一种双重均压快速锚杆及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种双重均压快速锚杆及其施工方法。包括锚杆体、套在锚杆体外的锚管体和均压托盘，在锚杆体位于岩体内的里端头设有锚固构件，外露端设置密封紧固件，在锚管体外露端固定有注浆调偏耦合嘴、在锚管体位于岩体内部一端设有两组出浆口，在锚管体靠近注浆调偏耦合嘴距离50‑400mm处设置止浆构件，将均压托盘套在锚管体上靠近注浆调偏耦合嘴。本发明专利技术克服现有锚杆存在的锚固剂施工不方便、多种构件组装的不方便性、注浆止浆结构不可靠、注浆饱满度不够和注浆设备清洗困难以及没有较宽范围变形适应性的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种双重均压快速锚杆及其施工方法
本专利技术涉及一种煤矿巷道锚杆及其施工技术。
技术介绍
岩土工程加固常用锚杆或者锚杆+注浆结合。常见的锚杆包括锚固剂、杆体、托盘、螺母垫片等。安装锚杆的一般方法是钻孔，放入锚固剂，把锚杆连接到钻机上推进锚固剂到孔底，搅拌，凝固后上紧螺母。这种锚杆结构简单，能适应大多数工程地质需要。对于复杂地质条件要求锚固可靠性较高的场合，就需要更高性能的锚杆。最理想的锚固应该具备高预应力，适应围岩变形的全长锚固的注浆锚杆。注浆锚杆有很多品种，钢管式注浆锚杆是在一根钢管上钻有很多出浆口，带有托盘和止浆塞。安装时直接插入钻孔中，锚杆端头通过涨壳结构或锚固剂固定，托盘螺母固定围岩表面后注浆完成。这类注浆锚杆预应力较低，锚杆强度很难做到普通锚杆强度，施工工序多，浆液饱满度不足，注浆工序管理繁杂。自旋锚注管是在钢管上固定旋丝，安装时用钻机旋转自旋锚注管，自旋锚注管的旋丝刻入钻孔岩体，不需要使用锚固剂，安装到位后注浆即可。这种注浆锚杆能够实现全长粘结，施工也比较方便，但没有预应力，锚杆强度很难做到普通锚杆强度。因此，适应性受限。用钢绞线做成的注浆锚索，采用了7-8根钢丝包裹一根注浆管形成主体，注浆锚索上设置有出浆口和止浆塞，施工时用锚固剂固定索体，安装托盘、锁具后注浆完成。这种注浆锚索具有较高的强度和注浆，能够实现全长锚固，但由于延伸率很难满足煤矿巷道大变形特性，使用受限。还有一种注浆锚杆，是采用在钻孔内放入注浆管的方式将普通锚杆变成注浆锚杆。这类产品强度上得到大大提高，但还是注浆饱满度，并且适应大变形围岩特性差，主要还有施工工艺复杂，可靠性差的因素，因此很少有使用。在这些锚杆(索)产品施工中共同存在的问题是：多种构件需要工作人员现场组装，操作不方便、浪费工时、施工工序多、施工复杂、不能适应比较复杂地质变化的高矿压大变形。例如锚杆锚固剂施工，需要用手塞入钻孔中，钻孔口部有铁丝网或表面不平整，锚固剂又是软体，人身体高度和工作面随机煤体堆积，不方便登高施工等因素，虽然这一道工序简单，但是施工困难，影响施工速度。重要的注浆环节的浆液配比和设备使用，都是现场影响施工的重要因素。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种双重均压快速锚杆及其施工方法，克服现有锚杆存在的锚固剂施工不方便、多种构件组装的不方便性、注浆止浆结构不可靠、注浆饱满度不够和注浆设备清洗困难以及没有较宽范围变形适应性的缺陷。本专利技术的技术方案是：一种双重均压快速锚杆，其特征是包括锚杆体、套在锚杆体外的锚管体和均压托盘，在锚杆体位于岩体内的里端头设有锚固构件，外露端设置密封紧固件，在锚管体外露端固定有注浆调偏耦合嘴、在锚管体位于岩体内部一端设有两组出浆口，在锚管体靠近注浆调偏耦合嘴距离50-400mm处设置止浆构件，将均压托盘套在锚管体上靠近注浆调偏耦合嘴。一种双重均压快速锚杆，其特征是密封紧固件由螺母和密封胶圈组成。一种双重均压快速锚杆，其特征是锚固构件有两种结构:第一种结构是锚固剂结构，由一个套在锚杆体里端头外部的固定套筒和锚固剂组成；第二种结构是机械锚固结构，采用多组旋转膨胀结构，每一组旋转膨胀结构包括一个通过丝扣相连的锥体和套在锥体外的膨胀壳组成,膨胀壳上设置双向膨胀缝，锥体内孔为母丝扣与锚杆体里端头设置的公丝扣匹配，膨胀壳下端设置一个与锚杆体固定的阻尼片。一种双重均压快速锚杆，其特征是注浆调偏耦合嘴包括耦合曲面、进浆口和端面密封台，耦合曲面与托盘孔口耦合，进浆口位于注浆调偏耦合嘴圆周两侧，孔中心线重合，孔径5-15mm，端面密封台为一个内径与锚管体外径相同，底宽为3-5mm，高度为2-6mm的环状圆筒型台。