一种矿用中空注浆锚索的制作方法

1.本实用新型涉及矿山巷道支护或加固用注浆锚索技术领域，尤其涉及到适用于矿山巷道、隧道的破碎围岩支护或加固的中空注浆锚索。


背景技术：

2.中空注浆锚索可以实现全长锚固和对巷道围岩的注浆加固，近几年在煤矿巷道支护中得到了广泛应用。中空注浆锚索施工工序是：先用树脂锚固剂端锚，然后安装止浆塞、托盘、索具张拉预紧，达到设计的预紧力后，卸下张拉机具，向钻孔内注浆，待注浆压力达到一定值后停止注浆。从施工工艺可以看出，可将索体分为三部分，从外到里分别是：张拉预紧段、注浆锚固段、树脂锚固段。索体张拉预紧段不能受挤压收缩，否则锚具下滑降低预紧力；注浆锚固段能够弯曲；树脂锚固段在张拉时也不能收缩，否则索体与锚固剂脱离，影响锚固质量。
3.实用新型专利
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一种锚注锚索”的专利，其申请号：200920226255.4、授权公告号：cn201507318u。其索体结构是多股钢丝缠绕在一根刚性芯管、柔性芯管和端锚段芯杆上以满足中空注浆锚索索体的不同要求。该专利在实际应用中发现以下问题，柔性芯管为塑料管，壁厚内孔小影响过浆面积、易老化、易漏出索体等，三种芯管（杆）加工索体较繁琐。
4.实用新型专利“一种实用型中空注浆锚索”申请号 201521076588.5、授权公告号：cn 205206857 u。其索体结构是预应力螺旋肋钢丝缠绕在高强无缝钢管、圆钢撑杆上。用高强无缝钢管代替了刚性芯管和柔性芯管，虽在结构上进行了简化，但索体弯曲后不能恢复原状，运到井下的锚索很难伸直，也给锚索安装搅拌树脂增加了阻力。


