一種多段膨脹讓壓預(yù)應(yīng)力注漿錨索及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多段膨脹讓壓預(yù)應(yīng)力注漿錨索，屬于礦山工程支護(hù)用的注漿錨索領(lǐng)域，其解決了現(xiàn)有技術(shù)中錨索支護(hù)效果差的問題，本發(fā)明注漿錨索包括錨索體、托盤、套管和鎖緊裝置，托盤和鎖緊裝置順次套置在錨索體的尾部，其套管是由套管一、套管二和套管三依次連接而成，在套管一、套管二的相應(yīng)位置處設(shè)置有環(huán)形狀凸緣，套管二、套管三的相應(yīng)位置設(shè)置有開口槽二、開口槽三，套管一頭部頂在鎖緊裝置上，套管三尾部頂在錐形頭上；鎖緊裝置與托盤、套管相互接觸，對錨索桿體施加拉力，套管受軸向壓力作用，開口槽與鎖緊裝置、凸緣或者錐形頭進(jìn)行擠壓，布置的開口槽脹開，擠壓在孔壁上，增加了與孔壁的摩擦力，使整體具有較高的錨固作用。
【專利說明】一種多段膨脹讓壓預(yù)應(yīng)力注漿錨索及其使用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水利水電工程、隧道工程、礦山工程等地下工程中支護(hù)用的注漿錨索 領(lǐng)域，具體涉及一種多段膨脹讓壓預(yù)應(yīng)力注漿錨索。

【背景技術(shù)】
[0002] 在隧道、水利、礦山巷道等領(lǐng)域工程建設(shè)過程中，錨索成為應(yīng)用最廣泛的支護(hù)設(shè) 備。錨索可以提高巖體自身的力學(xué)性能、充分發(fā)揮巖體自承能力、保證巖坡體和圍巖的整體 穩(wěn)定和安全、能夠改善工程環(huán)境和工程質(zhì)量、節(jié)約工程材料和造價、縮短工期。錨索支護(hù)不 僅用于初期支護(hù)，也是永久支護(hù)的一部分。在礦山巷道支護(hù)中基本取代了被動支撐或臨時 支護(hù)結(jié)構(gòu)成為基本的臨時支護(hù)技術(shù)，并與鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土聯(lián)合使用后有時成為永久支 護(hù)結(jié)構(gòu)。但在圍巖存在裂隙及巖石松散的情況下，單靠錨索單一的錨固作用還達(dá)不到有效 地使圍巖有效地結(jié)合成一體，提高圍巖自身承載壓力的目的。
[0003] 目前市面上出現(xiàn)了各種注漿錨索，由錨索體、托盤和鎖緊裝置組成，錨索體是為自 帶注漿芯管的中空結(jié)構(gòu)，采用反向注漿方式，錨索體孔底端部用拌樹脂藥卷端錨，通過注漿 芯管可將漿液注入松散巖石中，從而使錨索體有效地與圍巖結(jié)合成一體，提高圍巖承載自 身壓力的目的；但是，上述這種注漿錨索無初錨力，只有漿液凝固到一定強(qiáng)度后才產(chǎn)生錨固 作用，而且錨固效果差，專利CN102877868A公開了一種新型膨脹式讓壓預(yù)應(yīng)力注漿錨索， 該錨索能夠具備一定的初錨力，但是，該注漿錨索是從膨脹管前端的開口槽進(jìn)行注漿，為了 獲得更好的錨固效果，增加錨索的錨固力，急需一種多段膨脹讓壓預(yù)應(yīng)力注漿錨索。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對圍巖裂隙及巖石松散的情況，為了獲得更好的錨固效果，本發(fā)明提出了一種 多段膨脹讓壓預(yù)應(yīng)力注漿錨索，該錨索可以實(shí)現(xiàn)多段注漿，并且具備高初錨力。
[0005] 本發(fā)明技術(shù)方案包括：
[0006] -種多段膨脹讓壓預(yù)應(yīng)力注漿錨索，包括錨索體、托盤和鎖緊裝置，所述錨索體為 自帶注漿芯管的中空結(jié)構(gòu)，所述托盤和鎖緊裝置順次套置在錨索體的尾部，所述錨索體的 頭部還連接有帶有錐形頭的中空桿體，所述錐形頭上設(shè)置有開口槽，所述注漿芯管伸入所 述中空桿體內(nèi)，所述錨索體上套置有套管，所述套管是由套管一、套管二和套管三連接而 成，所述套管一靠近錨索體尾部，所述套管三靠近錨索體頭部，所述套管二位于套管一和套 管二之間；
[0007] 所述套管一、套管二、套管三直徑相同且小于所述錐形頭的直徑，所述套管一的頭 部頂在所述鎖緊裝置上，尾部設(shè)置有環(huán)形狀凸緣一；所述套管二的頭部設(shè)置有開口槽二，尾 部設(shè)置有環(huán)形狀凸緣二，所述套管二通過開口槽二與套管一的尾部卡合在一起；所述套管 三頭部和尾部均設(shè)置有開口槽三，其頭部處的開口槽三與套管二的尾部卡合在一起，尾部 處的開口槽三頂在所述錐形頭上；所述開口槽二、開口槽三相對應(yīng)處的錨索體上均設(shè)置有 注漿孔。
