一种内穿超长套式管缝锚杆的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种内穿超长套式管缝锚杆，主要有外部管缝式锚杆（下文简称外部锚杆）、内穿管缝式锚杆（下文简称内穿锚杆）、托盘、让压弹簧（下文简称弹簧）、保险丝、木楔五部分组成；其中内穿锚杆锚头较外部锚杆长出一段，内穿锚杆尾部新开三道缝，呈三瓣式张开。使用时先将外部锚杆通过锚杆钻机打入锚杆钻孔，并使其尾部没入钻孔内；在内穿锚杆装上托盘，然后用钻机将内穿锚杆顶着水泥药卷打入外部锚杆的内壳；继续推进内穿锚杆使水泥药卷顶入孔底处并搅拌至均布密实，使托盘与煤岩体表面紧密接触；最后于尾部装上弹簧，敲上木楔，捆上保险丝，完成安装。本实用新型加强了端头锚固，提升了杆体强度，增加了锚尾的增阻让压性能；使管缝锚杆的作用发挥到极致，具有结构简单、易操作、锚固强、让压足等特点，有一定的实际应用价值。
【专利说明】
_种内穿超长套式管缝锚杆
技术领域
[0001] 本实用新型涉及矿山及地下工程中围岩控制和支护领域，具体涉及一种内穿超长 套式管缝锚杆。
【背景技术】
[0002] 普通的管缝式锚杆是一种全长锚固、主动加固围岩的锚杆。它的立体部分是一根 纵向开缝的高强度钢管，当安装于比管径稍小的钻孔时，由于开缝钢管被压缩，使管壁与孔 壁紧紧附着，可立即在全长范围内对孔壁施加径向压力和阻止围岩变形的摩擦力，加上锚 杆托盘的承托力，使围岩处于三向受力状态，从而实现对煤岩体的稳定支护作用。
[0003] 这种普通的管缝式锚杆存在着一定的缺陷，最明显的就是锚固力较低;其锚头锚 固力非常低。在动压明显有断层裂隙发育、煤岩体易膨胀的岩层巷道中应用，易出现锚头失 效，杆体的锚固力不足的情況。煤层巷道松软，受采动影响大，当出现大量的围岩变形后，没 有让压性能极易被拉断。因此有必要设计出一款同时具备端头锚固、杆体锚固、尾部让压性 能的锚杆，来应对更为复杂的围岩环境。 【实用新型内容】
[0004] 针对现有管缝式锚杆存在的技术问题，本实用新型提供一种内穿超长套式管缝锚 杆，两根管缝锚杆呈穿套形式组合在一起。不仅增加了管缝式锚杆支护时的全长锚固力还 增强了锚杆的抗拉和抗剪强度，同时内穿锚杆端头与锚固剂的作用更是加强了端头锚固， 内穿锚杆尾部的弹簧与木楔的组合提高的了管缝锚杆的增阻让压性能，使管缝式锚杆的锚 固作用得到进一步提升和改进。在动压明显，有断层裂隙发育、煤岩体易膨胀、易变性的岩 层巷道中具有较好的实用性。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案如下：
[0006] -种内穿超长套式管缝锚杆，先将外部管锚杆打入锚杆钻孔，再将内穿锚杆套上 托盘，打入外部锚杆内壳，形成穿套式管缝锚杆。
[0007] 按理论，岩层中锚杆钻孔直径=(0.9~0.95) X外部锚杆直径，锚杆钻孔深度=内穿 锚杆长度+l〇〇mm;煤层中锚杆钻孔直径=(0.9~1.00) X外部锚杆直径，锚杆钻孔深度=外部 错杆长度+200mm。
[0008] 进一步的，外部锚杆长度为内穿管锚杆长度的3/4，外部锚杆直径比内穿锚杆直径 大 3mm〇
[0009] 进一步的，外部锚杆完全打入钻孔中后，内穿锚杆要顶着水泥药卷穿过外部锚杆 内壳至孔底，保证内穿锚杆端头的锚固力。
[0010]更进一步的，内穿锚杆尾部套上弹簧并敲进木楔捆上保险丝，形成弹簧木楔的组 合。
[0011] 本实用新型的有益技术效果是：
[0012] 由于两根管缝式锚杆相互穿套的形式，提高了锚杆整体的刚度，增加了锚杆与钻 孔壁之间的相对挤压力，即增大了锚杆与钻孔孔壁的摩擦力，使其的全长锚固力得到大幅 度增加，加强了锚杆的抗拉和抗剪强度，产生较好的支护效果；内穿锚杆锚头超出的部分与 水泥药卷结合加强了端头锚固；围岩变形时，锚尾受增阻托盘内倾面约束作用，在增阻托盘 相对向外滑动的过程中，弹簧压缩，锚杆越拉越紧，内穿锚杆尾部的弹簧木楔的组合形式起 到了让压增阻的效果。本实用新型整体提升了管缝锚杆的支护效果，并且延长了锚杆的使 用寿命。