技术实现要素：

5.本实用新型针对现有技术的不足，提供一种矿用中空注浆锚索，利用薄壁螺纹钢管具有的弹性特点，可随索体弯曲后回直，且避免了索体中心管折断。
6.本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种矿用中空注浆锚索，包括索体，所述索体包括同轴固接且连通的中芯钢管和薄壁螺纹钢管，所述中芯钢管和薄壁螺纹钢管形成的索体芯上缠绕有钢丝；中芯钢管远离薄壁螺纹钢管的一端固接有注浆接头，薄壁螺纹钢管经注浆锚固段延伸至索体末端，且薄壁螺纹钢管的管壁上开设有若干位于注浆锚固段的出浆孔，索体末端固接有封堵薄壁螺纹钢管内孔的锚固剂搅拌爪，锚固剂搅拌爪远离薄壁螺纹钢管的一端固设有沿周向排布的若干搅拌齿，各搅拌齿围成与树脂锚固剂适配的固定腔。
7.本方案通过设置搅拌齿形成固定腔，便于固定安装锚固剂，从而确保树脂锚固剂被送至孔底，并且方便对树脂锚固剂进行搅拌，同时锚固剂搅拌爪还起到封堵薄壁螺纹钢管的作用；通过设置贯穿注浆锚固段的薄壁螺纹钢管，实现了随索体的变形和回直；通过设置注浆接头，方便注浆，浆液沿中芯钢管流至薄壁螺纹钢管内，并从出浆孔流出，凝固后实现注浆锚固。
8.作为优化，所述搅拌爪上还固设有向前延伸至薄壁螺纹钢管内孔的锥形插头，且锥形插头的前端直径小于后端直径。本优化方案通过设置锥形插头，更方便保证搅拌爪与薄壁螺纹钢管同轴，同时利用插头的锥形设置，提高了对薄壁螺纹钢管封堵的可靠性。
9.作为优化，搅拌爪与索体连接处的外部套设有固定环，搅拌爪与索体通过所述固定环固接。本优化方案通过固定环将搅拌爪与索体固接， 结构简单，装配难度小。
10.作为优化，所述索体上套设固定有位于注浆锚固段与树脂锚固段之间的树脂托，所述树脂托的外径与钻孔适配。本优化方案通过设置树脂托，防止树脂锚固剂流出树脂锚固段，以提高树脂锚固剂的密实度，同时有利于保证索体在锚孔内居中。
11.作为优化，所述薄壁螺纹钢管上套设固定有位于出浆孔一侧的支撑环，支撑环位于钢丝内侧，且支撑环处索体的外径小于钻孔直径2-5mm。本优化方案支撑环的设置，向外撑开索体钢丝，使浆液可以更好地从钢丝缝隙之间流出，确保锚固的可靠性。
12.作为优化，支撑环的内壁设有与薄壁螺纹钢管适配的螺纹，支撑环的外壁设有与索体钢丝适配的凹槽，相邻的两凹槽之间形成与相邻两根索体钢丝之间间隙适配的凸起。本优化方案的设置，保证了支撑环固定的可靠性，避免支撑环在索体弯曲时发生移位。
13.作为优化，所述支撑环包括两相对设置的半环体，两相对的半环体通过螺栓固接。本优化方案将支撑环设置为两个半环体，更方便将支撑环安装在薄壁螺纹钢管上，从而大幅提高了装配效率。
14.作为优化，注浆接头远离中芯钢管的一端内孔通过螺纹连接有丝堵。本优化方案通过设置丝堵，防止浆液流出。
15.作为优化，薄壁螺纹钢管的壁厚为0.15-1mm。本优化方案的壁厚设置，既保证了螺纹钢管的强度，同时保证了螺纹钢管具有一定的柔性及回弹性能，更好地随索体弯曲和回直。
16.本实用新型的有益效果为：
17.1、采用薄壁螺纹钢管贯穿在索体中心，解决了采用多段管在运输或折弯过程中发生断开的问题，中心管不会因为折弯断开窜出周围钢丝，并且在索体加工编制过程中无须再停机放置多段管；
18.2、利用薄壁螺纹钢管不生锈，不老化的特性，保证了锚索的使用性能；
19.3、搅拌爪的设置，使树脂锚固剂的安装不再出现与索体并行状态，防止树脂锚固剂被挤在索体一边；
20.4、通过设置树脂托，防止树脂下流，将出浆口堵住，提高了树脂锚固剂的密实度，同时使索体在锚孔内保持居中；
21.5、通过设置支撑环，且支撑环上的凸起数量与索体外围钢丝根数相同，能更好地固定钢丝，达到每两根钢丝之间间隙相同，折弯过程中钢丝不会跑偏；支撑环内部是与螺纹钢管相配合的螺纹，支撑环采用两瓣扣压方式安装，使之能固定在一组出浆孔的中间位置不滑动。
附图说明
22.图1为本实用新型结构示意图；
23.图2为本实用新型位于树脂锚固段的结构示意图；
24.图3为图1中ⅰ处放大图；
25.图4为图1中ⅱ处放大图；
26.图5为图1中ⅲ处放大图；
27.图6为树脂托截面示意图；
28.图7为搅拌爪的轴测图。
29.图中所示：
30.1、锚固剂搅拌爪，2、树脂托，3、薄壁螺纹钢管，4、中芯钢管，5、托盘，6、锚具，7、索体，8、注浆接头， 9、钢丝，10、固定环，11、搅拌齿，12、锥形插头，13、支撑环，14、出浆孔，15、压管，16、丝堵，17、凸起。
具体实施方式
31.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。
32.如图1所示一种矿用中空注浆锚索，包括锚具6、托盘5、止浆塞和索体7，锚具6、托盘5和止浆塞均采用现有技术。
33.索体7包括同轴固接且连通的中芯钢管4和薄壁螺纹钢管3，本实施例的薄壁螺纹钢管的壁厚为0.15-1mm，防锈材质，长时间放置不生锈、不老化，壁薄，管中心通浆直径大，具有柔性，索体弯曲后可恢复正常状态。中芯钢管4和薄壁螺纹钢管3形成的索体芯上缠绕有钢丝9，中芯钢管4和薄壁螺纹钢管3通过压管15压接固定。
34.中芯钢管远离薄壁螺纹钢管的一端固接有注浆接头8，注浆接头一方面用来连接注浆管路对索体注浆，另一方面用于连接搅拌机进行树脂搅拌。注浆接头远离中芯钢管的一端内孔通过螺纹连接有丝堵16，注浆时将丝堵拆下，将注浆接头与注浆管道连接，注浆结束后，将丝堵安装在注浆接头的注浆端，用于封堵浆液，防止注浆完成后，浆液从注浆口倒流。
35.薄壁螺纹钢管经注浆锚固段延伸至索体末端，且薄壁螺纹钢管的管壁上开设有若干位于注浆锚固段的出浆孔14，为了保证从出浆孔流出的浆液经钢丝之间流出，本实施例薄壁螺纹钢管上套设固定有位于出浆孔一侧的支撑环13，支撑环13位于钢丝内侧，使用支撑环向外撑开外包钢丝，使浆液可以从钢丝缝隙之间流出。支撑环处索体的外径小于钻孔直径2-5mm，每个支撑环的两侧均设有一组出浆孔。支撑环的内壁设有与薄壁螺纹钢管适配的螺纹，支撑环的外壁设有与索体钢丝适配的凹槽，相邻的两凹槽之间形成与相邻两根索体钢丝之间间隙适配的凸起17。为了方便支撑环的安装，本实施例的支撑环包括两相对设置的半环体，两相对的半环体通过螺栓固接。
36.索体末端固接有封堵薄壁螺纹钢管内孔的锚固剂搅拌爪1，锚固剂搅拌爪远离薄壁螺纹钢管的一端固设有沿周向排布的若干搅拌齿11，各搅拌齿围成与树脂锚固剂适配的固定腔，用来顶装树脂锚固剂，使树脂锚固剂端部被围入各个齿之间，防止树脂锚固剂被挤在索体一边而发生无法送到钻孔底部的情况。搅拌爪上还固设有向前延伸至薄壁螺纹钢管内孔的锥形插头12，且锥形插头12的前端直径小于后端直径，更好地对薄壁螺纹钢管进行封堵，使浆液不会从此处的薄壁螺纹钢管内孔流出。搅拌爪的中间部分为圆柱状，外圆柱尺寸与索体外径一致，当其锥形插头完全插入薄壁螺纹钢管内孔时，圆柱的端部正好与索体外围钢丝接触，此时用固定环10将索体与圆柱部分压紧，即搅拌爪与索体连接处的外部套
设有固定环10，搅拌爪与索体通过所述固定环10固接。
37.索体上套设固定有位于注浆锚固段与树脂锚固段之间的树脂托2，树脂托2与搅拌爪之间的距离为1.5~2米，所述树脂托的外径与钻孔适配，防止树脂下流，提高树脂锚固剂的密实度，将出浆口堵住；保持索体在锚孔内居中。
38.使用时，将树脂锚固剂安装在搅拌齿上，利用索体将树脂锚固剂送入孔底，并进行搅拌，实现端锚，然后通过注浆接头进行注浆，浆液经出浆孔流出，并经钢丝之间的缝隙外流，注浆结束后安装丝堵，避免浆液倒流，浆液凝固后完成锚固。本实施例的索体、端锚搅拌的结构更为合理，便于索体加工和井下施工。
39.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。