一种大变形中空自进式锚杆的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及岩土锚固技术领域，具体涉及一种大变形中空自进式锚杆，尤其适用于软弱围岩、断层破碎带等复杂地质条件的加固。
【背景技术】
[0002]目前，随着工程建设特别是地下工程建设的迅速发展，在隧道、巷道围岩及边坡支护等工程施工中对锚杆的要求已日益增高。在遇到断层破碎带等不良地质条件时，采用先成型锚孔再打入锚杆注浆的施工方式，容易出现塌孔现象，导致成孔率较低。此外，锚杆在插入过程中，由于受到复杂作用力，很难保持直线状态，使锚杆难以插入锚孔。此时可以采用自进式锚杆，即锚杆带有钻头，作为钻杆的锚杆体无需拔出。
[0003]中空锚杆是锚杆体中空且可作为注浆管的锚杆，注浆时从里至外进行注浆，当注浆压力较大时，浆液通过锚孔渗入到裂缝中，从而加固围岩，避免了传统锚杆施工时因注浆管拔出造成的浆液流失。工程实践证明，在地质条件良好的围岩中，普通中空锚杆即可满足对围岩支护的稳定性要求，但在软弱围岩、断层破碎带等复杂地质条件下，围岩或断层发生位移时，会产生较大的变形，此时普通中空锚杆则无法适应围岩的大变形而易被拉断。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种大变形中空自进式锚杆，该锚杆能够在软弱围岩、断层破碎带等复杂地质条件下自行钻入，且当围岩或断层发生位移产生大变形时能有效避免锚杆体被拉断。
[0005]本实用新型目的的实现由以下技术方案完成:一种大变形中空自进式锚杆，主要由中空锚杆体、抗阻套管、高强钻头和垫板组成，其中所述中空锚杆体为两端设有螺纹的光滑中空钢管，锚杆体表面设有均匀溢浆孔，能够实现锚杆体周围的饱满注浆；所述抗阻套管为高强合金套管，其外表面设有外螺纹，内表面设有内螺纹，抗阻套管的最大外径小于高强钻头的直径，且大于中空锚杆体的外径，抗阻套管将两段中空锚杆体连接成一体，中空锚杆体两端外螺纹长度大于高强抗阻套管的内螺纹长度。
[0006]本实用新型的有益效果是:在软弱围岩、断层破碎带等不良地质段施工时，锚杆能够自行钻入，并且当两个所述抗阻套管之间的围岩或断层发生位移产生大变形时，因锚杆杆体较光滑，相邻两个抗阻套管之间锚杆体的粘结力或作用力消失，增加了锚杆体变形的有效长度，从而避免锚杆被拉断。同时锚杆体中空能够实现压力注浆，使砂浆可以包裹锚杆体全长，提高施工质量，达到长期支护的目的。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型一种大变形中空自进式锚杆的结构示意图。
[0008]图2是本实用新型中空锚杆体的结构示意图。
[0009]图例说明:1-封堵阀、2-螺母、3-垫板、4-止浆塞、5-中空锚杆体、6_抗阻套管、7-高强钻头、8-溢浆孔、9-外螺纹、10-螺纹。
【具体实施方式】
[0010]下面内容结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作详细说明。
[0011]如图1所示，本实用新型所述一种大变形中空自进式锚杆，主要由中空锚杆体5、抗阻套管6、高强钻头7和垫板3组成，其中高强钻头7为高强硬质合金钻头，与中空锚杆体5通过螺栓连接成一体，中空锚杆体5表面设有均匀溢浆孔8。两个相邻中空锚杆体5通过抗阻套管6连接，抗阻套管6为高强合金套管，其外表面设有外螺纹9，内表面设有内螺纹，抗阻套管6外径由最大处渐变至与中空锚杆体5外径相同，并将两段中空锚杆体5连接成一体。锚杆止浆塞4为橡胶或塑料制成的辅助构件，可以提高灌浆效果及堵塞灌浆液防止其流出孔口。锚杆尾部依次安装有垫板3、螺母2及封堵阀1，以防注浆过程中浆液倒流出管外。
[0012]本实用新型的施工工艺包括以下步骤:
[0013](I)将高强钻头7与中空锚杆体5连接，并将所需节数的中空锚杆体5用抗阻套管6连接成一体；
[0014](2)利用钻机将连接好的锚杆逐节钻入至指定深度并依次用止浆塞4、垫板3、螺母2固定锚杆；
[0015](3)从中空锚杆体5的外露端进行高压注浆，注浆完毕后利用封堵阀I进行封堵。
[0016]所述步骤(I)中，中空锚杆体5在安装前，应检查其中孔是否畅通，溢浆孔8是否完好，若有异物需及时清理。
[0017]所述步骤(2 )中，锚杆钻进过程中，抗阻套管6与中空锚杆体5全程跟进直至达预定深度。所述止浆塞4为高性能止浆塞，能够使注浆体保持较强的注浆压力，充分地充填空隙，固定破碎岩体，同时高强度的拱形垫板3、螺母2可以将深层围岩应力均匀传递到周壁围岩上，达到围岩与锚杆互为支护的目的。
[0018]所述步骤(3)中，在中空锚杆体5注浆前，需对其进行吹管，清除凿岩过程中产生的粉尘，注浆时浆液通过中空锚杆从高强钻头7喷出以及从溢浆孔8溢出，安装封堵阀I，防止浆液倒流。浆液填充锚杆体周围的裂隙，使锚杆与周围岩土体凝结成一体，起到加固支护围岩的作用。当水泥浆体达到一定强度时拧紧螺母。
【主权项】
1.一种大变形中空自进式锚杆，主要由中空锚杆体、抗阻套管、高强钻头和垫板组成，其特征在于，所述中空锚杆体为两端设有螺纹的光滑中空钢管，锚杆体表面设有均匀溢浆孔，能够实现锚杆体周围的饱满注浆；所述抗阻套管为高强合金套管，其外表面设有外螺纹，内表面设有内螺纹，抗阻套管的最大外径小于高强钻头的直径，且大于中空锚杆体的外径，抗阻套管将两段中空锚杆体连接成一体，中空锚杆体两端外螺纹长度大于高强抗阻套管的内螺纹长度。
【专利摘要】本实用新型公开了一种大变形中空自进式锚杆，它主要包括中空锚杆体、抗阻套管、高强钻头和垫板，其中所述中空锚杆体为两端设有螺纹的光滑中空钢管，锚杆体表面设有均匀溢浆孔，能够实现锚杆体周围的饱满注浆；所述抗阻套管为高强合金套管，其外表面设有外螺纹，内表面设有内螺纹，抗阻套管的最大外径小于高强钻头的直径，且大于中空锚杆体的外径，抗阻套管将两段中空锚杆体连接成一体，中空锚杆体两端外螺纹长度大于高强抗阻套管的内螺纹长度。本实用新型能够实现压力注浆、提高施工质量，在围岩发生大变形时，能够减少或避免锚杆体拉断现象的发生，达到长期支护的目的，可广泛应用于软弱围岩、断层破碎带等不良地质段的支护。
【IPC分类】E21D21/00, E21D20/02
【公开号】CN204663561
【申请号】CN201520370680
【发明人】徐开山, 吕连勋, 杜贻腾, 陈佃浩, 尚黎明, 段会玲, 吴帅
【申请人】山东科技大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月2日