[發(fā)明專(zhuān)利]一種預(yù)應(yīng)力注漿錨桿

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911050697.2
• 申請(qǐng)日: 2019-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110761819A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康紅普;楊景賀;高富強(qiáng);張振峰;王正勝;婁金福;司林坡;姜鵬飛;王曉卿;楊磊;李建忠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天地科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21D21/00
• 分類(lèi)號(hào): E21D21/00;E21D20/02
• 代理公司: 11002 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 呂偉盼

本發(fā)明涉及巖土工程支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種預(yù)應(yīng)力注漿錨桿，包括錨固段，還包括注漿段；錨固段的尾部與注漿段的頭部相連，錨固段用于在鉆孔內(nèi)固定，利用錨固劑與鉆孔底段圍巖固結(jié)，注漿段用于向鉆孔內(nèi)注漿。本發(fā)明提供的預(yù)應(yīng)力注漿錨桿，通過(guò)設(shè)置與錨固段相連的注漿段，在錨桿預(yù)緊的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力注漿錨桿全長(zhǎng)錨固，既滿足圍巖及時(shí)支護(hù)初始安裝預(yù)緊條件，又能對(duì)自由段進(jìn)行注漿錨固，有效控制巷道圍巖的變形破壞深度，顯著提高預(yù)應(yīng)力注漿錨桿的錨固穩(wěn)定性，確保高應(yīng)力環(huán)境下巷道破碎圍巖的支護(hù)安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土工程支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種預(yù)應(yīng)力注漿錨桿。

背景技術(shù)

預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)作為煤礦巷道安全高效的主要支護(hù)方式，已在我國(guó)煤礦巷道支護(hù)中廣泛應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)是將錨桿一端錨固于煤巖體內(nèi)，擰緊桿尾螺母對(duì)圍巖施加預(yù)應(yīng)力，利用托盤(pán)等配套構(gòu)件，約束巷道圍巖的變形離層、碎脹與滑移錯(cuò)動(dòng)。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)施工，首先使用與錨桿和錨固劑直徑匹配的鉆頭，在巷道圍巖表面錨桿安裝位置打孔；之后向鉆孔內(nèi)裝入錨固劑并推送到孔底，旋轉(zhuǎn)并推進(jìn)錨桿攪拌錨固劑，錨固劑攪拌后固化，將錨桿與孔壁粘結(jié)錨固；最后鋪設(shè)金屬網(wǎng)、安裝鋼帶和托盤(pán)等護(hù)表構(gòu)件，擰緊桿尾螺母對(duì)圍巖施加預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力支護(hù)錨桿預(yù)緊時(shí)孔口側(cè)需要保留一定的自由長(zhǎng)度，使錨桿預(yù)緊力傳遞到圍巖內(nèi)部。因此，預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)一般采用端部錨固或加長(zhǎng)錨固，即：使用的錨固劑攪拌后充填鉆孔底端的一定長(zhǎng)度，錨桿在鉆孔內(nèi)形成錨固段L₂和自由段L₁，錨固段對(duì)錨桿提供錨固力，自由段則在預(yù)緊時(shí)對(duì)圍巖施加預(yù)應(yīng)力。

錨桿的錨固長(zhǎng)度影響錨桿的錨固穩(wěn)定性，由于煤系地層由煤、泥巖、頁(yè)巖、砂巖等不同巖性和厚度的沉積巖組成，巖層的厚度和強(qiáng)度變化大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜；地殼運(yùn)動(dòng)過(guò)程在地層內(nèi)形成大量褶曲、斷層等地質(zhì)構(gòu)造，巖層內(nèi)部層理與各向節(jié)理裂隙交叉存在，巖層的結(jié)構(gòu)完整性差。巷道開(kāi)挖后在地應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力、采掘動(dòng)壓等綜合應(yīng)力作用下，巷道圍巖不可避免地由淺層開(kāi)始發(fā)生破壞，裂隙張開(kāi)伴隨碎漲擴(kuò)容、滑移等變形；并且隨著時(shí)間推移，破壞范圍逐步向圍巖深部發(fā)展。巷道圍巖應(yīng)力越高，變形破壞的深度就越大。隨著煤礦開(kāi)采深度和開(kāi)采強(qiáng)度的不斷增加，深井、強(qiáng)烈采動(dòng)等高應(yīng)力環(huán)境越來(lái)越多，巷道圍巖變形破壞深度也越來(lái)越大，尤其是高應(yīng)力、破碎圍巖、孤島工作面、臨近采空區(qū)等復(fù)雜困難巷道圍巖，破壞范圍往往達(dá)到甚至超過(guò)錨桿錨固深度，造成錨桿的錨固力下降甚至喪失錨固力，導(dǎo)致支護(hù)系統(tǒng)失穩(wěn)甚至完全失效，嚴(yán)重威脅巷道安全。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明提供一種預(yù)應(yīng)力注漿錨桿，以解決現(xiàn)有技術(shù)中預(yù)應(yīng)力錨桿在高應(yīng)力巷道圍巖中的錨固可靠性低，支護(hù)效果不穩(wěn)定的技術(shù)問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種預(yù)應(yīng)力注漿錨桿，包括錨固段，還包括注漿段；錨固段的尾部與注漿段的頭部相連，錨固段用于在鉆孔內(nèi)固定，通過(guò)錨固劑與鉆孔底段圍巖固結(jié)，注漿段用于向鉆孔內(nèi)注漿。

其中，該預(yù)應(yīng)力注漿錨桿還包括連接頭；連接頭為管狀結(jié)構(gòu)，連接頭的管壁開(kāi)設(shè)有第一注漿孔，連接頭的一端與錨固段的尾部相連，另一端與注漿段的頭部相連。

其中，該預(yù)應(yīng)力注漿錨桿還包括封孔膠筒、膠筒鎖緊環(huán)與定位卡環(huán)；注漿段為管狀結(jié)構(gòu)，注漿段的管壁開(kāi)設(shè)有第二注漿孔，封孔膠筒套設(shè)于開(kāi)設(shè)有第二注漿孔的注漿段；在封孔膠筒的兩端均套設(shè)有膠筒鎖緊環(huán)；定位卡環(huán)套設(shè)于注漿段，定位卡環(huán)與靠近注漿段尾部設(shè)置的膠筒鎖緊環(huán)配合，以固定封孔膠筒靠近注漿段尾部的一端。

其中，該預(yù)應(yīng)力注漿錨桿還包括彈性內(nèi)密封套；彈性內(nèi)密封套套設(shè)于第二注漿孔所在位置處的注漿段。

其中，該預(yù)應(yīng)力注漿錨桿還包括封孔密封片與密封片壓環(huán)；連接頭的內(nèi)管壁設(shè)置有階梯孔，第一注漿孔位于階梯孔與錨固段之間的區(qū)域；封孔密封片與密封片壓環(huán)通過(guò)階梯孔順序卡設(shè)在連接頭的內(nèi)腔。