大孔径注浆锚索制造技术

一种大孔径注浆锚索，由涨壳锚头、索体、止浆塞、托盘、锚具构成。索体由索体钢丝、索体中心内置的芯管、注浆连接件及丝堵构成。索体直径为Ф22～40mm。芯管包括尾部刚性芯管、柔性芯管、头部刚性芯管。尾部刚性芯管位于索体尾部，与锚具的部位对应。涨壳锚头安装在索体前部，在索体前部的中心内置头部刚性芯管，其位置与之对应。三芯管依次顺序连接，并与锚索尾部的注浆连接件连接，构成注浆通道。该中空锚索采用涨壳式机械锚固，为非煤矿山应用大孔径注浆锚索解决了端锚问题。利用索体的中空结构进行注浆，施工安全，速度快。索体钢丝利用高强螺旋肋钢丝加工，取材、加工方便。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及地下工程、隧道等岩土工程支护或补强加固用的锚索，特别是一种适合非煤矿山井下支护用的大孔径注浆锚索。
技术介绍
目前在矿山及岩土工程中大量使用注浆锚索加固围岩，其优点是通过注浆实现锚索的全长锚固，加固范围大，提高围岩强度，支护或加固效果好。常用注浆锚索可分两类：绑扎式注浆锚索和中空注浆锚索。前者不能施加预应力，安装后不能立即承载。后者采用树脂端锚，预紧后利用索体的中空结构注浆，施工简单，可施加预应力和高压注浆。《中国技术专利公报》2010年公告了名称为“一种注浆锚索”的专利，其申请号：200920226255.4、申请日：2009.09.15、公告号：CN2771484Y。其目的是设计一种注浆锚索；其构成有索体、止浆塞、托盘、锚索锚具、注浆联接头、丝堵、柔性芯管、涨环、刚性芯管和端锚段芯杆等。该锚索属于中空注浆锚索，一般用于煤矿，适用于Φ32～40mm范围的孔径。而在一些非煤矿山，由于采场围岩坚硬，如金昌镍矿巷道围岩的硬度系数f>10，用凿岩台车施工锚孔，施工的钻孔直径在Φ55～70mm范围，用中空注浆锚索无法实现树脂端锚。
技术实现思路
为了克服非煤矿山采场围岩因锚固钻孔孔径大无法利用现有矿用注浆锚索锚固的不足，本技术提供一种大孔径注浆锚索，它能适用于非煤矿山采场围岩大孔径锚固钻孔的注浆锚固，实现锚索的端锚。本技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：大孔径注浆锚索由索体、止浆塞、托盘、锚具构成。索体由索体钢丝、内置于索体中心的芯管、注浆连接件及丝堵构成。芯管包括尾部刚性芯管、柔性芯管。尾部刚性芯管位于索体的尾部、与锚具的部位相对应。止浆塞套在锚索后部的索体上、位于孔口及其孔内的部位。其特点是，索体的外径为Φ22mm～Φ40mm。索体的前部装有涨壳锚头；在索体前部的中心、与涨壳锚头相对应部位内置有头部刚性芯管。柔性芯管位于索体的中部，其前端与头部刚性芯管连接，其后端与尾部刚性芯管连接。头部刚性芯管、柔性芯管、尾部刚性芯管依次顺序连接，并与锚索尾部的注浆连接件连接，构成注浆通道。本技术的有益效果是：①该中空锚索采用涨壳式机械锚固，安装后即可张拉预紧，对巷道围岩进行支护，满足大孔径端锚的要求。②锚索索体采用中空结构，芯管两端用刚性芯管，保证了两端紧固时索体不收缩，安全可靠。索体中间采用柔性芯管可使索体弯曲，在狭小的空间方便锚索施工。利用索体的中空结构进行注浆，实现反向注浆，施工安全，速度快。③锚索索体利用现有高强螺旋肋钢丝或光面钢丝加工；可根据现场要求，加工不同外径的大孔径注浆锚索。取材、加工方便，成本低。附图说明图1：本技术大孔径注浆锚索的结构示意图。图2：大孔径注浆锚索的涨壳锚头的结构示意图。图3：涨壳锚头的夹片、锥形涨塞组合的结构示意剖视图。图4：图3中夹片、锥形涨塞组合的俯视图。图5：涨壳及弹簧片的结构示意图。图6：另一种涨壳锚头的结构示意图。图7：第三种涨壳锚头的结构示意图。图中：1-涨壳锚头、2-索体、3-止浆塞、4-托盘、5-锚具、6-尾部刚性芯管、7-丝堵、8-注浆连接件、9-柔性芯管、10-头部刚性芯管、11-挤压管、12-挡环、13-橡胶环、14-锁箍、21-夹片、22-锥形涨塞、23-涨壳、24-弹簧片、25-“O”形圈、26-内套、27-挤压簧。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。实施例1：在图1中示出本技术大孔径注浆锚索的一种结构。它由涨壳锚头1、索体2、止浆塞3、托盘4、锚具5构成。索体2由索体钢丝、内置于索体中心的芯管、注浆连接件8、丝堵7构成。索体2的外径为Φ22mm～Φ40mm。索体中心内置的芯管包括尾部刚性芯管6、柔性芯管9和头部刚性芯管10。尾部刚性芯管6位于索体2的尾部、即图中的下部，与锚具5的部位相对应。涨壳锚头1安装在索体2的前部，即图中的上部。在索体2前部的中心、与涨壳锚头1相对应的部位内置头部刚性芯管10。柔性芯管9位于索体的中部，其前端与头部刚性芯管10连接，其后端与尾部刚性芯管6连接。