一种注浆锚索固定与封孔装置的制作方法

本实用新型涉及矿山支护、岩体锚固领域，尤其涉及到矿山软弱破碎岩体时矿山支护、岩体锚固技术领域，具体是指一种注浆锚索固定与封孔装置。

背景技术：

在深部软弱破碎围岩条件下，巷道变形速度快，巷道破碎圈范围大，使巷道支护和维护非常困难。对于软弱岩体和煤体巷道，普遍采用注浆锚索进行锚注一体化支护，要求首先用树脂锚固剂进行端锚，再采用封孔装置进行封堵注浆。这样面临一些难以解决的问题，一是在围岩破坏深度大，端锚段封闭围岩条件下，端锚段以上围岩裂隙和结构弱面难以实现注浆扩散加固；二是在破碎的围岩条件下也会造成端锚强度低，难以满足预紧力要求；三是注浆锚索钻孔孔口位置破碎或呈不规则形状造成封孔不严，形成漏浆，导致注浆效果差，达不到支护要求。

技术实现要素：

本发明提供一种注浆锚索固定与封孔装置，它能满足矿山破碎围岩区巷道注浆锚索固定和封孔的需要，解决了破碎围岩采用注浆锚索造成注浆扩散深度和封孔效果差的问题。

本实用新型是通过如下技术方案实现的，一种注浆锚索固定与封孔装置，所述注浆锚索索体插入注浆锚索钻孔中，该装置包括沿周向套接在注浆锚索索体上的蓬松软套管，以及沿周向套接在注浆锚索索体上且位于蓬松软套管下方的下固定倒钩圈，所述下固定倒钩圈的底端固接有顶至注浆锚索钻孔且支撑下固定倒钩圈的下倒钩，所述蓬松软套管蓬松挤压变形且其外径大于注浆锚索钻孔直径。

本实用新型在使用时，将注浆锚索索体插入到注浆锚索钻孔中，然后将蓬松软管套入到入注浆锚索索体上，然后再采用刚性安装管将下固定倒钩圈和下倒钩套入注浆锚索索体中，下倒钩就会卡在注浆锚索钻孔孔壁上，形成对下固定倒钩圈的支撑，然后取出刚性安装管；

接下来进行注浆，注入可固化浆液，浆液顺着注浆锚索索体上注浆锚索注浆口进入，从注浆锚索出浆口出来，浆液会流入到蓬松软管套内，在重力的作用下，使蓬松软管套压实到下固定倒钩圈上，此时的浆液经蓬松软管套流入到蓬松软套管周围的破碎围岩裂隙区，随着浆液的不断注入，进入蓬松软管套的浆液也会先凝固，即实现注浆锚索索体、蓬松软套管和蓬松软套管周围的围岩固定为一体，即实现封孔；

剩余的浆液落到蓬松软管套上，不断向上积累、填充注浆锚索钻孔，待这些可固化浆液凝固后，就会将注浆锚索索体、蓬松软套管和围岩固定为一体，从而加固围岩；没有采用树脂锚固剂进行端锚解决了破碎围岩采用注浆锚索造成注浆扩散深度的问题，通过蓬松软管套的设置解决了封孔效果差的问题。

作为优化，还包括沿周向套接在注浆锚索索体上且位于蓬松软套管上方的限位块，以及位于所述限位块和蓬松软套管之件的上固定倒钩圈，所述上固定倒钩圈的底端固接有顶至注浆锚索钻孔且支撑上固定倒钩圈的上倒钩，所述限位块大于上固定倒钩圈的内径，小于注浆锚索钻孔孔径。

本优化方案在使用时，根据围岩条件，确定限位块在注浆锚索索体上的位置，然后将注浆锚索索体插入注浆锚索钻孔中，接下来采用刚性安装管将上固定倒钩圈和上倒钩套入注浆锚索索体中，上倒钩就会卡在注浆锚索钻孔孔壁上，上固定倒钩圈形成对限位块的支撑，从而形成对注浆锚索索体的支撑，使注浆锚索索体不会因重力滑出注浆锚索钻孔中，然后取出刚性安装管；再安装下固定倒钩圈时，将蓬松软套管固定在下固定倒钩圈和上固定倒钩圈之间，实现蓬松软套管的固定；

通过上固定倒钩圈与限位块的给予注浆锚索索体以支撑，增强注浆锚索索体在注浆锚索钻孔内的支撑强度；可固化浆液在未凝固时可流动填充蓬松软套管周围的破碎围岩裂隙区，保证封孔严密。

