一种钢花管式抗浮锚杆组件的制作方法

本发明属于抗浮锚杆，具体涉及一种钢花管式抗浮锚杆组件。

背景技术：

1、带孔抗浮钢花管锚杆是一种用于地质岩土工程领域的抗浮锚杆，作为一种新的地基加固与支护措施，尤其适用于基坑快速支护、工程抢险与超前支护工程。带孔抗浮钢花管锚杆与普通钢花管锚杆相比外侧表面上会开设一定数量和间距的孔洞，用于与周围土体进行固结和支护，带孔抗浮钢花管锚杆在安装过程中，会向钻孔与锚杆本体之间的缝隙中灌入预先配制好的套壳料，套壳料不仅会保护锚杆本体不受外界环境的侵蚀，延长锚杆本体的使用寿命，而且还能够加强锚杆本体与钻孔之间的粘接力，在从下至上进行分段环形灌浆时，浆液会穿过锚杆本体上的空洞撑破套壳料渗透至四周土层中，形成与土体的粘结，增加锚杆本体与土体的摩擦力和抗拉强度；但现有抗浮钢花管锚杆在安装过程中，向钻孔与锚杆本体之间的缝隙灌注套壳料时，套壳料会经锚杆本体的孔洞流入锚杆本体内，不仅会阻碍注浆枪头的移动，而且还会对注浆枪头上止浆塞的密封造成干扰，影响分段环形注浆的注浆质量，降低锚杆的安装强度。

技术实现思路

1、针对现有带孔抗浮钢花管锚杆存在的缺陷和问题，本发明提供一种钢花管式抗浮锚杆组件，该抗浮锚杆组件结构独特，设计巧妙，能够有效解决现有带孔抗浮钢花管锚杆在灌注套壳料时套壳料会进入锚杆本体内，影响影响分段环形注浆的注浆质量、降低锚杆安装强度的问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种钢花管式抗浮锚杆组件，包括锚杆杆体、注浆枪和封孔气囊柱，所述锚杆杆体外环面沿圆周方向均匀设有多组注浆孔组，所述锚杆杆体的顶部沿圆周设有多根定位杆，所述封孔气囊柱包括能够插入锚杆杆体内的外壳，外壳顶端安装有与插杆相匹配的插座，所述外壳内匹配设有气压驱动组件，所述外壳四周外侧壁上设有与外壳内部空间连通的轴孔，轴孔位置及数量分别与锚杆杆体上的注浆孔位置及数量相对应，所述轴孔内沿轴向滑动安装有封堵轴头，封堵轴头的根部向内伸入外壳，并与气压驱动组件连接，通过气压驱动组件能够同步控制全部封堵轴头向外滑动伸出外壳插入锚杆杆体上对应的注浆孔内，将注浆孔封堵；所述注浆枪包括空心注浆杆，空心注浆杆内设有供浆管，供浆管连接有供浆机，空心注浆杆的底端沿轴间隔安装有两个止浆气囊塞，两止浆气囊塞相向设置，两止浆气囊塞之间的空心注浆杆上设有与供浆管排浆口连通的排浆孔；当两止浆气囊塞之间浆液压力增大时，止浆气囊塞会受到推顶产生径向膨胀。

3、所述止浆塞包括沿轴向间隔安装在空心注浆上的环形基座和环形封堵板，封堵板能够沿空心注浆杆轴向滑动，基座与环形封堵板之间的空心注浆杆上匹配套装有环形封堵气囊，封堵气囊与相邻基座和封堵板连接，所述封堵气囊内注有空气膨胀驱使基座与封堵板相互远离，且两止浆塞的封堵板相向设置。

4、所述基座、封堵板和自然状态下环形封堵气囊的外环直径尺寸均与锚杆杆体的内环直径尺寸相匹配。

5、所述插座包括固定安装在外壳顶部的插座本体，插座本体向外延伸出外壳，并沿竖向设有与定位杆相匹配的插孔。

6、所述气压驱动组件包括沿竖向安装在外壳中部的支撑柱，支撑柱上匹配套装有柱形环状气囊，封堵轴头的根部与柱形环状气囊的外环面连接，所述柱形环状气囊的气孔连接有气管，气管向上延伸出外壳连接气源，用于控制柱形气囊的膨胀与收缩。

7、封堵轴头包括尾端敞口的轴头壳、柱状气囊、套杆和弹性件，所述轴头壳滑动安装在轴孔内，且轴头壳的尾端向内延伸进外壳内，并套装有防脱挡台，所述套管滑动安装在轴头壳内，且套杆尾端向后延伸出轴头壳，并与柱形环状气囊连接；所述柱状气囊同轴心安装在套杆前侧的轴头壳内，且柱状气囊前端外侧的轴头壳上沿圆周均匀设有多个气囊口，所述弹性件匹配套装在轴头壳后侧的套杆上，并支撑套杆在自然幢套下保持不挤压柱状气囊。

8、所述弹性件支撑力大于轴头壳沿轴孔向外滑动插入注浆孔的阻力。

9、本发明的有益效果：本发明提供的一种钢花管式抗浮锚杆组件，包括锚杆杆体、注浆枪和封孔气囊柱，封孔气囊柱包括能够插入锚杆杆体内的外壳，外壳顶端安装有与插杆相匹配的插座，外壳四周外侧壁上设有与外壳内部空间连通的轴孔，轴孔内安装有封堵轴头，封堵轴头连接气压驱动组件，当通过气源向柱形环状气囊内充气使其膨胀时，在柱形环状气囊膨胀过程中会向外推顶全部封堵轴头同步沿轴孔向外滑动伸出，分别插入锚杆杆体上对应的注浆孔内，将锚杆杆体上的注浆孔封堵，从而在向锚杆杆体与钻孔之间的缝隙灌注套壳料时，利用封孔气囊柱能够将锚杆杆体上的注浆孔封堵，能够防止套壳料经锚杆本体的孔洞流入锚杆本体内；

