一种新型锚杆胀壳头、锚杆及锚杆的使用方法技术

本发明专利技术公开了一种新型锚杆胀壳头、锚杆及锚杆的使用方法，一种新型锚杆胀壳头，本方案通过将锚杆头设置为水胀式结构，同时，在锚杆头注水口上还连接有连接管，所述锚杆头通过连接杆与锚杆连接，其中，水通过空心的锚杆、连接管和注水口注入锚杆头中，所述锚杆头未打入钻孔时表面向内折叠，锚杆头在垂直于锚杆轴线方向的截面积较小；注水时，随着水压的增大，锚杆头表面折叠部分被撑开，锚杆头在垂直于锚杆轴线方向的截面积增大，实现水胀式结构。解决了现有技术在水胀式锚杆头领域的不足。

A New Method of Using Bolt Expansion Head, Bolt and Bolt

【技术实现步骤摘要】
一种新型锚杆胀壳头、锚杆及锚杆的使用方法
本专利技术涉及锚固施工领域，特别涉及一种新型锚杆胀壳头、锚杆及锚杆的使用方法。
技术介绍
锚杆是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分，它将巷道的围岩束缚在一起，使围岩自身支护自身，现在锚杆不仅用于矿山，也用于工程技术中，对边坡、隧道、坝体进行主动加固，为提升锚杆的加固效果，近期又出现了一种水胀式锚杆，该种水胀式锚杆由薄壁凹形断面钢管制成，通过高压水流使锚杆膨胀，从而完全贴紧钻孔的不规则孔壁，沿锚杆全长产生的摩擦力、机械连锁力和压力对巷道、边坡、隧道及坝体等进行加固。随着经济的快速发展，高层建筑和城市地下工程不断增多，由此产生了大量的深基坑开挖支护工程。在我国经济发达地区有大范围的软土地层，土体含水率高、物理力学性质差，从而使得锚固技术变得愈发重要。现有的注浆锚杆由于注浆过于集中、后期锚固力不足等，很难在软土中提供良好的锚固力。。中国专利公开号CN202165101U提到了一种水胀式锚杆，提供了一种占用施工空间小的水胀式锚杆，解决了水胀式锚杆占用空间较大的问题。中国专利公开号CN205189918U公开了一种膨胀型中空注浆锚杆，包括锚杆体、托盘、球形螺母和膨胀装置。锚杆体为中空圆柱体，内部设有注浆通道，表面间隔设有通孔；锚杆体主要杆体、头部和尾部螺纹连接组成；锚杆体的尾部表面设有螺纹，头部设有半圆锥形凸起。膨胀装置包括套在锚杆体外面的挤压管膨胀管，以及调节螺母。通过调节调节螺母，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。该专利公开了一种膨胀型中空注浆锚杆，其所述的为带膨胀体的注浆锚杆，膨胀装置包括套在锚杆体外面的挤压管膨胀管，以及调节螺母，通过调节调节螺母，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，但该锚杆存在注浆时内部压力分布不均，注浆压力从锚杆体尾部至头部逐渐减弱，导致锚杆头部出浆较多，锚杆中间部位出浆很少，浆液分布不均匀，使锚杆与土体结合性不高。中国专利公开号CN103291337B公开了一种具有外置膨胀装置的锚杆，属一种膨胀锚杆，包括呈细长状的锚杆体，所述的锚杆体外部还安装有至少一个膨胀装置，所述膨胀装置中至少包括挤压结构与膨胀结构，用于在锚杆体转动时，挤压结构沿锚杆体轴向移动，进而与膨胀结构相互挤压，最终使挤压结构与膨胀结构当中的任意一个或两者同时形成径向膨胀。通过在锚杆体的外部设置一个或多个膨胀装置，即可在锚杆体上形成多个支护点，当锚杆体转动时，膨胀结构在螺纹的作用下，被挤压产生膨胀，膨胀后的结构即可在岩层锚孔的孔壁上形成机械支护。