一种钻锚一体化锚固装置和方法制造方法及图纸

本公开提供一种钻锚一体化锚固装置和方法，涉及锚杆支护领域，包括锚杆，锚杆一端沿轴向依次连接有锚固杆、连接盘和钻头，锚固杆外部同轴套设有多个锚固盘，锚固盘沿轴向间隔布置连接锚固杆，锚杆上套设有橡胶圈，用于配合锚杆封堵钻头加工的钻孔，通过将锚杆、锚固结构和钻头布置为一体化结构，利用端部的钻头实现钻孔的同时，也达到了将锚固结构和锚杆放置的过程，配合橡胶圈对锚固结构、钻头所处的钻孔位置进行封堵，填充锚固剂后形成锚固结构，提高了钻孔和锚固过程的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种钻锚一体化锚固装置和方法
本公开涉及锚杆支护领域，特别涉及一种钻锚一体化锚固装置和方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。锚杆是一种锚固在岩体内部的杆状体。采用锚杆支护巷道，就是当巷道掘进后向围岩中钻眼，然后将锚杆安设在锚杆眼内，对巷道围岩进行人工加固。锚杆具有很多优点：节约坑木和钢材，降低支护成本；掘进断面小，巷道的变形小；维修费用低；工作安全轻便，可以减轻体力劳动，有利于一次成巷施工和加快掘进速度；使用范围广，适应性强。锚杆支护原理主要是：悬吊作用，组合梁作用，围岩补强作用，挤压联结作用，挤压加固拱作用。以上所述锚杆的五种作用，通常不是单独存在，而是互相联系、互相补充、共同作用的。锚杆的类型多种多样：按锚固原理来分，有端头锚固、全长锚固和两者并用型；按锚杆组成材料来分，有金属锚杆、木锚杆、钢筋或钢丝绳砂浆锚杆和树脂锚杆等。专利技术人发现，目前树脂锚杆实际使用时需先打孔，打完孔后由人工向孔内安装锚固剂，然后通过锚杆钻机带动锚杆杆体旋转搅拌药卷实现锚固。由于树脂药卷多、顶板成孔差、机具扭矩不高等因素影响，锚杆安装时容易失效，同时工序多，操作复杂，造成工人操作比较困难，锚固质量较难控制，耗时较多，影响隧道掘进效率。当支护围岩岩体质量较差时，常常会遇到塌孔问题，需要花费大量时间进行清孔操作或甚至重新打孔，造成支护时间极大增加，支护质量极大下降，支护成本极大提高，严重时甚至对工人的生命安全造成威胁。
技术实现思路
本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种钻锚一体化锚固装置和方法，通过将锚杆、锚固结构和钻头布置为一体化结构，利用端部的钻头实现钻孔的同时，也达到了将锚固结构和锚杆放置的过程，配合橡胶圈对锚固结构、钻头所处的钻孔位置进行封堵，填充锚固剂后形成锚固结构，提高了钻孔和锚固过程的效率。本公开的第一目的是提供一种钻锚一体化锚固装置，采用以下技术方案：包括锚杆，锚杆一端沿轴向依次连接有锚固杆、连接盘和钻头，锚固杆外部同轴套设有多个锚固盘，锚固盘沿轴向间隔布置连接锚固杆，锚杆上套设有橡胶圈，用于配合锚杆封堵钻头加工的钻孔。进一步地，所述锚杆连接锚固杆的位置为变径段，沿锚杆到锚固杆方向上，变径段的直径逐渐增大。进一步地，所述变径段连接锚固杆的位置形成阶梯轴段，阶梯轴段的大直径段对接锚固杆，阶梯轴段形成的轴肩用于隔离橡胶圈与锚固杆。进一步地，所述钻头一端对接连接盘，钻头和连接盘的直径相等，且大于锚固盘和锚杆的直径。进一步地，所述锚固盘沿锚固杆轴向均匀间隔布置，锚固盘的直径大于锚杆的直径。进一步地，所述橡胶圈上设有注浆嘴通孔，用于配合注浆管输出端的注浆嘴，使得注浆嘴向橡胶圈和钻孔形成的空腔内注浆。进一步地，所述锚杆远离锚固杆的一端设有对接结构，用于对接外部设备。本公开的第二目的是提供一种锚固方法，利用如上所述的钻锚一体化锚固装置，包括以下步骤：依据围岩上标记的需要进行锚杆加固的位置布置钻锚一体化锚固装置；将锚杆端部与外部锚杆钻机配合，驱动钻锚一体化锚固装置绕轴线自转，利用钻头对标记位置进行钻孔，直至到达目标深度；调整橡胶圈位置，使其滑动至锚杆与锚固杆的对接位置，配合锚杆封堵钻孔；向钻孔的封堵区域注浆填充，注浆完成待锚固剂凝固完成锚固。进一步地，依据标记位置调整锚杆角度，在钻孔过程中，沿锚杆轴线方向施加推进压力。进一步地，在锚杆与外部锚杆钻机解除配合后，锚杆远离锚固杆的一端通过连接件与外部其他设备配合。