一种自进式裂隙水预警锚杆的制作方法
【专利摘要】本实用新型专利是一种自进式裂隙水预警锚杆，属于锚固工程领域，是一种支护装置，主要应用于岩层裂隙发育的地质，由锚杆体、裂隙水预警钻头、预警指示灯、预警指示灯电线、连接套、拱形垫板、螺母、止浆塞、堵浆塞组成，锚杆体的头部设有裂隙水预警钻头，杆身内侧埋设有预警指示灯电线，杆身外侧环绕自进螺纹，锚杆体杆体均布注浆孔，杆体尾部设有预警指示灯，并采用连接套连接加长锚杆体，杆体尾部由拱形垫板、螺母、止浆塞、堵浆塞组成，裂隙水预警钻头由中空合金钻头及裂隙水预警装置组成，起预警裂隙水随裂隙发育涌入锚杆锚固地层的作用。
【专利说明】
一种自进式裂隙水预警锚杆
技术领域
[0001 ]本实用新型是一种自进式裂隙水预警锚杆，具有预警岩层裂隙水发展的作用，属于柔性岩体支护装置，适应用于裂隙发育岩层锚固工程领域。
【背景技术】
[0002]随岩层裂隙开展，含水岩层中水会沿裂隙流动，导致两种现象发生:一是水进入锚杆孔，对孔壁的渗透、侵蚀以及剥离作用，使孔壁破坏，锚杆与围岩锚固失效，锚杆脱落，围岩失去控制而塌落，造成安全事故;二是水经过锚杆孔或杆体，越过隔水岩层而进入非含水岩层，使非含水岩层强度降低并出现膨胀、水解或者泥化等现象，导致围岩大量变形和移动，造成安全事故。
[0003]目前裂隙发育岩层的锚固中常采用普通自进式锚杆，不能对裂隙水的发展进行预警。因此，需要寻找一种可以对岩层裂隙水发展进行预警的新型锚杆。
【实用新型内容】
[0004]为了克服现有锚杆无法对岩层裂隙水发展进行预警的问题，本实用新型提供一种自进式裂隙水预警锚杆，可以在岩层裂隙发育过程中，对岩层裂隙水发展进行有效预警，从而保障支护围岩安全性。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:由锚杆体、裂隙水预警钻头、预警指示灯、预警指示灯电线、连接套、拱形垫板、螺母、止浆塞、堵浆塞组成，锚杆体的头部设有裂隙水预警钻头，杆身内侧埋设有预警指示灯电线，杆身外侧环绕自进螺纹，锚杆体杆体均布注浆孔，杆体尾部设有预警指示灯，并采用连接套连接加长锚杆体，杆体尾部由拱形垫板、螺母、止浆塞、堵浆塞组成，裂隙水预警钻头由中空合金钻头及裂隙水预警装置组成。
[0006]作为改进，裂隙水预警钻头由中空合金钻头和裂隙水预警装置组成，裂隙水预警装置放置于合金制成的中空合金钻头内，中空合金钻头侧面布有进水孔，裂隙水预警装置由膨胀部、连接部、电源、外接电线组成，外接电线与锚杆体内埋放的预警指示灯电线。
[0007]作为改进，膨胀部由遇水膨胀的高分子材料制成，可以采用由纤维素或聚丙烯酰胺改性后的氯丁橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶。当裂隙水沿岩石裂隙经中空合金钻头侧面进水孔接触膨胀部时，高分子材料遇水体积变大。
[0008]作为改进，连接部为夹子形，由两个聚乙烯块制成，采用不锈钢弹簧连接，连接部前端连接膨胀部，连接部后端设有两个不锈钢片，分别与外接电线和电源连接。膨胀部遇水膨胀后，裂隙水预警装置电路通过连接部后端不锈钢片接通，锚杆体尾部的预警指示灯亮起，对裂隙水发展进行预警。
[0009]作为改进，连接套由高分子材料制成，该高分子材料抗拉压、抗弯剪强度大，可拼接连接不同长度锚杆体，使锚杆能边钻进边加长至设计的深度。
[0010]作为改进，锚杆体周身设有按国际标准设计的波形连续螺纹，便于安装螺母、连接套等各种配件，可任意切割和连接加长，同时锚杆体为空心钢管上布有注浆孔，灌注水泥砂浆使用。
[0011]作为改进，止浆塞可防止灌浆时水泥砂浆沿通孔上溢，并闭合锚固段空间。拱形垫板进一步阻碍水泥砂浆上溢。灌浆结束后用堵浆塞堵住中空锚杆体中未凝固砂浆。
[0012]本实用新型的有益效果是:裂隙水流经裂隙水预警钻头时，裂隙水预警装置中的膨胀部遇水后发生膨胀，裂隙水预警装置电路联通，预警指示灯亮起，起到预警裂隙水发展作用。
【附图说明】
[0013]图1为一种自进式裂隙水预警锚杆的结构主视图。
[0014]图2为一种自进式裂隙水预警锚杆杆体剖面图。
[0015]图3为裂隙水预警钻头结构图。
[0016]附图标记说明:
[0017](I)锚杆体；(2)裂隙水预警钻头；(3)预警指示灯；(4)预警指示灯电线；(5)连接套；(6)拱形垫板；(7)螺母；(8)止浆塞；(9)堵浆塞；(10)注浆孔；(11)中空合金钻头；(12)裂隙水预警装置;(13)进水孔;(14)膨胀部;(15)连接部;(16)电源;(17)外接电线。
【具体实施方式】
