专利名称：可排气自进式锚杆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于岩土工程锚固的设施，具体来说是采用自迸式中空锚杆、 并与钻机配套使用，具有锚孔钻进功能、钻孔时注水排渣功能以及注浆功能、注 浆时排气功能的锚杆锚固体系。
背景技术：
自进式锚杆由中空锚杆体和钻孔用的锚头组成。自进式锚杆系统除了具有钻 头(合金钻头)成本较高的缺点外，广泛应用于松软岩土层的锚固工程中，如， 常应用在塌孔作业以及危险作业施工中，由于其钻孔、注浆作业一次进行，具有 节省工时、縮短工期的优点。
锚杆体系对岩土层的支护作用， 一方面，通过锚头与岩壁形成锚固力，从而 控制岩体变形，另一方面，更重要的是通过包含锚杆体在内的注浆固结体将松散 的岩土层固结为一体，形成锚固支护作用。因此，岩土工程锚固质量的好坏，一 是由锚杆的寿命所决定(锚杆长期处于地层中，其金属锚杆体难免受到各种化学 侵蚀和电化学侵蚀而丧失应有的机械性能，这由锚杆的材质以及相应防腐措施所 决定)；二是由锚孔内的水泥砂浆充填质量所决定(锚孔内砂浆充填不饱满，注浆 固结体内形成空洞、裂缝，导致其锚固作用下降)。锚孔内水泥砂浆的充填是否饱 满往往取决于注浆过程中是否能将锚孔内空气顺利排出的问题。而现有自进式中 空锚杆在钻孔后注浆施工时锚孔内空气的排出方面存在问题，特别是在有上倾角 或向上注浆时，不能顺利排出锚孔内空气，从而造成注浆不饱满，、注浆质量欠佳 的缺陷。例如，施工时，各器件的连接方式为锚头旋接在锚杆体(锚杆体之间 用连接套加长)上，锚杆体与纤尾分别旋接在纤套上，纤尾由钻机驱动。钻孔施 工时，钻机驱动纤尾转动，最终使锚头(起钻头作用)转动在岩土中钻迸，同时， 从纤尾内腔注水，经纤套、中空锚杆及连接套最后从锚头上的开孔流出，再从锚 孔前部向后部孔口流出，水从锚孔内向外的流出过程中，同时将孔内岩屑、碎石 带出锚孔外；注浆施工时，水泥砂浆经上述同一注水通道从锚头顶部开孔流出后， 在锚孔内从前向后逐步进行充填，并同时将锚孔内空气从内向外排出。在有一定上倾角注浆或向上注浆情况下，水泥砂浆从锚头出来后，由于自身重力原因，首 先将锚孔后部(锚孔开孔部位)充填而封堵其排气通道，最终造成锚孔前部空气 难以顺利排出，导致锚孔内砂浆充填不饱满的弊端。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种兼具钻孔、注水、注桨、排气功能的可排气自 进式锚杆，以彻底解决向上注浆时锚孔内空气的排出问题。
本新型的目的是这样实现的 一种可排气自进式锚杆，包括钻进式锚头，中 空锚杆，用作旋接在中空锚杆与由钻机驱动的纤尾之间的纤套，纤套为多功能纤 套，它是截面形状类似"H"形的旋转体，其内设置有连通中空锚杆与纤尾的通道， 该通道内沿纤套轴线一侧布置的竖向通道以及沿纤套横向设置，其一端分别连通 竖向通道、另一端分别连通纤尾和中空锚杆的两个水平通道组成，且竖向通道内 径大于等于连接与中空锚杆连通的水平通道的内径，小于等于直接与纤尾连通的 水平通道的内径；还具有用于注浆施工时，插入竖向通道内而封堵水平通道的下 沉式导管以及用于前期钻孔施工时堵塞在竖向通道开口上的胶塞；还具有用于注 浆施工时锚孔内排气的多功能连接套其上、下端均设有用于连接中空锚杆的内 螺纹，其内设有连通中空锚杆的出浆通道，出浆通道的出浆口设置在其侧面上， 其内设有与中空锚杆连通的排气通道，排气通道后端插接排气管，排气管后端在 锚孔施工时旋接在多功能纤套的竖向通道上，在注浆施工时伸出止浆塞以外。
本新型工作过程如下
