【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种自钻内藏式预应力中空锚杆及其安装方法。
技术介绍
1、针对隧道软弱易碎岩层支护，传统的解决方案是塌孔后，使用钻杆重新疏通锚孔，确认渣土全部清除后，使用工具将锚固剂推送至孔底，再插入锚杆锚固，又或者将锚固剂集成于锚杆内，强行推送至锚孔底部，更进一步的解决方案是在锚杆上集成钻头、树脂锚固剂，并通过高压液体推动树脂锚固剂的形式，实现简单的疏孔、锚固作业，而传统自钻式锚杆虽然能快速完成锚杆安装，但施工原理限制其无法及时实现预应力的施加，不能立即为现场施工提供安全的施工环境。对比分析以上技术方案，都需要现场施工人员提前将锚孔钻设完毕，而后通过锚杆台车来进行安装，亦或者使用凿岩机钻孔，锚杆台车安装，存在工序之间装备切换、重复定位、难以及时加固围岩以及严重塌孔地带无法机械化施工等问题亟待解决。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺点，本专利技术提出了一种自钻内藏式预应力中空锚杆及其安装方法，锚杆针对软弱易塌孔围岩机械化、一体化支护设计，具备钻进、锚固、预应力以及注浆功能，能配套钻进设备实现机械化支护施工。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自钻内藏式预应力中空锚杆，包括锚固段杆体和中空锚杆，在锚固段杆体头部设置钻头，在锚固段杆体内设置中空树脂锚固剂，在锚固段杆体尾部设置第一出浆孔；在中空锚杆前端固定有背紧螺母，所述背紧螺母旋入锚固段杆体尾部，在中空锚杆上套设连接螺母，所述连接螺母位于锚固段杆体的尾部，在中空锚杆上设置第二出浆孔，在中空锚杆后端
3、进一步地，在中空锚杆头部设置密封套。
4、进一步地，第二出浆孔位于连接螺母处，出口被连接螺母的内螺纹遮挡。
5、进一步地，在钻头上设置出水孔。
6、进一步地，所述背紧螺母采用焊接的方式固定在中空锚杆前端。
7、进一步地，在中空锚杆的连接螺母后方套设导向筒。
8、进一步地，在锚固段杆体头部加工有螺纹，用于旋合钻头。
9、进一步地，所述中空树脂锚固剂采用网状管与树脂锚固剂集成制成，所述网状管放置于树脂锚固剂中心，形成钻进供水的通道。
10、进一步地，在中空锚杆的球形螺母后方套设锚杆台车的内套筒，在球形螺母和内套筒外套设锚杆台车的外套筒。
11、本专利技术还提供了一种自钻内藏式预应力中空锚杆的安装方法，包括如下步骤：
12、步骤一、将组装好的自钻内藏式预应力中空锚杆旋入锚杆台车的内、外套筒中，通入冷却供水，水流经中空锚杆的内孔和中空树脂锚固剂的内孔，输送至钻头的出水孔，为钻进排渣供水；
13、步骤二、驱动锚杆台车外套筒正旋转动，球形螺母后退与内套筒形成自锁、带动中空锚杆正旋转动，中空锚杆前端的背紧螺母带动锚固段杆体正旋转动，从而带动钻头转动，实现钻孔；
14、步骤三、锚杆钻进到位后，钻头抵住锚孔底部，驱动锚杆台车内套筒反旋带动中空锚杆反旋，中空锚杆旋进，侵入锚固段杆体内腔将中空树脂锚固剂的网状管挤破并推出树脂锚固剂，继续反旋实现对锚固剂的搅拌；
15、步骤四、待锚固剂凝固后，锚杆台车外套筒反旋转动，带动球形螺母沿杆体旋进、通过垫板抵紧围岩，实现锚杆预应力的施加；
16、步骤五、台车将预混好的水泥砂浆泵入中空锚杆内孔，水泥砂浆先经第二出浆孔流动至锚固段腔体，填充完毕后经锚固段杆体上的第一出浆孔流动至锚孔，继续填充剩余空间，直至水泥砂浆填充至止浆塞处，结束注浆。
17、与现有技术相比，本专利技术的积极效果是：
18、1、相较于传统自钻式锚杆，本专利技术集成了树脂锚固剂，能在钻进结束后立即锚固并施加预应力，确保工程安全；
