专利名称：一种自动调向底部灌浆锚索的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动调向底部灌浆锚索。
背景技术：
随着煤矿开采深度加深和大型高产高效装备对巷道断面的放大需求，巷道掘进矿压显现越来越大，锚索支护密度已发展到全锚索支护。近年来煤矿常用的巷道支护工具为普通预应力锚索，该锚索虽然承载能力强，锚固端采用锚固剂使钢绞线与内部岩石凝固，理论锚索抗拔力可达318KN(以022锚索为例)，但是由于井下地质环境复杂，岩土结构不尽相同，锚索安装时不能保证完全装入孔道或者装入时产生偏角，再加上包装锚固剂使用的塑料包装皮在孔道内不能清除，锚索与锚固剂之间易产生隔膜，使锚固剂的利用率大大降低，达不到预期锚索抗拔力，锚固效率大大降低，使煤矿井下安全得不到保障，特别是当锚孔钻到煤层上时，因煤层较软且灰尘很重，锚固剂和嵌入式锚固都很难起到作用。另外，从矿压大变形严重的巷道内锚索破断情况分析，90%以上的锚索属于剪切破坏。如果锚孔斜交顶板，或者因顶板不平，或因空口围岩破坏，锚索将在孔口处受到额外的折弯应力，严重影响锚索支护能力的发挥。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种自动调向底部灌浆锚索，自动调向底部灌浆锚索其锚固端是通过塞环锥头嵌入涨套中，使涨套外径变大以增大与孔壁岩石之间的摩擦力，随着拉力的增大摩擦力同时增大，使其达到锚索设计的抗拔力，同时采用锚索底部灌浆两种方式共同作用，灌浆后锚索与混凝土形成整体，大大提高锚固效率，增加了煤矿安全系数。张拉端锚具采用半球形，使其可以自动调向，避免由于折弯应力而使锚索剪切破坏。本实用新型的技术方案如下:一种自动调向底部灌浆锚索，包括有伸入到岩体钻孔内的中心注浆管，中心注浆管外设有索体，且索体与垫板不垂直，索体的前端固定套装有锥体状的塞环，塞环后端外依次设有涨套、支撑片、垫环，塞环后端与涨套前端内孔壁锥面涨紧配合，支撑片前端顶置于涨套的后端，支撑片后端具有向外伸出并嵌入钻孔内壁的自锁爪，垫环固定于索体上并压置于支撑片后端，钻孔外孔壁配合有套装于索体上的止浆塞，止浆塞外侧压置有垫板，垫板后端压置有转向垫，转向垫后侧球面配合有球形锚板，索体分别穿过于相互锥面匹配的球形锚板、矿用夹片。所述的支撑片的自锁爪具有锐角。所述的塞环后侧索体具有扩径段。本实用新型由锚索贯穿塞环、涨套、垫环连接而成。塞环、垫环固定在预应力钢绞线上，垫环使涨套能顺利进入孔道内，支撑片的前端为锐角形状，这样当锚索张拉时塞环能使涨套前端开裂与孔内壁形成自锁。锚索是一种由若干根高强度钢丝通过旋转紧密缠绕在中间的灌浆管上制成。[0010]索体的张拉端，即孔道口位置依次有止浆塞、垫板、转向垫、球形锚板、矿用夹片。其中止浆塞整体呈梯形状。转向垫与球形锚具配合使用，当巷道壁与孔向不垂直时，锚具可以沿着转向垫的球形凹槽自动调向，达到减小弯折应力，避免锚索剪切破坏。 本实用新型使用方法:①钻孔安装自动调向底部灌浆锚索；③张拉:按图示安装止浆塞、垫板、转向垫、锚环及夹片，用配套的张拉千斤顶进行张拉，孔底则由索头自锁，越拉越坚固。④注浆:将注浆管连接在锚索注浆嘴上，启动注浆泵使浆液通过锁爪座的出浆孔由孔底部向孔口依次灌浆。与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下:1、固定端采用摩擦自锁结构U > tan 0 )，避免了使用锚固剂锚固时由于井下地质环境复杂，岩土结构不尽相同，锚索安装时不能保证完全装入孔道或者装入时产生偏角，再加上包装锚固剂使用的塑料包装皮在孔道内不能清除，锚索与锚固剂之间易产生隔膜，使锚固剂的利用率大大降低，达不到预期锚索抗拔力的现象。