与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：(1)通过依次布置锚杆、锚固段和钻头，形成钻锚一体化的锚固装置，利用端部的钻头能够加工钻孔，并且在钻孔完成钻孔任务后不需拔出钻杆即可充当锚杆完成锚固任务，省去大量中间步骤，在钻孔的同时，将锚固段和锚杆引入钻孔内部，避免钻孔塌孔，提高工作效率；(2)对于软弱、裂隙围岩进行加固时，单向钻孔和插入锚杆同时进行，并且将钻头和锚固段留存在钻孔内部，配合锚固剂形成锚固结构；避免了传统钻孔方式在钻孔形成后拔出钻头导致的钻孔塌孔的问题，并且，直接带入锚固端避免了传动方式锚固段难以在孔内与预留结构对接的问题，提高了布置锚杆的效率；(3)利用的钻锚一体化锚固装置一端进行钻孔，并配合钻孔形成锚固结构，另一端能够与外部锚杆钻机可拆卸配合，在锚固端形成锚固状态后，配合端与锚固钻机解除配合，利用连接件与外部其他设备配合，不会纯在多余的杆件，节省了隧道内空间，同时还能够避免对其他工程设备的干扰，锚固装置与外界设备配合后，能够共同形成整体的锚杆支护结构，对巷道围岩实现稳定加固。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1为本公开实施例1、2中橡胶圈的正视示意图；图2为本公开实施例1、2中橡胶圈的侧视剖面示意图；图3为本公开实施例1、2中锚固装置各元件的连接关系示意图；图4为本公开实施例1、2中锚固装置的整体结构示意图；图5为本公开实施例1、2中橡胶圈与锚杆的配合断面图；图6为本公开实施例1、2中锚固装置与钻孔的配合示意图。图中，1封堵橡胶圈，2锚杆通孔，3注浆嘴通孔，4单向阀，5钻锚一体化锚杆，6旋转接头，7外螺纹，8橡胶圈扩伸区，9橡胶圈套接区，10阻挡环，11鱼肋盘，12连接盘，13钻头，14自由端，15封堵区，16锚固区，17钻进区，18注浆装置，19注浆管，20注浆嘴，21锚固剂，22围岩。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。正如
技术介绍
中所介绍的，现有技术中在储粮仓内布置管路和通风孔的方式，其同样利用储粮仓内外温差实现对流，提高内部区域与外界的空气交换效率，但是其仍是通过被动的方式实现的通风干燥过程，尤其是在高温条件下，若通过被动机构继续向储粮仓内部输送高温空气，造成热量在内部的堆积，反而容易诱发内部玉米的霉变；针对上述问题，本公开提出了一种钻锚一体化锚固装置和方法。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻锚一体化锚固装置，其特征在于，包括锚杆，锚杆一端沿轴向依次连接有锚固杆、连接盘和钻头，锚固杆外部同轴套设有多个锚固盘，锚固盘沿轴向间隔布置连接锚固杆，锚杆上套设有橡胶圈，用于配合锚杆封堵钻头加工的钻孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种钻锚一体化锚固装置，其特征在于，包括锚杆，锚杆一端沿轴向依次连接有锚固杆、连接盘和钻头，锚固杆外部同轴套设有多个锚固盘，锚固盘沿轴向间隔布置连接锚固杆，锚杆上套设有橡胶圈，用于配合锚杆封堵钻头加工的钻孔。


2.如权利要求1所述的钻锚一体化锚固装置，其特征在于，所述锚杆连接锚固杆的位置为变径段，沿锚杆到锚固杆方向上，变径段的直径逐渐增大。


3.如权利要求2所述的钻锚一体化锚固装置，其特征在于，所述变径段连接锚固杆的位置形成阶梯轴段，阶梯轴段的大直径段对接锚固杆，阶梯轴段形成的轴肩用于隔离橡胶圈与锚固杆。


4.如权利要求1所述的钻锚一体化锚固装置，其特征在于，所述钻头一端对接连接盘，钻头和连接盘的直径相等，且大于锚固盘和锚杆的直径。


5.如权利要求1所述的钻锚一体化锚固装置，其特征在于，所述锚固盘沿锚固杆轴向均匀间隔布置，锚固盘的直径大于锚杆的直径。


6.如权利要求1所述的钻锚一体化锚固装置，其特征在于，所述橡胶圈上设有注浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱道宏，傅康，薛翊国，公惠民，刘洋，韩敏，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37