作为优选，所述蓬松软套管内部填充有可固化浆液。本优选方案通过提前填充浆液的设置，可固化浆液直接渗入破碎围岩裂隙区，提高可固化浆液渗入破碎围岩裂隙区的效率。

作为优选，所述下倒钩包括与下固定倒钩圈固接且向注浆锚索钻孔孔壁延伸的伸出段，以及与伸出段连接且顶至注浆锚索钻孔孔壁的撑紧段；所述上倒钩包括与上固定倒钩圈固接且向注浆锚索钻孔孔壁延伸的伸出段，以及与伸出段连接且顶至注浆锚索钻孔孔壁的撑紧段。

本优选方案通过撑紧段和伸出段的设置，实现将下固定倒钩圈和上固定倒钩圈以支撑。

作为优选，所述伸出段和/或撑紧段有弹性。本优选方案通过弹性的设置，在伸出段和撑紧段进入注浆锚索钻孔时，不会对注浆锚索钻孔造成严重的破坏。

作为优选，所述伸出段设有三个，相邻两伸出段与注浆锚索索体轴线形成的圆心角相同。本优选方案通过三个伸出段的设置，避免伸出段过少，影响对注浆锚索索体的支撑力，避免输出段过多，在伸出段和撑紧段进入注浆锚索钻孔时，会对注浆锚索钻孔造成严重的破坏的情况。

作为优选，所述下倒钩的最大直径大于注浆锚索钻孔的直径，所述上倒钩的最大直径大于注浆锚索钻孔的直径。

本优选方案，通过下倒钩和上倒钩直径的设置，实现下固定倒钩圈通过下倒钩卡设子在注浆锚索钻孔内，实现上固定倒钩圈通过上倒钩卡设子在注浆锚索钻孔内。

作为优选，所述上固定倒钩圈的端面上开设有贯穿上固定倒钩圈的若干穿孔。本优选方案可以便于浆液快速穿过上固定倒钩圈与蓬松软套管接触，便于浆液快速流入蓬松软套管，从而加快对蓬松软套管，提高效率。

作为有选，所述蓬松软套管为圆台状套管。本优选方案便于节省蓬松软套管的制作材料，节约原料。

作为优化，注浆锚索索体进行预应力端锚，注浆锚索索体上的注浆锚索出浆口位于端锚段下方。本优化方案对注浆锚索索体进行预应力端锚处理，可根据实际情况选用先张法或后张法；通过对注浆锚索出浆口位于端锚段下方的设置，以放止阻塞。

本实用新型的有益效果为：通过蓬松软管套、下固定倒钩圈等的设置解决了封孔效果差的问题；通过上固定倒钩圈和限位块的配合给予注浆锚索索体以支撑，增强注浆锚索索体在注浆锚索钻孔内的支撑强度；通过蓬松软套管浸入可固化浆液的设置，可固化浆液在未凝固时可流动填充蓬松软套管周围的破碎围岩裂隙区，保证封孔严密；通过三个伸出段的设置，避免伸出段过少，影响对注浆锚索索体的支撑力，避免输出段过多，在伸出段和撑紧段进入注浆锚索钻孔时，会对注浆锚索钻孔造成严重的破坏的情况；通过注浆锚索不用端锚的设置，节约了树脂锚固剂的使用，同时有利于注浆锚索支护范围之外围岩裂隙离层破碎区的注浆加固；通过限位块位置的设置，在可根据围岩破碎条件调整封孔位置，防止围岩裂隙贯通串浆和漏浆。

附图说明

图1为本实用新型结构主视示意图；

图2为图1中a处示意图；

图3为上固定倒钩圈的结构侧视示意图；

图4为上固定倒钩圈的结构俯视示意图；

图5为圆台状蓬松软套管的结构侧视示意图；

图6为圆台状蓬松软套管的结构俯视示意图；

图7为圆柱状蓬松软套管的结构侧视示意图；

图8为圆柱状蓬松软套管的结构俯视示意图；

图9为下固定倒钩圈的结构侧视示意图；

图10为下固定倒钩圈的结构俯视示意图；

图中所示：

1、围岩，2、注浆锚索钻孔，3、注浆锚索索体，4、注浆锚索注浆口，5、注浆锚索出浆口，6、限位块，7、上固定倒钩圈，8、蓬松软套管，9、下固定倒钩圈，10、锁具，11、托盘，71、伸出段，72、撑紧段，73、穿孔。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

参照附图1-10，本实用新型一种注浆锚索固定与封孔装置，注浆锚索包括注浆锚索索体3、注浆锚索注浆口4，以及注浆锚索出浆口5，注浆锚索索体3包括柔性中空芯管，以及外围钢丝，并且由柔性中空芯管和外围钢丝捻制而成，注浆锚索索体3插入注浆锚索钻孔2中。

注浆锚索固定与封孔装置包括沿周向固接在注浆锚索索体3上的限位块6，限位块6为钢管或其他刚性材料，固接在在注浆锚索索体3上，限位块6的外径小于注浆锚索钻孔2的直径，限位块6固接注浆锚索索体3上的位置是根据巷道围岩1破碎深度确的定。