[0008] 作為本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，上述托盤由兩個重疊相扣的盤體組成，其中一個盤 體是起讓壓作用的碟形狀盤體，另一個盤體是用于堵塞鉆孔口的喇叭頭狀盤體。
[0009] 上述多段膨脹讓壓預(yù)應(yīng)力注漿錨索的使用方法，包括以下步驟：
[0010] a打孔，在圍巖上打巖孔，所述巖孔與套管外徑一致；
[0011] b安裝，依次將套管三、套管二、套管一套在錨索體上，裝進(jìn)步驟a所述巖孔內(nèi)，然 后裝托盤、鎖緊裝置；
[0012] c將專用的注漿設(shè)備連接在錨索體外露端上，對圍巖裂隙進(jìn)行注漿，使?jié){液向圍巖 裂隙滲透。
[0013] 本發(fā)明所帶來的有益技術(shù)效果：
[0014] 本發(fā)明公開了一種多段膨脹讓壓預(yù)應(yīng)力注漿錨索及其使用方法，與現(xiàn)有技術(shù)相 t匕，其桿體上套置的套管包括套管一、套管二和套管三，并且在套管二和套管三上分別設(shè)有 開口槽二和開口槽三，在擰鎖緊裝置的過程中鎖緊裝置與托盤、套管相互接觸，對錨索體施 加拉力，套管受軸向壓力作用，開口槽二、開口槽三與鎖緊裝置、凸緣或者錐形頭進(jìn)行擠壓， 布置的開口槽二和開口槽三脹開，擠壓在孔壁上，增加了與孔壁的摩擦力，使整體具有較高 的錨固作用；另外，在開口槽二、開口槽三處的錨索體上設(shè)有注漿孔，可以實(shí)現(xiàn)多段注漿，增 加錨索的錨固力；同時托盤受鎖緊裝置軸向壓力作用，蝶形狀盤體受到壓縮，對整體錨索支 護(hù)起讓壓作用，喇叭頭狀盤體擠入巖孔內(nèi)，堵住巖孔。
[0015] 本發(fā)明注漿錨索安裝方便，具備高初錨力及讓壓作用，在圍巖出現(xiàn)大變形時具有 較好的支護(hù)效果；本發(fā)明碟形狀托盤不僅起到讓壓作用，而且還可以作為注漿塞堵漿，節(jié)省 工序。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步清楚、完整的說明：
[0017] 圖1為本發(fā)明注漿錨索沿錨索長度方向的剖面圖；
[0018] 圖2為本發(fā)明套管一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3為本發(fā)明套管二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖4為本發(fā)明套管三的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖中，1、鎖緊裝置，2、碟形狀盤體，3、喇叭頭狀盤體，4、錨索體，5、套管，6、注漿芯 管，7、中空桿體，8、開口槽，9、注漿孔，10、套管一，11、套管二，12、套管三。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 本發(fā)明公開了一種多段膨脹讓壓預(yù)應(yīng)力注漿錨索及其使用方法，為了使本發(fā)明的 優(yōu)點(diǎn)、技術(shù)方案更加清楚、明確，下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步清楚、完整的說明。
[0023] 結(jié)合圖1所示，本發(fā)明，一種多段膨脹讓壓預(yù)應(yīng)力注漿錨索，其包括鎖緊裝置1、托 盤、錨索體4和錐形頭，錐形頭位于錨索體4的前部，錐形頭的直徑大于錨索桿體的直徑，且 小于鉆孔或者巖孔的直徑，鎖緊裝置1和托盤位于尾部，鎖緊裝置1在靠近尾部的一側(cè)，鎖 緊裝置的結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域公知常識，在此不做詳細(xì)說明，錨索體4為自帶注漿芯管6的中空結(jié) 構(gòu)，錐形頭上設(shè)置有開口槽8,注漿芯管6伸入中空桿體7內(nèi)；
[0024] 套管5套置在錨索體4上，與現(xiàn)有技術(shù)中套管不同的是：本發(fā)明套管不僅僅只在其 頭部的開口槽8處注漿，本發(fā)明套管分為多段，從錨索體的尾部端開始，依次為套管一 10、 套管二11和套管三12,套管一 10的頭部頂在鎖緊裝置1上，套管二11和套管一 10、套管 三12和套管二11分別卡合在一起，套管三12的尾部頂在錐形頭上，其具體結(jié)構(gòu)結(jié)合圖2、 圖3、圖4所示，從圖中可以看到：套管一 10的尾部設(shè)置有環(huán)形狀凸緣一；套管二11的頭部 設(shè)置有開口槽二，尾部設(shè)置有環(huán)形狀凸緣二，套管二11通過開口槽二與套管一 10的尾部卡 合在一起，套管三12頭部和尾部均設(shè)置有開口槽三，其頭部處的開口槽三與套管二11的尾 部卡合在一起，尾部處的開口槽三頂在錐形頭上；開口槽一、開口槽二、開口槽三相對應(yīng)處 的桿體上均設(shè)置有注漿孔（該注漿孔圖中未示出，僅僅示出了錐形頭上的注漿孔9)，如圖1 中示出了錐形頭上的注漿孔9;
