一种新型锚注一体化防锈蚀管缝式锚杆的制作方法

1.本实用新型属于矿山开采、地下工程用支护设备技术领域，特别是涉及一种新型锚注一体化防锈蚀管缝式锚杆。


背景技术：

2.在矿山开采、地下工程施工时，为了防止围岩脱落，保护现场施工工作人员的生命安全，常常采用锚杆支护来解决围岩不稳定的问题。管缝式锚杆作为支护用的主要设备，因其具有结构简单、方便操作、重量轻、加工成本较低等优点，受到很多用户的青睐。管缝式锚杆是由一条薄钢板卷制而成的横截面呈
ꢀ“
c”型的管状结构。管缝式锚杆的锚固原理是：当管缝式锚杆被打入到直径稍小于锚杆杆体直径的钻孔中时，锚杆管壁与钻孔孔壁紧密接触，由于管缝式锚杆所用材料的屈服强度及弹性模量均较高，使得其在全长范围内对孔壁产生径向压应力及轴向摩擦力，从而起到保护围岩的作用。当管缝式锚杆应用于裂隙发育的岩体或含有水体的岩体中时，容易导致管缝式锚杆的内壁、外壁产生锈蚀，大大降低了管缝式锚杆的支护效果。为了有效的降低管缝式锚杆的锈蚀程度，现有技术中一般采用向管缝式锚杆内部注浆的方式来延缓锈蚀，具体操作为：钻孔打好之后，用注浆机将砂浆注入钻孔内部，砂浆可以将锚杆的外壁包裹起来，降低了锚杆的外壁被锈蚀的危险。但是上述防锈蚀方式只能实现对管缝式锚杆外壁的防锈蚀，不能对其内壁进行很好的防锈蚀，而且管缝式锚杆与岩体的连接不够紧密，支护效果差，不能很好的满足使用需求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种新型锚注一体化防锈蚀管缝式锚杆，用以解决传统的管缝式锚杆的防锈蚀方式存在不能实现内外壁注浆的一体化操作，且管缝式锚杆与岩体的连接不够紧密的技术问题。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：提供了一种新型锚注一体化防锈蚀管缝式锚杆，包括锚杆杆体，锚杆杆体为内部中空设置、且横截面呈c型的管状结构，锚杆杆体的侧壁上沿其长度方向开设有管缝，以朝向岩体的方向为前，以背离岩体的方向为后，锚杆杆体的后端设置有用于将锚杆杆体与岩体进行锚固的锚固机构，锚杆杆体的管缝处卡接有用于封堵管缝的注浆细管，锚杆杆体前端的管缝处固定有用于卡接注浆细管的卡接台，卡接台为锥顶朝后设置的半圆锥壳体结构，卡接台锥底的半圆的外径等于注浆细管的内径，注浆细管的前端卡接在卡接台外部，注浆细管的后端贯穿锚固机构并延伸至锚固机构的后侧，锚固机构上开设有排气孔。
5.优选地，锚固机构包括固定在锚杆杆体后端的连接头，连接头为内部中空设置的圆管状结构，连接头的前端敞口设置，连接头的后端封闭设置，连接头的后端开设有用于供注浆细管通过的安装孔，连接头的外部开设有外螺纹，连接头上套设有承压垫板，承压垫板的后侧设置有支撑台，支撑台的纵截面呈梯形，连接头背离锚杆杆体的一端依次贯穿承压垫板、支撑台并延伸至支撑台的后侧，连接头的外部螺纹连接有压紧螺母，压紧螺母的一侧
与支撑台背离承压垫板的一侧相贴合，排气孔开设在承压垫板上并与支撑台间隔设置。
6.优选地，支撑台与压紧螺母之间设置有防磨垫圈。
7.优选地，锚杆杆体的前端固定连接有与锚杆杆体内部相连通的杆头，杆头为圆锥台结构，杆头前侧的外径小于杆头后侧的外径。
8.优选地，注浆细管的外径为3-7mm。
9.本实用新型的有益效果：（1）结构设计合理，安装使用方便，制作成本低，通过设置注浆细管，通过注浆细管向岩体内注入环氧树脂浆液，使环氧树脂浆液包裹锚杆杆体外壁，注浆完毕后取出注浆细管，向锚杆杆体内部注入水泥浆液，水泥浆液包裹锚杆杆体内壁的同时将锚杆杆体撑开；对外壁注浆能够充填钻孔周围的细微裂隙，改善支护岩体地质构造的复杂程度，对内壁注浆可以很好的帮助管缝式锚杆打开，提高管缝式锚杆的支护能力，注浆细管的作用在于能高效的将两种浆液分开灌注，同时对外壁灌注时，能够对管缝进行封堵，防止浆液流入锚杆杆体内壁，避免造成浆液的浪费；能够实现对锚杆杆体内外壁注浆的一体化操作，对管缝式锚杆的内外壁均能包裹，同时内外注浆使管缝式锚杆与岩体的连接更加紧密，有效的降低锚杆杆体的锈蚀程度，延长管缝式锚杆的使用寿命，尤其是对于裂隙发育、有含水层的岩体，能够最大限度的发挥管缝式锚杆的优良性能，提高支护的效果；（2）通过设置卡接台，使用时，将注浆细管的前端卡接在卡接台上，防止注浆细管掉落，同时能够约束管缝式锚杆的径向应力，便于管缝式锚杆的安装；（3）通过设置连接头、承压垫板、支撑台、压紧螺母，注浆结束24h后，通过拧紧压紧螺母，为岩体提供轴向应力，提高支护效果。
