一种内外联合加固裂隙化围岩的型钢预应力注浆锚索制造技术

本实用新型专利技术涉及一种内外联合加固裂隙化围岩的型钢预应力注浆锚索，属于岩体安全支护技术领域，包括预应力注浆锚索和护表结构；所述预应力注浆锚索包括中空注浆锚索、锁具、托盘、推杆、止浆塞；所述护表结构上打设有与预应力注浆锚索匹配的索孔。本实用新型专利技术不仅具有普通锚索预应力主动支护的优点，还可通过注浆提高裂隙化岩体或围岩内部完整性、强度和刚度，防止裂隙化岩体或围岩的风化和水化，通过护表结构将预应力向裂隙化岩体或围岩深部传递的同时提升了其外表面的支护强度，是一种内外联合加固裂隙化岩体或围岩的主动支护结构形式，相较于传统的裂隙化岩体或围岩的支护形式，兼具施工成本与劳动强度低、作业效率高、支护强度提升大的优点。度提升大的优点。度提升大的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种内外联合加固裂隙化围岩的型钢预应力注浆锚索


[0001]本技术属于岩体安全支护
，具体涉及一种内外联合加固裂隙化围岩的型钢预应力注浆锚索。

技术介绍

[0002]在矿井、隧道、硐室、边坡等岩体工程中，岩体或围岩失稳会造成严重的人员伤亡和巨大的财产损失，因此保证岩体或围岩的安全稳定对于岩体工程的安全作业具有重大意义。岩体工程往往会遇到松散破碎的裂隙化岩体或围岩，这类岩体或围岩极不稳定，给岩体工程支护带来极大挑战。对于这类岩体或围岩，传统的支护形式均存在一定的局限性，主要有：（1）喷浆和被动架棚联合支护，其施工成本高、效率低，工人劳动强度大，且该支护形式仅对岩体或围岩表面进行了强化；（2）裂隙化岩体或围岩往往采用注浆锚杆索支护形式，但注浆和锚杆索施做大多分开作业，未充分将注浆改性岩体或围岩和锚杆索主动支护有机结合，导致施工效率低，支护效果不佳；（3）普通锚索配合型钢护表支护结构仅发挥了其主动支护效应，未对裂隙化围岩内部进行强化；（4）注浆锚索虽然可以实现全长锚固，可对锚固区内的裂隙化围岩注浆加固，但是缺少护表能力较强的护表结构，使得单一注浆锚索不能实现内外联合加固裂隙化围岩的效应。
[0003]因此，鉴于以上传统的裂隙化岩体或围岩支护形式的局限性，充分考虑安全、高效和低成本的前提下，提出一种内外联合加固裂隙化围岩的型钢预应力注浆锚索。

