自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于地下工程锚固技术领域。一种自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置，包括嵌挤段，所述嵌挤段呈锥台形；驱动螺孔设置在所述嵌挤段的中部，并与所述嵌挤段同轴设置，且所述驱动螺孔与所述锚固杆的外螺纹适配；注浆孔偏心设置在所述嵌挤段上。一种自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆系统，包括注浆机和上述的自钻式锚杆大仰角施自锚固注浆装置，其自钻式锚杆大仰角施自锚固注浆装置匹配嵌挤设置在所述钻孔中。本申请整体结构设计合理，其有效解决了大仰角施工时锚固杆固定难、注浆效果难保证的技术问题，本申请更具有结构简单，施工方便，与钻杆一体钻进，机械化效率高的特点。

Self-anchoring grouting device and system for self-drilling bolt construction with large elevation

【技术实现步骤摘要】
自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置及系统
本技术属于地下工程锚固
，具体涉及一种自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置及系统。
技术介绍
锚杆作为安设于地层中的受拉杆件及其体系，在我国隧道与地下工程建设中得到了广泛采用。锚杆支护是一种安全高效的支护方式，在采用新奥法和浅埋暗挖法施工工法时是一种重要的支护手段。近年来，自钻式锚杆在岩土工程锚固领域得到广泛采用。在采用常规工艺方法进行锚杆支护时，要求围岩具有较好的结构完整性，能够预先钻进形成锚杆安装孔，并在打完孔退出钻杆后，保留完整的钻孔结构和形状，在安设锚杆前或安装锚杆后注入锚固剂，将锚杆安装锚固在锚孔内。这种锚固方式对地质情况要求高，当围岩破碎，节理裂隙发育时，预先打设钻孔，退出钻杆后易塌孔、缩孔，施工难度大，效率低。中空自钻式锚固系统包括全螺纹空心钢管，杆体可与钻机、锚杆台车等机具可靠连接，钻杆加装一次性钻头，实现自钻进，钻进结束后全螺纹空心钢管兼做锚杆体，可通过锚杆体中孔注浆，提高了作业效率，具有施工方便，高效的特点。自传式锚杆系统一般由钻头、中空杆体、止浆塞、锚垫板、螺母等组成。其施工方法一般是加装钻头的中空杆体连接钻机，钻进至设计深度，撤除钻机，加装止浆塞、锚垫板、螺母，注浆。在隧道及地下工程施工中，自钻式锚杆系统大仰角施工时，也有一些技术问题需要解决。一是初期固定难。钻进至设计深度后，撤离钻机，杆体受重力作用，有滑落倾向，成为不安全隐患，这种杆体滑落的倾向在加装托板、螺母后，及采用较高注浆压力时，表现尤为突出。二是注浆效果难保证。锚杆支护抗拉拔实验表明，土层与锚固剂的结合破坏往往是整个锚杆支护系统的薄弱环节，因此注浆效果的好坏决定了锚杆系统作用的发挥。自钻式锚杆可以通过杆体中孔注浆，在边坡支护及作为微型桩使用时，钻杆朝向向下的情况下，注浆浆液液面由低向高，注浆饱满后浆液从孔口排出，注浆饱满，方便高效。但大仰角施工情况下，通过中孔注浆，浆液到达孔底部后，浆液液面向下，受重力作用，很快就有浆液从孔口排出，很难保证注浆饱满。施工中，为了改善注浆效果，也有通过塑料止浆塞实现孔底注浆的实践，但塑料止桨塞需人工组装，效率低，且自钻式锚杆不能提供可靠的初期锚固力，塑料止桨塞作用发挥受限。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置及系统，其结构设计合理，不仅能够提供初期锚固力，并且能够改变注浆工艺，确保注浆效果。为达到上述目的，所采取的技术方案是：一种自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置，用于提供锚固杆的初期锚固力，并封堵钻孔，包括：嵌挤段，所述嵌挤段呈锥台形；驱动螺孔，其设置在所述嵌挤段的中部，并与所述嵌挤段同轴设置，且所述驱动螺孔与所述锚固杆的外螺纹适配；和注浆孔，其偏心设置在所述嵌挤段上；所述嵌挤段的内端面直径小于所述钻孔的直径；所述嵌挤段的外端面直径大于所述钻孔的直径，所述嵌挤段匹配套设在所述锚固杆上，并通过所述锚固杆的钻进带动所述嵌挤段嵌挤入所述钻孔中。根据本技术自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置，优选地，至少一部分所述嵌挤段上设置有嵌挤齿牙。根据本技术自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置，优选地，所述嵌挤齿牙位于所述嵌挤段的中部或/和后部，所述注浆孔的内端部位于嵌挤段前部外壁上。根据本技术自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置，优选地，所述嵌挤齿牙为外螺纹、或均布设置在相应区段上的凸齿。根据本技术自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置，优选地，还包括螺母体；其同轴设置在所述嵌挤段的外端，且所述驱动螺孔贯穿所述螺母体。根据本技术自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置，优选地，所述螺母体与所述嵌挤段为一体成型结构。根据本技术自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置，优选地，所述注浆孔外端设置有螺纹段接口。一种自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆系统，包括：注浆机和上述的自钻式锚杆大仰角施自锚固注浆装置，其自钻式锚杆大仰角施自锚固注浆装置匹配嵌挤设置在所述钻孔中；仰角作业时，所述注浆机通过注浆管道与所述嵌挤段的注浆孔连接，所述锚固杆的中空孔为排气孔，实现钻孔中浆液液面由低向高流动，并从中空孔溢出。采用上述技术方案，所取得的有益效果是：本申请整体结构设计合理，其有效解决了大仰角施工时锚固杆固定难、注浆效果难保证的技术问题，本申请更具有结构简单，施工方便，与钻杆一体钻进，机械化效率高的特点。在后期注浆过程中，注浆浆液达到设计强度后，该固定注浆装置因有扩大的头部，增强了锚杆径向锚固力，加设锚垫板时可综合考虑该装置的锚固效能，不设或减小设置锚垫板；本申请通过结构的设计，其能够实现锚固效果和注浆工艺的双重改变，保障了大仰角作业时的施工质量和稳定性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下文中将对本技术实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本技术的一些实施例，而非将本技术的全部实施例限制于此。图1为根据本技术实施例的自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置的结构示意图，其示出了嵌挤段和螺母体的具体结构和位置布置。图2为根据本技术实施例的自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置与锚固杆的配合结构示意图，其示出了锚固杆与改装置的装配关系。图3为根据本技术实施例的自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置与钻孔的结构示意图，其示出了自锚固注浆装置到位后与钻孔的位置示意图。图4为根据本技术实施例的在大仰角注浆时浆液的流向示意图。图中序号：100为嵌挤段、101为驱动螺孔、102为注浆孔、103为嵌挤齿牙；200为螺母体；300为钻孔；400为锚固杆；500为钻头。具体实施方式为了使得本技术的技术方案的目的、技术特征和技术效果更加清楚，下文中将结合本技术具体实施例的附图，对本技术实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参见图1-图4，一种自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置，用于提供锚固杆的初期锚固力，并封堵钻孔，包括嵌挤段100、驱动螺孔101和注浆孔102，所述嵌挤段呈锥台形；驱动螺孔101设置在所述嵌挤段102的中部，并与所述嵌挤段100同轴设置，且所述驱动螺孔101与所述锚固杆400的外螺纹适配；注浆孔102偏心设置在所述嵌挤段100上；所述嵌挤段的内端面直径小于所述钻孔的直径；所述嵌挤段的外端面直径大于所述钻孔的直径，所述嵌挤段匹配套设在所述锚固杆400上，并通过所述锚固杆400的钻进带动所述嵌挤段100嵌挤入所述钻孔中。驱动螺孔101的作用是：与自钻式中空锚固杆体外螺纹适配。施工中，根据设计钻进深度不同，自钻式中空锚固杆体可以由多段连接而成，当钻进最后一段中孔杆体时，将固定注浆装置通过螺纹孔安装至自钻式中空锚固杆体端部合适位置，一体钻进。嵌挤段100的作用是：嵌挤段的内端直径小于钻孔孔径，外端直径大于钻孔直径。通过调整嵌挤段的内外端的直径的大小、嵌挤段高度等设计参数，适配不同地质条件，大仰角施工时，达到牢固固定钻杆，防止滑落，并密封孔口的目的。注浆孔102的作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置，用于提供锚固杆的初期锚固力，并封堵钻孔，其特征在于，包括：嵌挤段，所述嵌挤段呈锥台形；驱动螺孔，其设置在所述嵌挤段的中部，并与所述嵌挤段同轴设置，且所述驱动螺孔与所述锚固杆的外螺纹适配；和注浆孔，其偏心设置在所述嵌挤段上；所述嵌挤段的内端面直径小于所述钻孔的直径；所述嵌挤段的外端面直径大于所述钻孔的直径，所述嵌挤段匹配套设在所述锚固杆上，并通过所述锚固杆的钻进带动所述嵌挤段嵌挤入所述钻孔中。