该专利公开了一种具有外置膨胀装置的锚杆，其所述的锚杆外表面设有一个或多个由挤压结构与膨胀结构组成的膨胀装置，锚杆体转动时挤压结构与膨胀结构相互挤压，最终使其中任意一个或两者同时形成径向膨胀，膨胀后的结构即可在岩层锚孔的孔壁上形成机械支护，使得锚杆的锚固力大幅度的提升，也具有注浆功能，但只有最端部的一个注浆口，只能在注浆口周围注浆，注浆范围太小，且浆液无法弥漫杆身，不能很好地实现固结和改良土体，锚杆也难以与土体紧密结合。中国专利公开号CN108612101A提到了一种水膨胀块的梯次加压注浆锚杆，将吸水膨胀块与梯次加压技术相结合，可以提升注浆的均匀性和密实度，有效提高锚杆与土体的结合密实度。但是，现有技术中未见有将水胀式结构与注浆锚杆结合，使锚杆加固能力最大化的结构，同时，水胀结构相对于机械膨胀结构制造难度更低，更适用于锚杆这种一次性设备。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供了一种新型锚杆胀壳头、锚杆及锚杆的使用方法，解决了现有技术在水胀式锚杆头领域的不足。本专利技术采用的技术方案如下：一种新型锚杆胀壳头，包括带有注水口的空心锚杆头，所述锚杆头的注水口上连接有连接管；所述锚杆头未注水时表面向内折叠，锚杆头垂直于锚杆轴线方向的截面积较小；所述锚杆头注水时，随着水压的增大，锚杆头表面折叠部分被撑开，锚杆头垂直于锚杆轴线方向的截面积增大。本方案通过将锚杆头设置为水胀式结构，同时，在锚杆头注水口上还连接有连接管，所述锚杆头通过连接杆与锚杆连接，其中，水通过空心的锚杆、连接管和注水口注入锚杆头中，所述锚杆头未打入钻孔时表面向内折叠，锚杆头在垂直于锚杆轴线方向的截面积较小；注水时，随着水压的增大，锚杆头表面折叠部分被撑开，锚杆头在垂直于锚杆轴线方向的截面积增大，实现水胀式结构。进一步的，所述连接管上还设置有至少一个贯穿连接管侧壁的注浆孔，所述注浆孔与连接管远离锚杆头的一端之间设置有连接机构，连接管通过连接机构与锚杆连接。为了实现使用本锚杆头时的注浆功能，本方案在连接杆侧壁上开有注浆孔，在使用时，先将锚杆接入连接管使锚杆的一端与注水口匹配，然后通过锚杆的另一端注水，使水进入锚杆头使锚杆头胀大，然后使锚杆退出一部分，是锚杆与注水口匹配的一端位于注浆孔与连接管与锚杆连接的一端之间，然后开始通过锚杆注浆，混凝土浆通过注浆孔注入预先转好的孔中，完成施工。进一步的，所述连接管内壁上设置有螺纹，连接管通过螺纹与锚杆连接。采用螺纹连接方便将连接管与锚杆连接在一起，同时，在需要将锚杆退出一段时，只需要反向旋转锚杆即可实现，操作方便。进一步的，所述连接管内壁上还设置有密封橡胶圈，所述密封橡胶圈设置在注浆孔和注水口之间。避免在注水使锚杆头膨胀时，水从注浆孔漏出。进一步的，所述锚杆头和连接管采用一体成型结构或焊接在一起。一种采用新型胀壳头的锚杆，包括上述锚杆头，还包括锚杆，锚杆通过连接管与锚杆头连接。进一步的，所述连接管和锚杆之间通过螺纹连接或焊接中的一种进行连接。进一步的，所述连接管上还设置有至少一个贯穿连接管侧壁的注浆孔，所述注浆孔与连接管远离锚杆头的一端之间设置有与锚杆连接的螺纹。进一步的，所述连接管与锚杆头连接的一端内壁上还设置有环形凸起，所述凸起远离锚杆头一侧还设置有环形密封橡胶圈，密封橡胶圈与锚杆的尺寸匹配。