[0018]图1和图2中，一种自进式裂隙水预警锚杆，由锚杆体(1)、裂隙水预警钻头(2)、预警指示灯(3)、预警指示灯电线(4)、连接套(5)、拱形垫板(6)、螺母(7)、止浆塞(8)、堵浆塞(9)组成，锚杆体(I)的头部设有裂隙水预警钻头(2)，杆身内侧埋设有预警指示灯电线(4)，杆身外侧环绕自进螺纹，锚杆体(I)杆体均布注浆孔(10)，杆体尾部设有预警指示灯(3)，并采用连接套(5)连接加长锚杆体(1)，杆体尾部由拱形垫板(6)、螺母(7)、止浆塞(8)、堵浆塞
(9)组成。
[0019]—种新型自进式裂隙水预警锚杆采取自进式插入方式。使用时，通过杆身外侧自进螺纹，旋转拧入围岩后。经中空的锚杆体(I)灌注水泥砂浆，水泥砂浆通过注浆孔(10)灌入，砂浆填充通孔与锚杆体(I)之间空隙，注浆完毕后将堵浆塞(9)旋入锚杆体(I)尾部，完成支护加固。当裂隙水沿岩石裂隙经中空合金钻头侧面进水孔接触膨胀部(14)时，高分子材料遇水体积变大，裂隙水预警装置(12)电路通过连接部(15)接通，锚杆体(I)尾部的预警指示灯(3)亮起，对裂隙水发展进行预警。
[0020]作为改进，图3所示裂隙水预警钻头(2)由中空合金钻头(11)和裂隙水预警装置
(12)组成，裂隙水预警装置(12)放置于合金制成的中空合金钻头(11)内，中空合金钻头
(11)侧面布有进水孔(13)，裂隙水预警装置(12)由膨胀部(14)、连接部(15)、电源(16)、夕卜接电线(17)组成，外接电线(17)与锚杆体内埋放的预警指示灯电线(4)。
[0021]作为改进，图3所示膨胀部(14)由遇水膨胀的高分子材料制成，可以采用由纤维素或聚丙烯酰胺改性后的氯丁橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶。当裂隙水沿岩石裂隙经中空合金钻头侧面进水孔接触膨胀部时，高分子材料遇水体积变大。
[0022]作为改进，图3所示连接部(15)为夹子形，由两个聚乙烯块制成，采用不锈钢弹簧连接，连接部(15 )前端连接膨胀部(14)，连接部(15 )后端设有两个不锈钢片，分别与外接电线(17)和电源(16)连接。膨胀部(14)遇水膨胀后，裂隙水预警装置(12)电路通过连接部(15)后端不锈钢片接通，锚杆体(I)尾部的预警指示灯(3)亮起，对裂隙水发展进行预警。
[0023]作为改进，图1所示连接套(5)由高分子材料制成，该高分子材料抗拉压、抗弯剪强度大，可拼接连接不同长度锚杆体(I)，使锚杆能边钻进边加长至设计的深度。
[0024]作为改进，图1所示锚杆体(I)周身设有按国际标准设计的波形连续螺纹，便于安装螺母(7)、连接套(5)等各种配件，可任意切割和连接加长，同时锚杆体(I)为空心钢管上布有注浆孔(10)，灌注水泥砂浆使用。
[0025]作为改进，图1所示止浆塞(8)可防止灌浆时水泥砂浆沿通孔上溢，并闭合锚固段空间。拱形垫板(6)进一步阻碍水泥砂浆上溢。灌浆结束后用堵浆塞(9)堵住中空锚杆体(I)中未凝固砂楽。
【主权项】
1.一种新型自进式裂隙水预警锚杆，由锚杆体(I)、裂隙水预警钻头(2)、预警指示灯(3)、预警指示灯电线(4)、连接套(5)、拱形垫板(6)、螺母(7)、止浆塞(8)、堵浆塞(9)组成，锚杆体(I)的头部设有裂隙水预警钻头(2)，杆身内侧埋设有预警指示灯电线(4)，杆身外侧环绕自进螺纹，锚杆体(I)杆体均布注浆孔(10)，杆体尾部设有预警指示灯(3)，并采用连接套(5)连接加长锚杆体(1)，杆体尾部由拱形垫板(6)、螺母(7)、止浆塞(8)、堵浆塞(9)组成。2.根据权利要求1中所述的一种新型自进式裂隙水预警锚杆，其特征在于:裂隙水预警钻头(2)由中空合金钻头(11)和裂隙水预警装置(12)组成，裂隙水预警装置(12)放置于合金制成的中空合金钻头(11)内，中空合金钻头(11)侧面布有进水孔(13)，裂隙水预警装置(12)由膨胀部(14)、连接部(15)、电源(16)、外接电线(17)组成，外接电线(17)与锚杆体内埋放的预警指示灯电线(4)。3.根据权利要求1中所述的一种新型自进式裂隙水预警锚杆，其特征在于:膨胀部(14)由遇水膨胀的高分子材料制成，可以采用由纤维素或聚丙烯酰胺改性后的氯丁橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶。4.根据权利要求1中所述的一种新型自进式裂隙水预警锚杆，其特征在于:连接部(15)为夹子形，由两个聚乙烯块制成，采用不锈钢弹簧连接，连接部(15)前端连接膨胀部(14)，连接部(15)后端设有两个不锈钢片，分别与外接电线(17)和电源(16)连接。
【文档编号】E02D5/74GK205422768SQ201620182606
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】冯佰研, 牛传星, 朱合轩, 秦哲
【申请人】山东科技大学