[發明專利]一種左旋無縱筋全長高預應力錨桿及其施工工藝

有效

• 申請號: 201610937567.0
• 申請日: 2016-10-24
• 公開（公告）號: CN106640160B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 王伸;李化敏;李東印;劉文超;馮軍發;李回貴;張廣杰
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E21D20/02;C08K13/02;C08L67/06
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

一種左旋無縱筋全長高預應力錨桿及其施工工藝，涉及巷道支護技術領域，它包括托盤（1）、螺母（2）、端頭螺栓（3）、左旋錨桿桿體（4）、爆破閥（7）和慢凝樹脂藥卷（8），所述托盤（1）設有錨桿桿體穿過孔，托盤（1）固定安裝在錨桿鉆孔（10）的洞口處，所述左旋錨桿桿體（4）的一端設有端頭螺栓（3），左旋錨桿桿體（4）內設有縱向通孔（5）和一組橫向通孔（6）；本發明的應用可有效避免在安裝過程中因左旋螺紋攪拌作用下導致快凝與慢凝錨固劑相互混合、速凝錨固長度褪化的問題，從而可對錨桿施加高預應力，增強預應力在圍巖中的擴散作用，提高對高應力松軟破碎圍巖的控制作用。

技術領域

本發明涉及巷道支護技術領域，具體涉及一種左旋無縱筋全長高預應力錨桿及其施工工藝。

背景技術

安全、高效、經濟的巷道支護技術是保證礦井安全、高效生產的必要條件。錨桿支護技術在國外重要的產煤國家得到了廣泛應用,其中以美國、澳大利亞最為典型,這與他們煤層地質條件比較簡單、埋藏淺以及國家重視該項技術密切相關,形成了從支護設計、配套施工機具、適用于不同條件的系列錨桿錨索支護產品和可靠的監測手段等成套支護技術體系,整個體系較為科學、安全和可靠。據不完全統計,我國國有大中型煤礦每年新掘進的巷道總長度高達上萬公里,其中80％以上是煤巷與半煤巖巷。錨桿支護已經成為我國煤礦巷道首選的、安全高效的主要支護形式，對于深埋高應力松軟破碎圍巖巷道錨桿支護，預應力施加值越高越能顯著控制圍巖變形。

左旋無縱筋螺紋鋼是目前煤礦巷道支護采用的主要錨桿桿體形式，它是基于建筑用螺紋鋼輪廓進一步改造而成。左旋無縱筋螺紋鋼錨桿的特點為：由于桿體采用左旋螺紋，在錨桿安裝設備的旋轉推動過程中，將樹脂固化劑不斷向前推送，可使得樹脂充填密實。但目前巷道支護技術所使用的左旋無縱筋全長預應力錨桿還存在以下不足：錨桿安裝過程中，鉆孔中預先依次放入快凝樹脂藥卷和慢凝樹脂藥卷，鉆機在推送錨桿時，桿體前端頭先與慢凝樹脂藥卷接觸，桿體前端頭前方的慢凝樹脂藥卷被攪破后，在左旋螺紋攪拌推送作用下，被打破包裝的慢凝錨固劑將會向鉆孔深部流動，使得慢凝錨固劑與快凝錨固劑相互混合，導致實際的快凝錨固劑在鉆孔前端部的錨固長度褪化。與此同時，在錨桿左旋螺紋推送作用下，原本為快凝樹脂錨固劑錨固的區段內部分臨近桿體的樹脂環被慢凝樹脂取代，若施加較高預應力，在螺紋橫肋處引起高應力集中，超過樹脂材料強度后則引起前端部慢凝、速凝混合樹脂錨固劑破壞，進一步削弱錨固作用。總之，施加高預應力的先決條件是前端部的快凝樹脂應具備足夠的錨固長度與錨固強度；但左旋螺紋的攪拌作用下導致快凝樹脂有效錨固長度變短、前端部錨固強度降低，不利于高預應力的施加。

因此，需要一種能夠防止在安裝過程中引起前端部錨固失效的且能夠施加高預應力的左旋無縱筋預應力錨桿以及施工工藝，以適用于高應力松軟破碎巷道支護。

發明內容

本發明的目的主要是為了解決上述技術問題，而提供一種左旋無縱筋全長高預應力錨桿及其施工工藝。

本發明一種左旋無縱筋全長高預應力錨桿包括托盤、螺母、端頭螺栓、左旋錨桿桿體、爆破閥和慢凝樹脂藥卷，所述托盤設有錨桿桿體穿過孔，托盤固定安裝在錨桿鉆孔的洞口處，所述左旋錨桿桿體的一端設有端頭螺栓，左旋錨桿桿體內設有縱向通孔和一組橫向通孔，所述一組橫向通孔分別與縱向通孔相連通，左旋錨桿桿體的端頭螺栓穿過托盤的錨桿桿體穿過孔，并通過螺母鎖緊，所述左旋錨桿桿體的位于錨桿鉆孔內，左旋錨桿桿體與錨桿鉆孔之間為樹脂錨固劑，一組橫向通孔的兩側端口分別裝配有爆破閥。

所述慢凝樹脂藥卷8由材料A和材料B組成，所述材料A為樹脂膠泥，由不飽和聚酯樹脂80-100份、環烷酸鈷0.0025-0.015份、無機填料300-600份按照重量份比例混合而成，所述材料B為普通慢凝固化劑，由過氧化甲乙酮0.04-0.12份、鄰苯二甲酸二甲酯0.01-0.05份、滑石粉0.03-0.15份按重量份比例組成。

一種左旋無縱筋全長高預應力錨桿的施工工藝，包括以下步驟：

①.測量、定位錨桿鉆孔；