一种全锚注浆锚杆及其锚固方法技术

本发明专利技术涉及一种全锚注浆锚杆及其锚固方法，属于锚杆支护技术领域。具体包括锚固段、注浆段和杆体。所述杆体上有两限位块，所述锚固段和注浆段以限位块为界。所述锚固段用于杆体在钻孔内固结，所述注浆段用于向钻孔内注浆。所述杆体上设有倒钉，在其内部设有内螺纹杆，外部设有钢管。使用时先完成锚固剂锚固，再完成锚具预紧，最后进行注浆。本发明专利技术将普通实心锚杆和注浆功能结合到一起，通过锚固段和注浆段相连接，实现了全锚固注浆。能够对巷道围岩进行及时主动支护，改善巷道围岩的应力状态，充分发挥围岩的承载能力，确保在高应力环境下巷道围岩的稳定性。巷道围岩的稳定性。巷道围岩的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种全锚注浆锚杆及其锚固方法


[0001]本专利技术涉及一种全锚注浆锚杆及其锚固方法，属于锚杆支护


技术介绍

[0002]目前，随着资源开采深度的增加，地下巷道所受地应力也随之增大，因此会导致巷道某些部位的应力升高，最终导致巷道的变形破坏。锚杆支护作为一种主动支护方式，是抑制开挖后岩体变形和对失稳岩体进行加固的有效措施，在井巷支护中得到了广泛的应用。锚杆支护是通过锚入岩体内部的锚杆，达到改善围岩应力状态，实现加固围岩，维持巷道稳定的目的。
[0003]因地下开采条件越来越复杂，加之开采活动对围岩的扰动影响，使得巷道围岩变形量大，传统锚杆支护技术也存在一些问题：首先锚杆锚固深度不足，在破坏深度较大的巷道，破坏深度往往超过锚杆锚固深度，造成锚杆锚固力不足，降低锚杆的支护性能，导致支护系统失效，严重影响巷道围岩的稳定性。其次，锚杆与岩体之间的锚固紧固性差，锚杆安装后，钻孔岩壁与锚杆不能有效紧密结合，容易造成岩体内部崩裂松动，导致锚杆支护能力差。而且目前现有的空心注浆锚杆杆体为空心结构，强度低，抗剪断能力差。也有锚杆注浆不便、效果不佳，影响锚杆作用的发挥。且有些锚杆结构复杂，工艺繁琐，成本较高。
[0004]因此，现在的锚杆还有很大的改进空间，有必要新的提出地下巷道锚杆支护结构，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]为实现提高锚杆整体强度和锚固强度，同时提高注浆质量，降低注浆锚杆的制作成本，本专利技术提供一种全锚注浆锚杆及其锚固方法，以解决锚固可靠性低、支护效果差、工艺繁琐等问题。
[0006]本专利技术采用的技术方案是：一种全锚注浆锚杆，包括杆体19、限位块2、钢管16、内螺纹杆17、托盘8、密封垫9、C形垫圈10、L形注浆管25、大锚具13、小锚具12；所述杆体19中上端两外侧壁上对称固定两块限位块2，杆体19上端侧壁上设有通孔，通孔内间隙配合安装有倒钉1，倒钉1在杆体19内部的部分高于其在杆体19外部的部分，杆体19内设有螺纹18，内螺纹杆17通过螺纹18旋进至杆体19内部，内螺纹杆17的顶部为凸体20，杆体19外套有中空的钢管16，钢管16顶端在安装时刚好顶到限位块2上，钻孔的进口处设有托盘8，钢管16下部与托盘8相接合部位设有密封垫9；托盘8下部设有C形垫圈10，C形垫圈10上设有C形垫圈缺口22，C形垫圈10下部依次设有大锚具13和小锚具12，L形注浆管25的出口端依次穿过C形垫圈缺口22、托盘8上的安装孔后与钢管16的底部连通，钢管16的侧壁上设有注浆孔，中部注浆孔的外侧设有弹性密封袋5。
