[實(shí)用新型]一種采用爆破擴(kuò)孔工藝的中空注漿錨桿

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320240128.6
• 申請(qǐng)日: 2013-05-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203239368U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬衛(wèi)國(guó);韋九洲;林登閣;王立華;程少北
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號(hào): E21D21/00
• 分類號(hào): E21D21/00
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種巖土工程支護(hù)用錨桿，尤其是一種適用于弱膠結(jié)軟巖的支護(hù)用錨桿。

背景技術(shù)

目前，隨著國(guó)內(nèi)地礦資源開(kāi)采的不斷擴(kuò)大，礦井建設(shè)中遇到的地質(zhì)問(wèn)題也日益復(fù)雜。地質(zhì)軟巖支護(hù)問(wèn)題也層出不窮，尤其是巖石泥質(zhì)含量較高，膠結(jié)差，節(jié)理裂隙不發(fā)育，遇水軟化的問(wèn)題。

經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證，普通注漿錨桿無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)期的錨固力，很有必要提供一種新的適用于這種地質(zhì)軟巖的錨桿。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的任務(wù)在于解決現(xiàn)有技術(shù)中弱膠結(jié)軟巖支護(hù)用錨桿存在的技術(shù)缺陷，提供一種采用爆破擴(kuò)孔工藝的中空注漿錨桿。

其技術(shù)解決方案是：

一種采用爆破擴(kuò)孔工藝的中空注漿錨桿，包括一根帶有外螺紋的中空錨桿桿體、一個(gè)圓錐口整體型托盤和一個(gè)由塑料制成的管塞；托盤套置在中空錨桿桿體的自由端上，一螺母旋緊在中空錨桿桿體的自由端上，螺母位于托盤的外側(cè)，頂壓在托盤上；中空錨桿桿體內(nèi)端口處的錨頭上設(shè)置有至少兩條沿桿體長(zhǎng)度方向延伸一段的預(yù)留縫，所有預(yù)留縫在錨頭的圓周向上均衡分布，在內(nèi)端口處的錨頭外表面上設(shè)置有環(huán)向倒鋸齒帶，管塞安置在內(nèi)端口中，管塞設(shè)置有用于插入雷管的圓柱形中心孔，在雷管插入圓柱形中心孔時(shí)，雷管的炮線可沿中空錨桿桿體的管腔引出。

上述中空錨桿桿體內(nèi)端口在受到爆破沖擊后能產(chǎn)生永久形變及輻射狀的瓣片。

上述瓣片圍成一個(gè)擴(kuò)腔區(qū)，在擴(kuò)腔區(qū)內(nèi)充填砂漿后形成一個(gè)近似于球體的錨固頭。

上述預(yù)留縫有四條，瓣片為四片。

本實(shí)用新型具有以下有益技術(shù)效果：

本實(shí)用新型針對(duì)弱膠結(jié)地質(zhì)軟巖，通過(guò)爆破擴(kuò)孔，利用爆破的沖擊力，使得孔底處軟巖產(chǎn)生空腔，同時(shí)使得腔壁成為壓密區(qū)，隨即在錨桿內(nèi)注入砂漿，形成一個(gè)近似于球體的擴(kuò)大端錨固頭，以提升錨固力，特別適用于弱膠結(jié)地質(zhì)軟巖的支護(hù)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說(shuō)明：

圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2為圖1方式的局部結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖3為圖2方式的剖示結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖4示出了本實(shí)用新型的錨固頭演化進(jìn)程。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1、圖2、圖3與圖4，一種采用爆破擴(kuò)孔工藝的中空注漿錨桿，包括一根帶有外螺紋的中空錨桿桿體1、一個(gè)圓錐口整體型托盤2和一個(gè)由塑料制成的管塞3。上述托盤2套置在中空錨桿桿體的自由端上，螺母4旋緊在中空錨桿桿體的自由端上，螺母位于托盤的外側(cè)，頂壓在托盤上。上述中空錨桿桿體內(nèi)端口處的錨頭上設(shè)置有至少兩條沿桿體長(zhǎng)度方向延伸一段的預(yù)留縫5，所有預(yù)留縫在錨頭的圓周向上均衡分布，在內(nèi)端口處的錨頭外表面上設(shè)置有環(huán)向倒鋸齒帶6，管塞安置在內(nèi)端口中，管塞設(shè)置有用于插入雷管的圓柱形中心孔，在雷管7插入圓柱形中心孔時(shí)，雷管的炮線8可沿中空錨桿桿體的管腔11引出。上述中空錨桿桿體內(nèi)端口在受到爆破沖擊后能產(chǎn)生永久形變及輻射狀的瓣片9；上述瓣片可圍成一個(gè)擴(kuò)腔區(qū)，在擴(kuò)腔區(qū)內(nèi)充填砂漿后形成一個(gè)近似于球體的錨固頭10。優(yōu)選地，上述預(yù)留縫可有四條，形成瓣片為四片。

本實(shí)用新型的應(yīng)用方法及原理大致是：

1、將雷管插入塞子預(yù)留孔內(nèi)，雷管炮線于錨桿中空管內(nèi)引出。爆破的裝藥量最好能根據(jù)地質(zhì)軟巖的性質(zhì)來(lái)計(jì)算。在錨桿孔12裝入藥包后，要用少量黏土、沙或土沙混合材料堵塞，堵塞長(zhǎng)度不超過(guò)藥包高度的0.8～1.2倍，以便讓爆轟氣體產(chǎn)物連同堵塞物與擴(kuò)壺后的巖石碎屑一起沖出錨桿孔口。

2、向錨桿孔內(nèi)安裝中空錨桿桿體，桿體內(nèi)端口距孔底距離為2～3厘米。

3、利用托盤、螺母固定好中空錨桿桿體的自由端。然后可以引爆，確保引爆成功后，檢查擴(kuò)腔。

4、錨桿端部擴(kuò)腔后，使用砂漿注孔器沿錨桿中空腔將砂漿送至擴(kuò)腔內(nèi)，使得其在端部富含水的泥巖空腔內(nèi)形成球體大的錨固頭。

5、再次擰緊螺母，固定錨桿。

原理如下：

（1）對(duì)軟弱巖石，則被壓縮成空腔，空腔表面形成堅(jiān)硬的壓實(shí)層，稱為壓縮區(qū)。而對(duì)軟巖石的破壞，則爆生氣體的膨脹作用是主要的，產(chǎn)生功效應(yīng)。遇水軟化的泥巖在封閉條件下爆擴(kuò)時(shí)，圍巖因受壓破壞使孔隙縮小而形成空腔，是沖擊壓縮作用的結(jié)果，因此腔體大小與裝藥量和巖石性質(zhì)(如內(nèi)聚力、縱波波速、孔隙率等)有關(guān)。因此需根據(jù)地質(zhì)特性確定藥量的大小。

（2）錨桿端部改良切割預(yù)留縫成四瓣，宜采用從端口向內(nèi)延伸的藥量遞減的方法，達(dá)到預(yù)期的發(fā)散式，從而防止爆破時(shí)導(dǎo)致桿端因爆破力剪斷。