2、支撑片在锚索插入孔道时由于受到向下的摩擦力，使其向内收缩，安装简单，方便；支撑片由于是弹簧钢制成能与孔壁接触良好，当受到向外拉力时，单片锁爪嵌入岩土固定，但上端依然受到塞环的压力而膨胀裂开，从而使裂管能与孔壁形成自锁。3、采用底端注浆，使浆液从孔底到孔口依次注浆，能够将孔内气体排尽，避免孔内疏松、气孔的产生，混凝土与锚索凝固在一起成为以整体，大大增加了锚固效率。4、张拉端采用球形锚板与转向垫配合使用，当岩壁与孔道不垂直时，球形锚具可以沿着转向垫自动调向，达到减小弯折应力，避免锚索剪切破坏。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
参见附图，一种自动调向底部灌浆锚索，包括有伸入到岩体13钻孔内的中心注浆管6，中心注浆管6外设有索体5，且索体5与垫板不垂直，索体的前端固定套装有锥体状的塞环1，塞环I后侧索体具有扩径段，塞环后端外依次设有涨套2、支撑片3、垫环4，塞环I后端与涨套2前端内孔壁锥面涨紧配合，支撑片3前端顶置于涨套2的后端，支撑片3后端具有向外伸出并嵌入钻孔内壁的自锁爪，支撑片3的自锁爪具有锐角，垫环4固定于索体5上并压置于支撑片3后端，钻孔外孔壁配合有套装于索体5上的止浆塞7，止浆塞7外侧压置有垫板8，垫板8后端压置有转向垫9，转向垫9后侧球面配合有球形锚板10，索体5分别穿过于相互锥面匹配的球形锚板10、矿用夹片11，矿用夹片11外壁上套装有弹簧圈12。
权利要求1.一种自动调向底部灌浆锚索，包括有伸入到岩体钻孔内的中心注浆管，中心注浆管外设有索体，且索体与垫板不垂直，其特征在于:索体的前端固定套装有锥体状的塞环，塞环后端外依次设有涨套、支撑片、垫环，塞环后端与涨套前端内孔壁锥面涨紧配合，支撑片前端顶置于涨套的后端，支撑片后端具有向外伸出并嵌入钻孔内壁的自锁爪，垫环固定于索体上并压置于支撑片后端，钻孔外孔壁配合有套装于索体上的止浆塞，止浆塞外侧压置有垫板，垫板后端压置有转向垫，转向垫后侧球面配合有球形锚板，索体分别穿过于相互锥面匹配的球形锚板、矿用夹片。
2.根据权利要求1所述的自动调向底部灌浆锚索，其特征在于:所述的支撑片的自锁爪具有锐角。
3.根据权利要求1所述的自动调向底部灌浆锚索，其特征在于:所述的塞环后侧索体具有扩径段。
专利摘要本实用新型公开了一种自动调向底部灌浆锚索，包括有伸入到岩体钻孔内的中心注浆管，中心注浆管外设有索体，且索体与垫板不垂直，索体的前端固定套装有锥体状的塞环，塞环后端外依次设有涨套、支撑片、垫环，塞环后端与涨套前端内孔壁锥面涨紧配合，支撑片前端顶置于涨套的后端，支撑片后端具有向外伸出并嵌入钻孔内壁的自锁爪，垫环固定于索体上并压置于支撑片后端，钻孔外孔壁配合有套装于索体上的止浆塞，止浆塞外侧压置有垫板，垫板后端压置有转向垫，转向垫后侧球面配合有球形锚板，索体分别穿过于相互锥面匹配的球形锚板、矿用夹片。本实用新型随着拉力的增大摩擦力同时增大，使其达到锚索设计的抗拔力，同时采用锚索底部灌浆两种方式共同作用，灌浆后锚索与混凝土形成整体，大大提高锚固效率，增加了煤矿安全系数。
文档编号E21D20/02GK202991074SQ20122042866
公开日2013年6月12日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者余海平, 徐先俊, 陈宜强, 朱徐平, 孙伟国, 钟智强, 王国伟, 许浩 申请人:安徽金星预应力工程技术有限公司