一种双重均压快速锚杆，其特征是均压托盘是由星肋托盘和软质阻尼垫复合而成，星肋托盘的尖肋为一个变截面肋条，肋条方向对着托盘四个顶角，肋条高度5-30mm，宽度50-5mm，星肋托盘平面侧设置的软质阻尼垫厚度为10-40mm。一种双重均压快速锚杆，其特征是止浆构件有两种结构:第一种止浆结构是由一个阻尼挡圈和一个空心O型止浆塞组成，空心O型止浆塞上设有开孔，阻尼挡圈固定于空心O型止浆塞下面的锚管体上；第二种止浆结构是在托盘与围岩之间放置一个锥形塑胶塞。本专利技术优点：该锚杆集成度高，省去了锚杆安装过程的锚固剂放入环节，使得施工工艺大大简化；由锚杆体和锚管体组成的复合杆体及两层之间的浆液形成力学复合让压效果，可以适应围岩地质多变的特征，在复杂多变的高矿压大变形情况下性能优良；注浆不需要双液混合器，实现了免清洗注浆，使得施工工艺大大简化；能够适应围岩在不同时期的控制需要。该锚杆结构上利用了实心锚杆体，克服了空心杆体强度降低因素，在目前的所有注浆锚杆产品中强度可以做到最高。套在锚杆体外边的锚管体可以牢固的固定锚固剂，使得原来的手工插入锚固剂变得既方便快速又准确，防止破碎，工作人员不需要登高作业，提高了功效和安全性。锚杆体与锚管体之间的空隙有螺旋的阻力可以使得双液混合均匀且容易饱满。可以实现快速安装和方便施工，又满足锚固技术的“高-大-长锚固定律”，实现最佳的锚固效果。附图说明图1是本专利技术锚杆整体、锚杆体、紧固密封件结构示意图。图2是锚管体结构示意图。图3是锚固构件的一种结构示意图。图4是锚固构件的另一种结构示意图。图5是注浆调偏耦合嘴和止浆构件一种结构的示意图。图6是阻尼挡圈的结构示意图。图7是托盘的结构示意图。图8是托盘的软质阻尼垫的结构示意图。图9是止浆构件另一种结构的示意图。图10是锚固构件采用锚固剂的施工方法之一。图11是锚固构件采用锚固剂的施工方法之二。图12是锚固构件采用涨壳结构的施工方法。具体实施方式以下结合附图对本
技术实现思路
进行详细说明。实施例1如图1、图2所示，一种双重均压快速锚杆，其特征是包括锚杆体1、套在锚杆体外的锚管体2和均压托盘4，在锚杆体1位于岩体内的里端头设有锚固构件3，外露端设置密封紧固件5，在锚管体2外露端固定有注浆调偏耦合嘴6、在锚管体2位于岩体内部一端设有两组出浆口7，在锚管体2靠近注浆调偏耦合嘴6距离50-400mm处设置止浆构件8，将均压托盘4套在锚管体2上靠近注浆调偏耦合嘴6。其中密封紧固件5由螺母5-1和密封胶圈5-2组成。其中锚固构件3有两种结构:如图3所示，第一种结构是锚固剂结构，由一个套在锚杆体1里端头外部的固定套筒3-1-2和锚固剂3-1-1组成；如图4所示，第二种结构是机械锚固结构，采用多组旋转膨胀结构，每一组旋转膨胀结构包括一个通过丝扣相连的锥体3-2-1和套在锥体3-2-1外的膨胀壳3-2-2组成,膨胀壳3-2-2上设置双向膨胀缝3-2-3，锥体内孔为母丝扣与锚杆体1里端头设置的公丝扣匹配，膨胀壳3-2-2下端设置一个与锚杆体1固定的阻尼片3-2-4。如图5所示，注浆调偏耦合嘴6包括耦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双重均压快速锚杆，其特征是包括锚杆体(1)、套在锚杆体外的锚管体(2)和均压托盘(4)，在锚杆体(1)位于岩体内的里端头设有锚固构件(3)，外露端设置密封紧固件(5)，在锚管体(2)外露端固定有注浆调偏耦合嘴(6)、在锚管体(2)位于岩体内部一端设有两组出浆口(7)，在锚管体(2)靠近注浆调偏耦合嘴(6)距离50-400mm处设置止浆构件(8)，将均压托盘(4)套在锚管体(2)上靠近注浆调偏耦合嘴(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种双重均压快速锚杆，其特征是包括锚杆体(1)、套在锚杆体外的锚管体(2)和均压托盘(4)，在锚杆体(1)位于岩体内的里端头设有锚固构件(3)，外露端设置密封紧固件(5)，在锚管体(2)外露端固定有注浆调偏耦合嘴(6)、在锚管体(2)位于岩体内部一端设有两组出浆口(7)，在锚管体(2)靠近注浆调偏耦合嘴(6)距离50-400mm处设置止浆构件(8)，将均压托盘(4)套在锚管体(2)上靠近注浆调偏耦合嘴(6)。