头部刚性芯管10、柔性芯管9、尾部刚性芯管6依次顺序连接，并与锚索尾部的注浆连接件8连接，构成注浆通道。止浆塞3位于锚索后部的索体2上、位于孔口及其孔内的部位。尾部刚性芯管6使锚具锁紧时索体直径不收缩；头部刚性芯管10使涨壳锚头1锚固时索体直径不收缩；柔性芯管可使锚索弯曲或盘圆便于运输和安装。索体2的索体钢丝一端与头部刚性芯管10固结，其另一端与尾部刚性芯管6和注浆连接件固结在一起。注浆连接件8的尾端安装有丝堵7。索体采用钢丝捻成。钢丝即高强螺旋肋钢丝或光面钢丝。可根据现场要求，加工不同外径的大孔径注浆锚索。钢丝的直径在Φ4mm～Φ9mm之间，钢丝数量在8～30之间。在图2～5中示出涨壳锚头1及其构件的结构。索体上部的涨壳锚头1由夹片21、锥形涨塞22、涨壳23、弹簧片24和“O”形圈25构成。夹片21与锚具5的夹片相同；涨壳23外表面为锯齿状，便于涨开时嵌入岩石，其内表面为弧形，与锥形涨塞22接触；弹簧片24两端涨开的距离大于钻孔直径，在锚索安装时能够卡在钻孔壁上。在图1中还示出止浆塞3的结构。止浆塞3由锁箍14、橡胶环13、挡环12和挤压管11构成；该四个构件自前至后依次套在索体2上。锁箍14紧箍在索体2上、固定不动；挤压管11的下端顶在托盘4的上面；在托盘4的推压下，挤压管11、挡环12可沿索体向前滑动，挤压索体2与孔壁之间的橡胶环13。当挤压管11挤压橡胶环13时，橡胶环13发生变形，填实索体与钻孔孔壁之间的间隙，形成孔内封孔，防止浆液外流。止浆塞也可采用锥形橡胶或软塑料止浆塞进行封孔。橡胶环内径略大于索体的外径，外径略小于钻孔直径，用柔软的弹性材料制作，如橡胶、软塑料等。挤压管11为刚性材料，材质可以为钢管或PVC工程塑料管等；其作用是在向锚索施加预应力时，挤压橡胶环，使橡胶环受压变形、密封钻孔。大孔径注浆锚索采用的涨壳锚头也可以采用其它形式：图6示出涨壳锚头的另一种结构。它由内套26、涨壳23及弹簧片24构成。其涨壳23、弹簧片24与上述涨壳锚头1的相同。内套26上部为圆柱体状、下部为圆锥体状、有轴心孔，通过其轴心孔直接嵌套并挤压在索体2上。内套26的圆锥面与涨壳23的弧形内表面吻合、接触。索体2带动内套26下移，将使涨壳23涨开嵌入孔壁岩石。图7示出涨壳锚头的第三种结构。它由内套26、挤压簧27、涨壳23及弹簧片24构成。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大孔径注浆锚索，包括索体、止浆塞、托盘(4)、锚具(5)；索体包括索体钢丝、内置于索体中心的芯管、注浆连接件(8)及丝堵(7)；芯管包括尾部刚性芯管(6)、柔性芯管；尾部刚性芯管(6)位于索体的尾部、与锚具(5)的部位相对应；止浆塞套在锚索尾部的索体上、位于孔口及其孔内部位；其特征在于：所述的索体(2)的外径为Ф22mm～Ф40mm；索体(2)的前部装有涨壳锚头；在索体(2)前部的中心、与涨壳锚头相对应部位内置有头部刚性芯管(10)；所述的柔性芯管(9)位于索体内置芯管的中部，其前端与头部刚性芯管（10）连接，其后端与尾部刚性芯管(6) 连接；头部刚性芯管(10)、柔性芯管(9)、尾部刚性芯管(6)依次顺序连接，并与锚索尾部的注浆连接件(8)连接，构成注浆通道。

【技术特征摘要】
1.一种大孔径注浆锚索，包括索体、止浆塞、托盘(4)、锚具(5)；索体包括索体钢丝、内
置于索体中心的芯管、注浆连接件(8)及丝堵(7)；芯管包括尾部刚性芯管(6)、柔性芯管；尾
部刚性芯管(6)位于索体的尾部、与锚具(5)的部位相对应；止浆塞套在锚索尾部的索体上、
位于孔口及其孔内部位；其特征在于：所述的索体(2)的外径为Ф22mm～Ф40mm；索体(2)的
前部装有涨壳锚头；在索体(2)前部的中心、与涨壳锚头相对应部位内置有头部刚性芯管
(10)；所述的柔性芯管(9)位于索体内置芯管的中部，其前端与头部刚性芯管（10）连接，其
后端与尾部刚性芯管(6)连接；头部刚性芯管(10)、柔性芯管(9)、尾部刚性芯管(6)依次顺
序连接，并与锚索尾部的注浆连接件(8)连接，构成注浆通道。
2.根据权利要求1所述的大孔径注浆锚索，其特征在于：所述的涨壳锚头(1)由夹片
(21)、锥形涨塞(22)、涨壳(23)、弹簧片(24)和“O”形圈(25)构成；夹片(21)与锚具(5)的夹
片相同；涨壳(23)的外表面为锯齿状、内表面为弧形，与锥形涨塞(22)接触；弹簧片(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋敬平，宋潇虹，李建建，徐洪山，蔺增元，
申请(专利权)人：山东安科矿山支护技术有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37