钻孔施工同时进行注水或充气(高压气，此处以注水为例加以叙述)操作， 水顺次流经纤尾和多功能纤套(此时，纤套的竖向通道内未插入导管、胶塞将其 出口封堵，水从一个水平通道进入、从另一水平通道流出)，从纤套的水平通道流 出、再顺次流经中空锚杆(指中空锚杆杆体、下同)、以及锚头，从锚头上开孔流 出进入锚孔前部，再经锚孔从前向后(即从内向外)流出、同时带出钻孔形成的 碎石；钻孔施工后期(以锚孔深度8米为例，仅剩下0.5米的洞待钻)，可将多功 能连接套经中空锚杆(注桨用，尺寸较短)连接在多功能纤套前端，同时，将排 气管一端连接多功能连接套的排气通道，另一端插入该纤套的竖向通道之中，并 将与中空锚杆连通的水平通道封堵(此时，竖向通道上的胶塞取下，排气管下端 高于与纤尾连通的水平通道之上、而低于与中空锚杆连通的水平通道之上，将与中空锚杆连通的水平通道封堵)，再完成余下的钻孔施工。
钻孔时，水的流径途径则是纤尾一多功能纤套的竖向通道一排气管一多功 能连接套的排气通道一中空锚杆一锚头。
注浆施工时，取下多功能纤套，将多功能连接套后端的中空锚杆作为注浆管 用与注浆机连接，同时，使排气管(从多功能纤套上旋下)外端伸出止浆塞以外。 注浆时，桨料经注浆机加压，经中空锚杆、再经多功能连接套的注浆通道流出， 进入锚孔后部，从锚孔后部向前部逐步充填，直至最后将中空锚杆的内腔全部充 满，注浆的同时，锚孔内空气的流动途径为从锚孔后部向前部一锚头—中空锚 杆一多功能连接套的排气通道一排气管一止浆塞以外。
与现有技术相比，本新型具有以下特点和优点-
1、 构思巧妙、结构简单，制造成本增加少，施工使用方便、钻进注浆一次完成。
2、 彻底解决了注浆时锚孔内空气排出的难题，提高了注浆锚固工程质量。 在钻孔施工时同时注水以排出锚孔内碎土、碎石，注浆施工时同时排出锚孔
内空气，由于浆料在锚孔内是从后向前(以钻进方向为准、下同)逐步充填，而 空气在锚孔内从后向前排出，再经锚固系统内部(锚头、中空锚杆以及多功能连 接套、排气管等)从前向后、最后排出锚孔外。彻底解决了向上注浆施工时的锚 孔内空气排出的问题。
3、 多功能纤套可反复使用，有利于降低施工成本，多功能纤套仅在锚孔阶段 使用，注浆阶段时取下供下次再用。
4、 多功能连接套内设有注浆通道以及排气通道(排气管节)，它是解决注浆 时排气的关键部件，当然也可以应用在整个锚孔注水或充气过程中，也可以(最 好)仅用在钻孔尾期作业中。
图1图2分别是多功能纤套的主视图(剖面)和左视图； 图3图4是多功能连接套的主视图(剖面)和左视图； 图5是钻孔施工前期时(钻孔前期不用多功能连接套)本新型的结构图； 图6是钻孔施工后期(钻孔后期使用多功能连接套)本新型的结构图； 图7是注浆施工时本新型的结构图(图6中的多功能纤套已取下)；图8是图6所示多功能纤套和多功能连接套的放大图。
具体实施方式
图1图2示出，多功能纤套1是截面形状类似"H"形的旋转体，其内设置有 连通中空锚杆5与纤尾8的通道(图6)，该通道由沿纤套轴线一侧布置的竖向通 道lc以及沿纤套横向设置，其一端分别连通竖向通道、另一端分别连通纤尾8和 中空锚杆的两个水平通道la、 lb组成，且竖向通lc道内径大于等于连接与中空 锚杆连通的水平通道lb的内径，小于等于直接与纤尾连通的水平通道la的内径； 还具有用于前期钻孔施工时堵塞在竖向通道开口上的胶塞2;竖向通道前端设有 M6内螺纹ld。图3图4中，多功能连接套3上、下端均设有用于连接中空锚杆6、 5的内螺纹，其内设有连通中空锚杆5的出浆通道3a，出浆通道3a的出浆口设置 在其侧面上，该连接套内设有与中空锚杆6连通的排气通道3b，排气通道后端插 接排气管4，排气管4的后端为被斜向切去一部分的斜口形状。排气管后部在钻孔 施工时插入多功能纤套的竖向通道内、将水平通道lb封堵，在注浆施工时伸出止 浆塞9以外(图7)。多功能连接套3上设置(螺纹连接)有一个用作钻孔时保护 排气管4的套管(图中未示出)。举例来说，多功能连接套内的竖向通道的内径为 6mm，水平通道lb的内径为5mm，另一水平通道la的内径为7ram。