19、2、相较于内置树脂锚固剂锚杆，本专利技术的产品自身带有钻头，使产品具备钻进功能，无需使用凿岩设备预先钻孔，可配套设备进行钻进、锚固，实现钻、锚、注一体化施工；
20、3、本专利技术将网状管与树脂锚固剂集成形成的中空树脂锚固剂，能保证钻进供水通道的通畅与排渣，并在推挤锚固剂的过程中，网状管能挤压破坏或进入中空锚杆内孔，不影响后续的注浆；
21、4、本专利技术通过控制锚杆在不同工序下各零件的位置关系，完成供水通道、注浆通道之间的切换，区分钻进供水与注浆通道，解决工序之间的冲突。
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1.一种自钻内藏式预应力中空锚杆，其特征在于：包括锚固段杆体和中空锚杆，在锚固段杆体头部设置钻头，在锚固段杆体内设置中空树脂锚固剂，在锚固段杆体尾部设置第一出浆孔；在中空锚杆前端固定有背紧螺母，所述背紧螺母旋入锚固段杆体尾部，在中空锚杆上套设连接螺母，所述连接螺母位于锚固段杆体的尾部，在中空锚杆上设置第二出浆孔，在中空锚杆后端依次设置止浆塞、垫板和球形螺母。
2.根据权利要求1所述的一种自钻内藏式预应力中空锚杆，其特征在于：在中空锚杆头部设置密封套。
3.根据权利要求1所述的一种自钻内藏式预应力中空锚杆，其特征在于：第二出浆孔位于连接螺母处，出口被连接螺母的内螺纹遮挡。
4.根据权利要求1所述的一种自钻内藏式预应力中空锚杆，其特征在于：在钻头上设置出水孔。
5.根据权利要求1所述的一种自钻内藏式预应力中空锚杆，其特征在于：所述背紧螺母采用焊接的方式固定在中空锚杆前端。
6.根据权利要求1所述的一种自钻内藏式预应力中空锚杆，其特征在于：在中空锚杆的连接螺母后方套设导向筒。
7.根据权利要求1所述的一种自钻内藏式
8.根据权利要求1所述的一种自钻内藏式预应力中空锚杆，其特征在于：所述中空树脂锚固剂采用网状管与树脂锚固剂集成制成，所述网状管放置于树脂锚固剂中心，形成钻进供水的通道。
9.根据权利要求1所述的一种自钻内藏式预应力中空锚杆，其特征在于：在中空锚杆的球形螺母后方套设锚杆台车的内套筒，在球形螺母和内套筒外套设锚杆台车的外套筒。
10.一种基于权利要求1所述的自钻内藏式预应力中空锚杆的安装方法，其特征在于：包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种自钻内藏式预应力中空锚杆，其特征在于：包括锚固段杆体和中空锚杆，在锚固段杆体头部设置钻头，在锚固段杆体内设置中空树脂锚固剂，在锚固段杆体尾部设置第一出浆孔；在中空锚杆前端固定有背紧螺母，所述背紧螺母旋入锚固段杆体尾部，在中空锚杆上套设连接螺母，所述连接螺母位于锚固段杆体的尾部，在中空锚杆上设置第二出浆孔，在中空锚杆后端依次设置止浆塞、垫板和球形螺母。
2.根据权利要求1所述的一种自钻内藏式预应力中空锚杆，其特征在于：在中空锚杆头部设置密封套。
3.根据权利要求1所述的一种自钻内藏式预应力中空锚杆，其特征在于：第二出浆孔位于连接螺母处，出口被连接螺母的内螺纹遮挡。
4.根据权利要求1所述的一种自钻内藏式预应力中空锚杆，其特征在于：在钻头上设置出水孔。
5.根据权利要求1所述的一种自钻内藏式预应力中...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱永豪，蒙明亮，刘航，孔令喜，幸涛，姚福君，
申请(专利权)人：中铁隆昌铁路器材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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