【附图说明】
[0013] 图1为本实用新型进行支护的钻孔截面示意图；
[0014] 图2为图1的A-A剖面图；
[0015] 其中，1一外部锚杆，2-内穿锚杆，3-托盘，4一弹簧，5-木楔，6-保险丝，7-水 泥药卷。
【具体实施方式】
[0016] 本实用新型提供了一种内穿超长套式管缝锚杆，为了使本实用新型的目的、技术 方案以及优点更清楚、明确，以下将结合附图与实施例，就煤岩层的支护对本实用新型作进 一步详细说明。
[0017] -种内穿超长套式管缝锚杆，包括外部锚杆1、内穿锚杆2、托盘3、弹簧4、木楔5和 保险丝6组成。
[0018] 具体的安装实施方式如下：
[0019] (1)依据设计要求确定锚杆孔位，用钻机具打锚杆钻孔，用压风吹尽钻孔内的岩 粒；
[0020] (2)用冲击钻向钻孔中打入外部锚杆1，并使其尾部没入钻孔；
[0021] (3)在内穿锚杆2装上托盘3,然后用钻机将其顶着水泥药卷7打入外部锚杆1的内 壳；
[0022] (4)继续推进内穿锚杆2,使水泥药卷7至孔底并搅拌密实均匀，且使其托盘3与煤 岩体表面紧密接触；
[0023] (5)在内穿锚杆1尾部套上弹簧4并敲入圆锥形木楔5,使内穿锚杆2尾部张开，；弹 簧4处于轻度压缩状态后，给木楔5捆上保险丝6，完成安装。
[0024] 所述的外部锚杆直径= 43mm，外部锚杆长度1500mm;内穿锚杆直径40mm，内穿锚杆 长度2100mm;管壁厚度3.5mm。所述钻孔长度2200mm，钻孔直径= 43mmX0.95 = 41mm，所述弹 簧长度7〇mm;所述托盘半径7〇mm;所述圆锥形木楔直径55mm，高70mm。
[0025] 应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本 实用新型专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离 本实用新型权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，这些均 落入本实用新型的保护范围之内，本实用新型的请求保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种内穿超长套式管缝锚杆，主要由外部锚杆（1)、内穿锚杆(2)、托盘(3)、弹簧(4)、 木楔(5 )和保险丝(6 )组成，其特征在于：内穿锚杆(2 )穿入外部锚杆（1)内部，内穿锚杆(2 ) 锚头处有水泥药卷(7)，其尾部套有托盘(3)和弹簧(4)，尾部内侧敲有木楔(5)，外侧捆有保 险丝(6)。2. 根据权利要求1所述的一种内穿超长套式管缝锚杆，其特征在于：外部锚杆（1)和 内穿锚杆(2)均为管缝锚杆，外部锚杆（1)比内穿锚杆(2)短且内穿锚杆(2)锚头比外部锚杆 (1)长出一段，外部锚杆(1)的长度是内穿锚杆(2)长度的3/4。3. 根据权利要求1所述的一种内穿超长套式管缝锚杆，其特征在于：内穿锚杆(2)尾 部新开三段开缝，使之均匀的呈三瓣式张开，每两道开缝之间角度为120度，锚杆尾部装有 弹簧(4)和木楔(5)，木楔为圆锥形。4. 根据权利要求1所述的一种内穿超长套式管缝锚杆，其特征在于：所需水泥药卷 (7)的有效锚固长度2内穿锚杆(2)锚头较外部锚杆(1)超出段长度。
【文档编号】E21D20/00GK205445644SQ201620182538
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】蒋子龙, 王同旭, 江东海, 张恒, 宋学峰
【申请人】山东科技大学