参见图6，中空锚杆6旋接(GM25右旋波形螺纹)在钻进式锚头7与多功能 连接套3之间，排气通道3b上插接排气管4，排气管4另一端插入多功能纤套1 的竖向通道lc之中，排气管前端呈斜口状，中空锚杆5旋接在多功能连接套与多 功能纤套之间，由钻机驱动的纤尾8连接在多功能纤套后端。注浆时，如图7所 示，拆卸取下多功能纤套，以中空锚杆为注浆管并与注浆机出口连接，进行注浆 操作，此时，排气管4后端伸出止浆塞9以夕卜，也可伸出垫板10以外。中空锚杆5 上装有垫板lO以及螺母ll。
钻孔施工前期，不采用多功能连接套，多功能纤套前端直接与中空锚杆(锚 杆之间的加长采用常规连接套)连接，此时，纤套的竖向通道顶部开口上加设胶 塞2。
权利要求1、一种可排气自进式锚杆，包括钻进式锚头(7)，中空锚杆，用作旋接在中空锚杆与由钻机驱动的纤尾(8)之间的纤套，其特征是所述纤套为多功能纤套(1)，它是截面形状类似“H”形的旋转体，其内设置有连通中空锚杆(5)与纤尾(8)的通道，该通道由沿纤套轴线一侧布置的竖向通道(11)以及沿纤套横向设置，其一端分别连通竖向通道、另一端分别连通纤尾(8)和中空锚杆的两个水平通道(1a、1b)组成，还具有用于钻孔前期施工时堵塞在竖向通道开口上的胶塞(2)；还具有用于注浆施工时锚孔内排气的多功能连接套(3)其上、下端均设有用于连接中空锚杆(6、5)的内螺纹，其内设有连通中空锚杆(5)的出浆通道(3a)，出浆通道(3a)的出浆口设置在其侧面上，其内设有与中空锚杆(6)连通的排气通道(3b)，排气通道后端插接排气管(4)，排气管后部在钻孔施工时插入多功能纤套的竖向通道内而将水平通道(1b)封堵，在注浆施工时伸出止浆塞(9)以外。
2、 根据权利要求l所述可排气自进式锚杆，其特征是所述排气管(4)的 后端为被切去一部分的斜口形状。
3、 根据权利要求1或2所述可排气自进式锚杆，其特征是所述多功能纤 套(1)内通道中，该竖向通道(lc)内径大于等于连接与中空锚杆连通的水平 通道(lb)的内径，小于等于直接与纤尾连通的水平通道(la)的内径。
4、 根据权利要求3所述可排气自进式锚杆，其特征是所述多功能连接套 内的竖向通道的内径为6mm，水平通道(lb)的内径为5mra,另一水平通道(la) 的内径为7mm。
专利摘要一种可排气自进式锚杆，由钻头、中空锚杆、多功能连接套、中空锚杆、多功能纤套以及纤尾顺次连接组成；多功能纤套内设有连通其前部中空锚杆与后部纤尾的通道，该通道由竖向通道和两个水平通道组成，多功能连接套内设有出浆通道以及排气通道，出浆通道与其后部中空锚杆连通，出浆口位于其侧面上，排气通道与其前部中空锚杆连通，排气通道后部插接排气管，排气管后部在锚孔施工时插入多过年纤套的竖向推动内将与中空锚杆连通的水平通道封堵，在注浆施工时伸出止浆塞以外。中空锚杆连通的水平通道封堵。本新型钻孔时注水，注浆时排气，特别是向上注浆时能有效排出锚孔内空气，提高注浆锚固工程质量。
文档编号E21D21/00GK201158819SQ20082006218
公开日2008年12月3日 申请日期2008年2月18日 优先权日2008年2月18日
发明者航 吴, 牛建文 申请人:成都现代万通锚固技术有限公司