还包括位于套接在注浆锚索索体3上且位于限位块6下方的上固定倒钩圈7，上固定倒钩圈7的底面固接有三个伸出段71，相邻两伸出段71与注浆锚索索体3轴线形成的圆心角相同，伸出段71向注浆锚索钻孔2孔壁延伸，伸出段71远离上固定倒钩圈7的一端连接有顶至注浆锚索钻孔2上的撑紧段72，上固定倒钩圈7通过撑紧段72的支撑固定在注浆锚索钻孔2内，所述上固定倒钩圈7的端面上开设有贯穿上固定倒钩圈7的若干穿孔。上固定倒钩圈7、伸出段71，以及撑紧段72为树脂或钢材等有强度材质构成，伸出段71和撑紧段72具有弹性，上固定倒钩圈7的外径小于注浆锚索钻孔2直径，上固定倒钩圈7的内径大于注浆锚索索体3的外径，三个伸出段71形成的圆的最大直径小于注浆锚索钻孔2直径，三个撑紧段72形成的圆的最大直径大于注浆锚索钻孔2直径。

还包括位于上固定倒钩圈7下方且套接在注浆锚索索体3上的蓬松软套管8，蓬松软套管8为海绵、吸水棉等蓬松柔性材质，内部包含大量空隙可以填充可固化浆液，蓬松软套管8的内径大于注浆锚索索体3，外径大于注浆锚索钻孔2的直径，蓬松软套管8为圆台状套管或圆柱状套管。

还包括位于蓬松软套管8下方且套接在注浆锚索索体3上的下固定倒钩圈9，下固定倒钩圈9的底面固接有三个伸出段71，相邻两伸出段71与注浆锚索索体3轴线形成的圆心角相同，伸出段71向注浆锚索钻孔2孔壁延伸，伸出段71远离下固定倒钩圈9的一端连接有顶至注浆锚索钻孔2下的撑紧段72，下固定倒钩圈9通过撑紧段72的支撑固定在注浆锚索钻孔2内，所述下固定倒钩圈9的端面为实面。下固定倒钩圈9、伸出段71，以及撑紧段72为树脂或钢材等有强度材质构成，伸出段71和撑紧段72具有弹性，下固定倒钩圈9的外径小于注浆锚索钻孔2直径，下固定倒钩圈9的内径大于注浆锚索索体3的外径，三个伸出段71形成的圆的最大直径小于注浆锚索钻孔2的孔径，三个撑紧段72形成的圆的最大直径大于注浆锚索钻孔2的孔径。

本实用新型在使用时，根据围岩1条件，确定限位块6在注浆锚索索体3上的位置，然后将注浆锚索索体3插入注浆锚索钻孔2中，接下来采用刚性安装管将上固定倒钩圈7和上倒钩套入注浆锚索索体3中，并使上固定倒钩圈7顶至限位块6的底端，由于撑紧段72顶至注浆锚索钻孔2的孔壁上，形成对上固定倒钩圈7的支撑，上固定倒钩圈7形成对限位块6的支撑，从而形成对注浆锚索索体3的支撑，使注浆锚索索体3不会因重力滑出注浆锚索钻孔2中，然后取出刚性安装管；

接下来将蓬松软套管8放入可固化浆液内浸泡，使蓬松软套管8内部充分填充可固化浆液，然后将蓬松软套管8套入注浆锚索索体3中；

然后用刚性安装管将下固定倒钩圈9和下倒钩套入注浆锚索索体3中，撑紧段72顶至注浆锚索钻孔2的孔壁上，形成对下固定倒钩圈9的支撑，然后取出刚性安装管，等待蓬松软套管8内的可固化浆液凝固后，即实现将注浆锚索索体3、蓬松软套管8和蓬松软套管8周围的围岩1的固定，同时实现封孔；

接下来进行注浆，浆液顺着注浆锚索索体3上注浆锚索注浆口4进入，从注浆锚索出浆口5流出，浆液落到蓬松软管套上，不断向上积累、填充注浆锚索钻孔2，待可固化浆液凝固后，就会将注浆锚索索体3蓬松软套管8和围岩1固定为一体，此时继续通过注浆锚索注浆口4注浆，浆液会从注浆锚索出浆口5流出并填充加固围岩1；

注浆完成后，用锁具10和托盘11开展注浆锚索张拉预紧工作。

特别的，注浆锚索索体3在不进行预应力端锚时，只能进行后张法，而注浆锚索索体3在进行预应力端锚后，可以同时满足先张法和后张法两种方法的使用条件，当注浆锚索索体3在进行预应力端锚后，然后在用本实用新型进行封孔，再使用锁具10和托盘11，此种情况应将注浆锚索索体3上的注浆锚索出浆口5位于端锚段下方。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。