2.如权利要求1所述的双重均压快速锚杆，其特征是密封紧固件(5)由螺母(5-1)和密封胶圈(5-2)组成。


3.如权利要求1所述的双重均压快速锚杆，其特征是锚固构件(3)有两种结构:
第一种结构是锚固剂结构，由一个套在锚杆体(1)里端头外部的固定套筒(3-1-2)和锚固剂(3-1-1)组成；
第二种结构是机械锚固结构，采用多组旋转膨胀结构，每一组旋转膨胀结构包括一个通过丝扣相连的锥体(3-2-1)和套在锥体(3-2-1)外的膨胀壳(3-2-2)组成,膨胀壳(3-2-2)上设置双向膨胀缝(3-2-3)，锥体内孔为母丝扣与锚杆体(1)里端头设置的公丝扣匹配，膨胀壳(3-2-2)下端设置一个与锚杆体(1)固定的阻尼片(3-2-4)。


4.如权利要求1所述的双重均压快速锚杆，其特征是注浆调偏耦合嘴(6)包括耦合曲面(6-1)、进浆口(6-2)和端面密封台(6-3)，耦合曲面(6-1)与托盘孔口耦合，进浆口(6-2)位于注浆调偏耦合嘴(6)圆周两侧，进浆口孔中心线重合，孔径5-15mm，端面密封台(6-3)为一个内径与锚管体内径相同，底宽为3-5mm，高度为2-6mm的环状圆筒型台。


5.如权利要求1所述的双重均压快速锚杆，其特征是均压托盘(4)是由星肋托盘(4)和软质阻尼垫(4-2)复合而成，星肋托盘(4)的尖肋(4-1)为一个变截面肋条，肋条方向对着托盘四个顶角，肋条高度5-30mm，宽度50-5mm，星肋托盘(4)平面侧设置的软质阻尼垫(4-2)厚度为10-40mm。


6.如权利要求1所述的双重均压快速锚杆，其特征是止浆构件(8)有两种结构:
第一种止浆结构是由一个阻尼挡圈(8-1-1)和一个空心O型止浆塞(8-1-2)组成，空心O型止浆塞(8-1-2)上设有开孔(8-1-3)，阻尼挡圈(8-1-1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠兴田，
申请(专利权)人：陕西惠天煤矿工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61