[0007]优选地，所述凸体20为圆台形状。
[0008]优选地，所述限位块2焊接在杆体19的外侧壁上。
[0009]优选地，所述钢管16为锚杆。
[0010]优选地，所述钢管16的侧壁上自下而上设有第一组注浆孔7、第二组注浆孔6、第三组注浆孔3，每组注浆孔包括四个注浆孔，第二组注浆孔6的外部设有弹性密封袋5，弹性密封袋5的材料为高纤维弹性材料。
[0011]优选地，所述弹性密封袋5两端用锁紧环4锁紧在钢管16的外侧壁上。
[0012]优选地，所述密封垫9为橡胶材质，C形垫圈10为铁质。
[0013]优选地，所述限位块2以上为锚固段23，限位块2以下为注浆段24。
[0014]优选地，所述杆体19、钢管16的端面均为圆形，杆体19侧壁上同一高度处均匀设有四根倒钉1。
[0015]一种所述的全锚注浆锚杆的锚固方法，包括如下步骤：步骤一、钻孔和安装杆体19：首先按要求施工完成钻孔，然后直接用杆体19向钻孔底部推进树脂锚固剂，同时轻微晃动杆体19，再将内螺纹杆17尖端部位的凸体20旋出，倒钉1伸展出，当树脂锚固剂注入均匀且锚固剂注入到限位块2时停止注入，此时形成锚固段23；步骤二、安装钢管、锚具等预紧装置：在锚固剂锚固完毕后，向钻孔内安装钢管16，使钢管16顶端刚好顶在限位块2上，此时在钢管16与钻孔之间形成环形注浆通道15，在钢管16下端密封口处安装密封垫9，然后安装托盘8，将L形注浆管25通过托盘8与钢管相连通，再用C形垫圈10将其固定，此时就用大锚具13将整体锚杆预紧，最后在用小锚具12将内螺纹杆17预紧；步骤三、注浆：在完成锚固剂锚固和安装预紧工作后，就开始注浆。注浆时，先将外部注浆装置连接到L形注浆管25的注浆口14，浆液26通过L形注浆管25流入钢管16内，首先浆液26经过第一组注浆孔7流至钢管16与钻孔之间的空隙，随后渗透进围岩裂隙内；然后，浆液26经过第二组注浆孔6进入弹性密封袋5，随着浆液26的增多，弹性密封袋5膨胀紧贴至钻孔内壁，之后，其余浆液26流过第三组注浆孔3，进入锚固段23以下的空余部分，实现全锚固，待钻孔内充满浆液26且浆液26从注浆口14外流后停止注浆，最后用螺栓堵住注浆口14。
[0016]本专利技术具的有益效果是：1、本专利技术在兼顾注浆功能的同时，杆体内安装内螺纹杆后成为实心杆体，其抗剪断能力相比于普通锚杆较强。本专利技术的注浆装置，采用了注浆管与钢管相连接的通道直接进行注浆，浆液在由钢管上的注浆孔向钻孔及岩壁裂隙内注入，提高了注浆效率。
[0017]2、本专利技术通过旋出内螺纹杆尖端部位的凸体，使锚杆整体长度增加，锚固长度也随之增加。使用锚固剂对锚固段进行锚固后，就可对锚杆整体通过大、小锚具进行双重预紧，能够在预紧状态下注浆。且采用锚固剂和浆液同时锚固，实现了锚杆支护与注浆一体化，增强了锚杆锚固强度，同时提高了支护效率。
[0018]3、本专利技术在钢管上设有三组注浆孔，注浆速度快，同时注浆对巷道原位围岩进行加固，改善围岩力学性能，可有效控制巷道围岩破坏深度。且本专利技术结构简单，安装方便，适用于复杂岩体巷道环境的支护。
附图说明
[0019]图1为本专利技术提供的锚杆结构示意图；
图2为本专利技术提供的钢管、限位块安装位置结构俯视图；图3为本专利技术提供的钢管、限位块和弹性密封袋安装位置结构主视图；图4为本专利技术提供的倒钉安装结构示意图；图5为本专利技术提供的杆体尖端部位凸体旋出后示意图；图6为本专利技术提供的C形垫圈示意图。
