到孔壁周边围岩，对周边围岩起到了良好的加固作用，保证了整个井巷、隧道的稳定性。所述膨胀装置主要包括膨胀管（10）、弹簧（11）、复合膨胀剂（12）和倒刺钢体（13）。膨胀管（10）套在内锚杆体（3）和外锚杆体（4）之间，通过弹簧（11）固定连接内锚杆体（3），复合膨胀剂（12）设置在膨胀管（10）与内锚杆体（3）之间，进行注浆工作时，复合膨胀剂（12）与水泥混合，当水泥凝结硬化时体积膨胀，不仅将膨胀装置打开，而且充分填充水泥间隙的作用，增加水泥的强度。膨胀装置能够使倒刺钢体（13）支撑，与围岩紧密接触，提高注浆锚杆与围岩孔壁的摩擦阻力和初期初锚力。所述排浆孔（9）的数量和倒刺钢体（13）的数量一致；复合膨胀剂（12）的成分主要为硫铝酸钙类。在图2、图3中，所述连接装置上包括连接套（14）、连接杆（15）、倒刺连接扣（16）、凹槽（17），所述连接杆（15）设置于后接锚杆（2）的底端，杆头外壁上设置有倒刺连接扣（16），所述连接套（14）固定设置于主锚杆（1）的顶端，连接套（14）内设置与倒刺连接扣（16）配合的凹槽（17）。锚杆在插入过程中，倒刺连接扣（16）会卡在凹槽（17）里，使得锚杆越向土里前进，后接锚杆（2）与连接套（14）连接越紧密，将后接锚杆（2）旋转后向外一拉，使得后接锚杆（2）与主锚杆（1）分离，大大方便了锚杆体的回收取出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膨胀型组合注浆锚杆，由锚杆杆体、锚杆托盘、锚杆膨胀装置、锚杆连接装置组成，其特征是：所述锚杆杆体分为主锚杆和后接锚杆，主锚杆和后接锚杆分为内外两层，内锚杆体固定于外锚杆体之中，所述主锚杆底端设置有锥形钻头，后接锚杆顶端设置有止浆塞，止浆塞顶端通过螺母固定连接锚杆托盘，主锚杆和后接锚杆外壁上均布置有多个排浆孔；所述锚杆膨胀装置主要包括膨胀管、弹簧、复合膨胀剂和倒刺钢体，膨胀管套在内锚杆体和外锚杆体之间，通过弹簧固定连接内锚杆体，复合膨胀剂设置在膨胀管与内锚杆体之间；所述锚杆连接装置包括连接套、连接杆、倒刺连接扣、凹槽，所述连接杆设置于后接锚杆的底端，杆头外壁上设置有倒刺连接扣，所述连接套固定设置于主锚杆的顶端，连接套内设置与倒刺连接扣配合的凹槽。

【技术特征摘要】
1.一种膨胀型组合注浆锚杆，由锚杆杆体、锚杆托盘、锚杆膨胀装置、锚杆连接装置组成，其特征是：所述锚杆杆体分为主锚杆和后接锚杆，主锚杆和后接锚杆分为内外两层，内锚杆体固定于外锚杆体之中，所述主锚杆底端设置有锥形钻头，后接锚杆顶端设置有止浆塞，止浆塞顶端通过螺母固定连接锚杆托盘，主锚杆和后接锚杆外壁上均布置有多个排浆孔；所述锚杆膨胀装置主要包括膨胀管、弹簧、复合膨胀剂和倒刺钢体，膨胀管套在内锚杆体...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐淑一，张军杰，王清标，邵唐砂，朱庆凯，孔庆礼，王维，高建，李因旭，王学珍，闫海伦，刘文宇，任国辉，马鹏程，景东亚，
申请(专利权)人：山东科技大学，张军杰，
类型：新型
国别省市：山东,37