附图说明
10.图1为本实用新型在使用状态下的结构示意图；
11.图2为注浆细管的结构示意图；
12.图3为图1中a处的放大图；
13.图4为注浆细管与锚杆杆体连接的结构示意图；
14.图5为锚固机构的结构示意图。
15.附图标记：1—锚杆杆体、2—管缝、3—注浆细管、4—卡接台、5—排气孔、6—连接头、7—安装孔、8—承压垫板、9—支撑台、10—压紧螺母、11—防磨垫圈、12—杆头、13—岩体。
具体实施方式
16.如图1和图4所示，本实用新型包括锚杆杆体1，锚杆杆体1为内部中空设置、且横截面呈c型的管状结构，锚杆杆体1的侧壁上沿其长度方向开设有管缝2，以朝向岩体13的方向为前，以背离岩体13的方向为后，锚杆杆体1的后端设置有用于将锚杆杆体1与岩体13进行锚固的锚固机构，锚杆杆体1的管缝2处卡接有用于封堵管缝2的注浆细管3，注浆细管3的结构如图2所示，注浆细管3的外径为3-7mm。如图1和图3所示，锚杆杆体1前端的管缝2处固定有用于卡接注浆细管3的卡接台4，卡接台4为锥顶朝后设置的半圆锥壳体结构，卡接台4锥底的半圆的外径等于注浆细管3的内径，注浆细管3的前端卡接在卡接台4外部，注浆细管3的后端贯穿锚固机构并延伸至锚固机构的后侧，如图1和图5所示，锚固机构上开设有排气孔5。锚固机构包括固定在锚杆杆体1后端的连接头6，连接头6为内部中空设置的圆管状结
构，连接头6的前端敞口设置，连接头6的后端封闭设置，连接头6的后端开设有用于供注浆细管3通过的安装孔7，连接头6的外部开设有外螺纹，连接头6上套设有承压垫板8，承压垫板8的后侧设置有支撑台9，支撑台9的纵截面呈梯形，连接头6背离锚杆杆体1的一端依次贯穿承压垫板8、支撑台9并延伸至支撑台9的后侧，连接头6的外部螺纹连接有压紧螺母10，压紧螺母10的一侧与支撑台9背离承压垫板8的一侧相贴合，排气孔5开设在承压垫板8上并与支撑台9间隔设置。支撑台9与压紧螺母10之间设置有防磨垫圈11。防磨垫圈11不仅能够提升压紧螺母10与支撑台9之间连接的牢固性，还能够减小支撑台9与压紧螺母10接触面的磨损程度，延长压紧螺母10与支撑台9的使用寿命。锚杆杆体1的前端固定连接有与锚杆杆体1内部相连通的杆头12，杆头12为圆锥台结构，杆头12前侧的外径小于杆头12后侧的外径。方便将锚杆杆体1打入钻孔内部。通过类比浆液的实际效果以及经济效益，选择用容易渗透的环氧树脂浆液作为锚杆杆体1外壁的注浆材料，价格低廉，选择水泥浆液作为锚杆杆体1内壁的注浆材料，既提高了锚固效果，又降低了注浆成本。
17.本实用新型的工作原理及使用过程：首先对岩体13进行测量、放线，设计钻孔的位置、深度；对岩体13进行钻孔，适当调整开孔角度，钻进过程中遇到卡钻、塌孔应退回锚杆少许，钻机应减少冲击，多回转，反复清孔，然后慢慢给进，直到钻到预定深度，所开孔径应少于管缝2式锚杆的直径，锚杆孔应尽量打直；将管缝2式锚杆打入钻孔中，孔底预留2cm~6cm空隙，方便后续锚杆杆体1外壁注浆；将注浆细管3通过安装孔7插入锚杆杆体1内部，将注浆细管3的前端卡接在卡接台4上，使注浆细管3对管缝2进行封堵，将注浆压力调整在0.1mp~1mp，将环氧树脂浆液注入锚杆杆体1内的注浆细管3内部，环氧树脂浆液通过注浆细管3从锚杆杆体1的前端向锚杆杆体1的外壁渗透，待到排气孔5流出浆液，关闭排气孔5，稳压注入3min~5min后停止注浆，此时浆液不仅包裹锚管杆体外壁，同时还能渗入到岩石裂隙中，使锚杆杆体1与岩体13构成统一体；外壁注浆完毕后，取出注浆细管3，锚杆杆体1失去径向约束，向岩体13施加径向力，此时向锚杆杆体1内注入水泥浆液，注浆压力调整在0.1mp~1mp，当浆液从供注浆细管3通过的安装孔7向外排出时，关闭安装孔7，稳压注入3min~5min后停止注浆，此时浆液不仅包裹锚杆杆体1内壁，还能够将锚杆杆体1撑开，提高管缝2式锚杆的支护效果；注浆完毕止浆后，在连接头6外部依次套设承压垫板8、支撑台9、防磨垫圈11、压紧螺母10，这时不需要将压紧螺母10紧固，注浆24h后，待到浆液凝固，再拧紧压紧螺母10，紧固力在10kn/m~20kn/m，对岩体13形成轴向应力，支护岩体13。
18.上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。