【技术特征摘要】
1.一种自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置，用于提供锚固杆的初期锚固力，并封堵钻孔，其特征在于，包括：嵌挤段，所述嵌挤段呈锥台形；驱动螺孔，其设置在所述嵌挤段的中部，并与所述嵌挤段同轴设置，且所述驱动螺孔与所述锚固杆的外螺纹适配；和注浆孔，其偏心设置在所述嵌挤段上；所述嵌挤段的内端面直径小于所述钻孔的直径；所述嵌挤段的外端面直径大于所述钻孔的直径，所述嵌挤段匹配套设在所述锚固杆上，并通过所述锚固杆的钻进带动所述嵌挤段嵌挤入所述钻孔中。2.根据权利要求1所述的自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置，其特征在于，至少一部分所述嵌挤段上设置有嵌挤齿牙。3.根据权利要求2所述的自钻式锚杆大仰角施工自锚固注浆装置，其特征在于，所述嵌挤齿牙位于所述嵌挤段的中部或/和后部，所述注浆孔的内端部位于嵌挤段前部外壁上。4.根据权利要求2或3所述的自钻式锚杆大...

【专利技术属性】
技术研发人员：王进海，魏锋，许岩波，杜景景，孙晓刚，
申请(专利权)人：洛阳中岩工程材料有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41