[0025] 上述的套管二的個數(shù)根據(jù)錨索體的長度來定量，通過增加套管二的個數(shù)來使得套 管一的頭部頂在鎖緊裝置上，套管三的尾部頂在錐形頭上，所以，本發(fā)明套管二的個數(shù)不僅 僅限于圖中所示出的一個，還可以有多個；
[0026] 上述托盤是由兩個重疊相扣的盤體組成，其中一個盤體是起讓壓作用的碟形狀盤 體2,另一個盤體是用于堵塞鉆孔口的喇叭頭狀盤體3 ;
[0027] 上述多段膨脹讓壓預(yù)應(yīng)力注漿錨索的使用方法，其包括以下步驟：
[0028] 首先，打孔步驟，在圍巖上打巖孔，巖孔與套管外徑保持一致；
[0029] 其次，安裝步驟，依次將套管三、套管二、套管一套在錨索體上，裝進(jìn)步驟a所述巖 孔內(nèi)，然后裝托盤、鎖緊裝置；
[0030] 最后，注漿步驟，將專用的注漿設(shè)備連接在錨索體外露端上，對圍巖裂隙進(jìn)行注 漿，使?jié){液向圍巖裂隙滲透，其具體注漿步驟為本領(lǐng)域公知常識，在此，不做詳細(xì)冗述。
[0031] 本發(fā)明多段膨脹讓壓預(yù)應(yīng)力注漿錨索的工作原理為：
[0032] 在擰鎖緊裝置1的過程中，鎖緊裝置1與托盤、套管一 10相互接觸，對錨索桿體施 加拉力，套管一 10產(chǎn)生軸向壓力作用，套管一 10擠壓套管二11，而套管三12受錨索桿體錐 形頭的影響，套管二11和套管三12上的開口槽二、開口槽三脹開，擠壓在孔壁上，增加了與 孔壁的摩擦力，使整體具有一定的錨固作用，另外開口槽二、開口槽三處對應(yīng)的錨索桿體上 設(shè)有注漿孔，又可以實(shí)現(xiàn)多段注漿；同時托盤受鎖緊裝置1軸向壓力作用，蝶形狀盤體2受 到壓縮，對整體錨索支護(hù)起讓壓作用，喇叭頭狀盤體3擠入巖孔內(nèi)，可以堵住巖孔。
【權(quán)利要求】
1. 一種多段膨脹讓壓預(yù)應(yīng)力注漿錨索，包括錨索體、托盤和鎖緊裝置，所述錨索體為自 帶注漿芯管的中空結(jié)構(gòu)，所述托盤和鎖緊裝置順次套置在錨索體的尾部，所述錨索體的頭 部還連接有帶有錐形頭的中空桿體，所述錐形頭上設(shè)置有開口槽，所述注漿芯管伸入所述 中空桿體內(nèi)，其特征在于： 所述錨索體上套置有套管，所述套管是由套管一、套管二和套管三連接而成，所述套管 一靠近錨索體尾部，所述套管三靠近錨索體頭部，所述套管二位于套管一和套管二之間； 所述套管一、套管二、套管三直徑相同且小于所述錐形頭的直徑，所述套管一的頭部頂 在所述鎖緊裝置上，尾部設(shè)置有環(huán)形狀凸緣一；所述套管二的頭部設(shè)置有開口槽二，尾部設(shè) 置有環(huán)形狀凸緣二，所述套管二通過開口槽二與套管一的尾部卡合在一起；所述套管三頭 部和尾部均設(shè)置有開口槽三，其頭部處的開口槽三與套管二的尾部卡合在一起，尾部處的 開口槽三頂在所述錐形頭上；所述開口槽二、開口槽三相對應(yīng)處的錨索體上均設(shè)置有注漿 孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多段膨脹讓壓預(yù)應(yīng)力注漿錨索，其特征在于：所述托盤由兩 個重疊相扣的盤體組成，其中一個盤體是起讓壓作用的碟形狀盤體，另一個盤體是用于堵 塞鉆孔口的喇叭頭狀盤體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多段膨脹讓壓預(yù)應(yīng)力注漿錨索的使用方法，其特征在于：包 括以下步驟： a打孔，在圍巖上打巖孔，所述巖孔與套管外徑一致； b安裝，依次將套管三、套管二、套管一套在錨索體上，裝進(jìn)步驟a所述巖孔內(nèi)，然后裝 托盤、鎖緊裝置； c將專用的注漿設(shè)備連接在錨索體外露端上，對圍巖裂隙進(jìn)行注漿，使?jié){液向圍巖裂隙 滲透。
【文檔編號】E21D21/00GK104061009SQ201410206331
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】曲廣龍, 文志杰, 韓作振, 賈傳洋, 文金浩, 蔣耀東, 高浩政 申請人:山東科技大學(xué)