10、注浆枪包括空心注浆杆，空心注浆杆的底端沿轴间隔安装有两个止浆气囊塞，两止浆气囊塞相向设置，且两止浆气囊塞之间的空心注浆杆上设有与供浆管排浆口连通的排浆孔，当两止浆气囊塞之间浆液压力增大时，止浆气囊塞会受到推顶产生径向膨胀，高封堵气囊与锚杆杆体内环面之间的密封压力，从而提高止浆塞与锚杆杆体内环面之间的密封效果，能够为水泥浆液穿过注浆孔撑破套壳料透至四周土层中提供足够的蓄能压力及密封性，从而给提高了分段环形注灌浆的效果。

11、本发明提供一种钢花管式抗浮锚杆组件，设计巧妙，能够有效解决现有带孔抗浮钢花管锚杆在灌注套壳料时套壳料会进入锚杆本体内，影响影响分段环形注浆的注浆质量、降低锚杆安装强度的问题。

技术特征：

1.一种钢花管式抗浮锚杆组件，其特征在于，包括锚杆杆体、注浆枪和封孔气囊柱，所述锚杆杆体外环面沿圆周方向均匀设有多组注浆孔组，所述锚杆杆体的顶部沿圆周设有多根定位杆，所述封孔气囊柱包括能够插入锚杆杆体内的外壳，外壳顶端安装有与插杆相匹配的插座，所述外壳内匹配设有气压驱动组件，所述外壳四周外侧壁上设有与外壳内部空间连通的轴孔，轴孔位置及数量分别与锚杆杆体上的注浆孔位置及数量相对应，所述轴孔内沿轴向滑动安装有封堵轴头，封堵轴头的根部向内伸入外壳，并与气压驱动组件连接，通过气压驱动组件能够同步控制全部封堵轴头向外滑动伸出外壳插入锚杆杆体上对应的注浆孔内，将注浆孔封堵；所述注浆枪包括空心注浆杆，空心注浆杆内设有供浆管，供浆管连接有供浆机，空心注浆杆的底端沿轴间隔安装有两个止浆气囊塞，两止浆气囊塞相向设置，两止浆气囊塞之间的空心注浆杆上设有与供浆管排浆口连通的排浆孔；当两止浆气囊塞之间浆液压力增大时，止浆气囊塞会受到推顶产生径向膨胀。

2.根据权利要求1所述的钢花管式抗浮锚杆组件，其特征在于，所述止浆塞包括沿轴向间隔安装在空心注浆上的环形基座和环形封堵板，封堵板能够沿空心注浆杆轴向滑动，基座与环形封堵板之间的空心注浆杆上匹配套装有环形封堵气囊，封堵气囊与相邻基座和封堵板连接，所述封堵气囊内注有空气膨胀驱使基座与封堵板相互远离，且两止浆塞的封堵板相向设置。

3.根据权利要求2所述的钢花管式抗浮锚杆组件，其特征在于，基座、封堵板和自然状态下环形封堵气囊的外环直径尺寸均与锚杆杆体的内环直径尺寸相匹配。

4.根据权利要求1所述的钢花管式抗浮锚杆组件，其特征在于，所述插座包括固定安装在外壳顶部的插座本体，插座本体向外延伸出外壳，并沿竖向设有与定位杆相匹配的插孔。

5.根据权利要求1所述的钢花管式抗浮锚杆组件，其特征在于，所述气压驱动组件包括沿竖向安装在外壳中部的支撑柱，支撑柱上匹配套装有柱形环状气囊，封堵轴头的根部与柱形环状气囊的外环面连接，所述柱形环状气囊的气孔连接有气管，气管向上延伸出外壳连接气源，用于控制柱形气囊的膨胀与收缩。

6.根据权利要求1所述的钢花管式抗浮锚杆组件，其特征在于，封堵轴头包括尾端敞口的轴头壳、柱状气囊、套杆和弹性件，所述轴头壳滑动安装在轴孔内，且轴头壳的尾端向内延伸进外壳内，并套装有防脱挡台，所述套管滑动安装在轴头壳内，且套杆尾端向后延伸出轴头壳，并与柱形环状气囊连接；所述柱状气囊同轴心安装在套杆前侧的轴头壳内，且柱状气囊前端外侧的轴头壳上沿圆周均匀设有多个气囊口，所述弹性件匹配套装在轴头壳后侧的套杆上，并支撑套杆在自然幢套下保持不挤压柱状气囊。

7.根据权利要求1所述的钢花管式抗浮锚杆组件，其特征在于，所述弹性件支撑力大于轴头壳沿轴孔向外滑动插入注浆孔的阻力。

技术总结
本发明公开了一种钢花管式抗浮锚杆组件，包括锚杆杆体、注浆枪和封孔气囊柱，所述锚杆杆体外环面沿圆周方向均匀设有多组注浆孔组，所述锚杆杆体的顶部沿圆周设有多根定位杆，所述封孔气囊柱包括能够插入锚杆杆体内的外壳，外壳顶端安装有与插杆相匹配的插座，所述外壳内匹配设有气压驱动组件，所述外壳四周外侧壁上设有与外壳内部空间连通的轴孔；本发明结构独特，设计巧妙，能够有效解决现有带孔抗浮钢花管锚杆在灌注套壳料时套壳料会进入锚杆本体内，影响影响分段环形注浆的注浆质量、降低锚杆安装强度的问题。

技术研发人员：张建强,李曼,张柯,张宇,王俊卿,冯云飞,张建成,袁天晋,王英成
受保护的技术使用者：中核勘察设计研究有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19