[0020]图中，1-倒钉，2-限位块，3-第三组注浆孔，4-锁紧环，5-弹性密封袋，6-第二组注浆孔，7-第一组注浆孔，8-托盘，9-密封垫，10-C形垫圈，11-六角棱，12-小锚具，13-大锚具，14-注浆口，15-注浆通道，16-钢管，17-内螺纹杆，18-螺纹，19-杆体，20-凸体，21-巷道围岩，22-C形垫圈缺口，23-锚固段，24-注浆段，25-L形注浆管，26-浆液。
具体实施方式
[0021]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式做进一步详细阐述。
[0022]实施例1：如图1-6所示，一种全锚注浆锚杆，包括杆体19、限位块2、钢管16、内螺纹杆17、托盘8、密封垫9、C形垫圈10、L形注浆管25、大锚具13、小锚具12；所述杆体19中上端左右两外侧壁上对称固定两块限位块2，杆体19上端侧壁上设有通孔，通孔内间隙配合安装有倒钉1，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全锚注浆锚杆，其特征在于：包括杆体（19）、限位块（2）、钢管（16）、内螺纹杆（17）、托盘（8）、密封垫（9）、C形垫圈（10）、L形注浆管（25）、大锚具（13）、小锚具（12）；所述杆体（19）中上端两外侧壁上对称固定两块限位块（2），杆体（19）上端侧壁上设有通孔，通孔内间隙配合安装有倒钉（1），倒钉（1）在杆体（19）内部的部分高于其在杆体（19）外部的部分，杆体（19）内设有螺纹（18），内螺纹杆（17）通过螺纹（18）旋进至杆体（19）内部，内螺纹杆（17）的顶部为凸体（20），杆体（19）外套有中空的钢管（16），钢管（16）顶端在安装时刚好顶到限位块（2）上，钻孔的进口处设有托盘（8），钢管（16）下部与托盘（8）相接合部位设有密封垫（9）；托盘（8）下部设有C形垫圈（10），C形垫圈（10）上设有C形垫圈缺口（22），C形垫圈（10）下部依次设有大锚具（13）和小锚具（12），L形注浆管（25）的出口端依次穿过C形垫圈缺口（22）、托盘（8）上的安装孔后与钢管（16）的底部连通，钢管（16）的侧壁上设有注浆孔，中部注浆孔的外侧设有弹性密封袋（5）。2.根据权利要求1所述的一种全锚注浆锚杆，其特征在于：所述凸体（20）为圆台形状。3.根据权利要求1所述的一种全锚注浆锚杆，其特征在于：所述限位块（2）焊接在杆体（19）的外侧壁上。4.根据权利要求1所述的一种全锚注浆锚杆，其特征在于：所述钢管（16）为锚杆。5.根据权利要求1所述的一种全锚注浆锚杆，其特征在于：所述钢管（16）的侧壁上自下而上设有第一组注浆孔（7）、第二组注浆孔（6）、第三组注浆孔（3），每组注浆孔包括四个注浆孔，第二组注浆孔（6）的外部设有弹性密封袋（5），弹性密封袋（5）的材料为高纤维弹性材料。6.根据权利要求1或5所述的一种全锚注浆锚杆，其特征在于：所述弹性密封袋（5）两端用锁紧环（4）锁紧在钢管（16）的外侧壁上。7.根据权利要求1所述的一种全锚注浆锚杆，其特征在于：所述密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：李克钢，刘博，秦庆词，岳睿，李博文，李明亮，刘洋，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：