技术实现思路

[0004]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0005]一种内外联合加固裂隙化围岩的型钢预应力注浆锚索，包括预应力注浆锚索和护表结构；所述预应力注浆锚索包括中空注浆锚索、锁具、托盘、推杆、止浆塞；所述护表结构上打设有与预应力注浆锚索匹配的索孔。
[0006]所述中空注浆锚索包括丝堵、中空钢绞束、注浆管、卡箍、出浆口、中空注浆锚索端尾、中空注浆锚索端头；所述出浆口包括第一出浆口和第二出浆口。
[0007]所述中空钢绞束由若干股螺旋肋预应力钢丝捻制而成；所述注浆管内部中空，尾部为中空铁管，之上为过盈装配的中空PVC管，丝堵位于中空注浆锚索尾端；所述第一出浆口与中空注浆锚索端头的距离大于锚固长度50
‑
100mm，第二出浆口位于第一出浆口之下且在中空注浆锚索中上部位置，第一出浆口的孔径大于第二出浆口。
[0008]所述卡箍为中空圆柱形结构且过盈装配于中空注浆锚索之上，其高度不小于10mm，外直径较中空注浆锚索直径大6
‑
8mm，卡箍与中空注浆锚索尾端的距离L1为：
[0009]L1=L2+L3/2+L4‑
L5，
[0010]式中，L2为推杆长度，m；L3为止浆塞长度，m；L4为中空注浆锚索外露长度，m；L5为托盘拱高，m。
[0011]所述卡箍与托盘之间设有推杆和止浆塞，锚具、托盘、推杆、止浆塞、卡箍由钻孔外
向内依次两两紧贴连接，锁具托盘位于钻孔外，且通过施加预应力使托盘紧贴裂隙化围岩巷道表面，推杆、止浆塞在钻孔内，止浆塞受卡箍限位约束产生挤压膨胀。
[0012]所述止浆塞为锥形、圆柱形等可受挤压膨胀的中空管，其最小内直径比中空注浆锚索直径小1
‑
2mm，最大外直径较钻孔直径小0
‑
2mm；所述推杆几何形状为中空圆柱形，其内直径比中空注浆锚索直径大1
‑
2mm，外直径比钻孔直径小1
‑
2mm。
[0013]所述护表结构为工字钢、槽钢、U型钢等具有护表能力的型钢，型钢规格型号依据其抗弯截面系数W
z
选取，W
z
的计算公式如下：
[0014]W
z
≥0.25Fb/[σ
s
]，
[0015]式中，b为中空注浆锚索间距，m；F为中空注浆锚索破断力，N；W
z
为所选型钢抗弯截面系数，m3；[σ
s
]为型钢设计屈服强度，Pa。
[0016]本技术的有益效果：
[0017]1.本技术不仅具有普通锚索预应力主动支护的优点，还可通过注浆提高裂隙化岩体或围岩内部完整性、强度和刚度，防止裂隙化岩体或围岩的风化和水化，通过护表结构将预应力向裂隙化岩体或围岩深部传递的同时提升了裂隙化岩体或围岩外表面的支护强度，是一种内外联合加固裂隙化岩体或围岩的主动支护结构形式，极大地提升了对裂隙化岩体或围岩的治护效果。
[0018]2.本技术结构较传统注浆锚索增加了一个出浆口即第二出浆口，第二出浆口可保证顺利出浆，防止第一个出浆口由于锚固长度控制不当堵塞第一出浆口无法出浆，同时也可使浆液充分和均匀地注入裂隙化岩体或围岩。
[0019]3.本技术相较于传统的裂隙化岩体或围岩的支护形式，兼具施工成本与劳动强度低、作业效率高、支护强度提升大的优点。
附图说明
[0020]图1为本专利技术总体示意图；
[0021]图2为本专利技术结构示意图；
[0022]图3为本专利技术巷道支护主视图；
[0023]图4为本专利技术巷道支护俯视图；
[0024]图5为本专利技术注浆过程示意图；
[0025]1‑
中空注浆锚索，2
‑
锁具，3
‑
托盘，4
‑
推杆，5
‑
止浆塞，6
‑
护表结构，7
‑
裂隙化岩体/裂隙化围岩，8
‑
注浆浆液，9
‑
索孔，10
‑
钻孔，11
‑
丝堵，12
‑
中空注浆锚索尾端，13
‑
中空钢绞束，14
‑
注浆管，15
‑
中空铁管，16
‑
中空PVC管，17
‑
卡箍，18
‑
第二出浆口，19
‑
第一出浆口，20
‑
中空注浆锚索端头，21
‑
预应力注浆锚索，22
‑
裂隙化岩体巷道/裂隙化围岩巷道，23
‑
注浆阀，24
‑
注浆管路，25
‑
注浆泵。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明，但不构成对本技术的任何限制。
[0027]如图1
‑
5，一种内外联合加固裂隙化围岩的型钢预应力注浆锚索及使用方法，包括预应力注浆锚索21和护表结构6；所述预应力注浆锚索21包括中空注浆锚索1、锁具2、托盘
3、推杆4、止浆塞5；所述护表结构6上打设有与预应力注浆锚索21匹配的索孔9；
[0028]所述中空注浆锚索1包括丝堵11、中空钢绞束13、注浆管14、卡箍17、出浆口、中空注浆锚索端尾12、中空注浆锚索端头20；所述出浆口包括第一出浆口19和第二出浆口18。
[0029]所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内外联合加固裂隙化围岩的型钢预应力注浆锚索，其特征在于，包括预应力注浆锚索和护表结构；所述预应力注浆锚索包括中空注浆锚索、锁具、托盘、推杆、止浆塞；所述护表结构上有与预应力注浆锚索匹配的索孔。2.根据权利要求1所述的一种内外联合加固裂隙化围岩的型钢预应力注浆锚索，其特征在于，所述中空注浆锚索包括丝堵、中空钢绞束、注浆管、卡箍、出浆口、中空注浆锚索端尾、中空注浆锚索端头；所述出浆口包括第一出浆口和第二出浆口。3.根据权利要求2所述的一种内外联合加固裂隙化围岩的型钢预应力注浆锚索，其特征在于，所述中空钢绞束由若干股螺旋肋预应力钢丝捻制而成；所述注浆管内部中空，尾部为中空铁管，中空铁管上方为过盈装配的中空PVC管，丝堵位于中空注浆锚索尾端；所述第一出浆口与中空注浆锚索端头的距离大于锚固长度50
‑
100mm，第二出浆口位于第一出浆口之下且在中空注浆锚索中上部位置，第一出浆口的孔径大于第二出浆口。4.根据权利要求2所述的一种内外联合加固裂隙化围岩的型钢预应力注浆锚索，其特征在于，所述卡箍为中空圆柱形结构且过盈装配于中空注浆锚索之上，其高度不小于10mm，外直径较中空注浆锚索直径大6
‑
8mm，卡箍与中空注浆锚索尾端的距离L1为：L1＝L2+L3/2+L4‑
L5，式中，L2为推杆长度，m；L3为止浆塞长度，m；L4为中空注浆锚索外露长度，m；L5为托盘拱高，m。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李高健，杨竹军，韦金龙，赵宝友，肖辉瓒，王跃润，
申请(专利权)人：山西长平煤业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：