采用上述结构以避免在注水使锚杆头膨胀时，水从锚杆和连接管之间的间隙溢出。其中环形凸起的内径一般大于锚杆的内径，这样不会影响注水的效率，将环形密封橡胶圈设置在凸起和锚杆之间，将锚杆旋入连接管时，锚杆将密封橡胶圈压紧在凸起上达到密封的目的。一种采用新型胀壳头的锚杆的使用方法，包括上述采用新型胀壳头的锚杆，还包括依次进行的以下步骤：A、将锚杆旋入连接管中，使锚杆的一端与锚杆头的注水口匹配；B、通过锚杆的另一端进行注水，水通过锚杆和注水口进入锚杆头中使锚杆头胀大；注水完成后转入步骤C；C、反向旋转锚杆使锚杆旋入连接管的一端退出，直到使锚杆旋入连接管的一端退至注浆孔与连接管远离锚杆头的一端之间后停止旋转；D、通过锚杆没有旋入连接管的一端进行注浆，混凝土浆通过锚杆进入连接管，在通过连接管上的注浆孔流入预先钻好的孔中，完成注浆。采用上述锚固方法，先注水使水胀式锚杆头胀大，完成初步锚固，然后进行注浆，加强锚固强度，在完成注水切换到注浆时，操作简便，只需要反向旋转锚杆使锚杆退出一部分即可，有效的解决了水胀式结构无法注浆的问题，操作简便，可靠性高。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型锚杆胀壳头，其特征在于：包括带有注水口的空心锚杆头(1)，所述锚杆头(1)的注水口上连接有连接管(2)；所述锚杆头(1)未注水时表面向内折叠，锚杆头(1)垂直于锚杆(3)轴线方向的截面积较小；所述锚杆头(1)注水时，随着水压的增大，锚杆头(1)表面折叠部分被撑开，锚杆头(1)垂直于锚杆(3)轴线方向的截面积增大。

【技术特征摘要】
1.一种新型锚杆胀壳头，其特征在于：包括带有注水口的空心锚杆头(1)，所述锚杆头(1)的注水口上连接有连接管(2)；所述锚杆头(1)未注水时表面向内折叠，锚杆头(1)垂直于锚杆(3)轴线方向的截面积较小；所述锚杆头(1)注水时，随着水压的增大，锚杆头(1)表面折叠部分被撑开，锚杆头(1)垂直于锚杆(3)轴线方向的截面积增大。2.根据权利要求1所述的一种新型锚杆胀壳头，其特征在于：所述连接管(2)上还设置有至少一个贯穿连接管侧壁的注浆孔(202)，所述注浆孔(202)与连接管(2)远离锚杆头(1)的一端之间设置有连接机构，连接管(2)通过连接机构与锚杆(3)连接。3.根据权利要求1所述的一种新型锚杆胀壳头，其特征在于：所述连接管(2)内壁上设置有螺纹(201)，连接管(2)通过螺纹(201)与锚杆(3)连接。4.根据权利要求1所述的一种新型锚杆胀壳头，其特征在于：所述连接管(2)内壁上还设置有密封橡胶圈(203)，所述密封橡胶圈(203)设置在注浆孔(202)和注水口之间。5.根据权利要求1所述的一种新型锚杆胀壳头，其特征在于：所述锚杆头(1)和连接管(2)采用一体成型结构或焊接在一起。6.根据权利要求1所述的一种采用新型胀壳头的锚杆，其特征在于：还包括锚杆(3)，锚杆(3)通过连接管(2)与锚杆头(1)连接。7.根据权利要求6所述的一种采用新型胀壳头的锚杆，其特征在于：所述连接管(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：马旭，大道敦，吴航，
申请(专利权)人：成都现代万通锚固技术有限公司，唐山日翔建材科技有限公司，廊坊景隆重工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51