一種巷道底板內(nèi)外雙注式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及煤礦軟巖巷道底板支護(hù)和加固的錨索結(jié)構(gòu)，尤其是應(yīng)用于深部高地壓、富水的一種巷道底板內(nèi)外雙注式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)煤礦井工開(kāi)采深度以每年8?12m的速度遞增，深部高地壓、高動(dòng)壓開(kāi)采條件下軟巖巷道底臌劇烈，特別是在底板圍巖富水條件下，巖溶水、裂隙水進(jìn)一步加劇了泥質(zhì)巖石的泥化崩解，底臌量高達(dá)1.5?2m，循環(huán)臥底增加巷道維護(hù)成本，嚴(yán)重影響巷道正常使用，安全問(wèn)題異常突出。
[0003]目前用于巷道底臌治理的方法大致可分為卸壓法、強(qiáng)化支護(hù)法和聯(lián)合支護(hù)法，而采用錨索進(jìn)行底板錨注加固方法施工方便且治理效果顯著，使用最為廣泛。想要實(shí)現(xiàn)錨索高預(yù)應(yīng)力，必須先進(jìn)行錨索端部錨固后才能施加預(yù)應(yīng)力，使用普通錨索可采用以下三種方法實(shí)現(xiàn)錨索高預(yù)應(yīng)力:1)底板鉆孔施工完成后采用水泥漿液在鉆孔一定深度范圍內(nèi)灌漿進(jìn)行錨固，后施加預(yù)應(yīng)力；2)底板鉆孔施工完成后采用樹(shù)脂錨固劑對(duì)錨索深部一定范圍內(nèi)進(jìn)行錨固，后施加預(yù)應(yīng)力；3)底板鉆孔施工完成后，采用橡膠塞進(jìn)行深部封孔后加壓注漿錨固，后施加預(yù)應(yīng)力。
[0004]在底板富水條件下，鉆孔中具有大量地下水、施工用水，且抽出后又會(huì)快速聚集，顯然上述方法存在以下三個(gè)突出問(wèn)題:第一，傳統(tǒng)灌漿錨固、錨固劑錨固受水的影響無(wú)法有效實(shí)施，錨固效果極差；第二，橡膠塞無(wú)法與鉆孔壁密實(shí)接觸，漏漿現(xiàn)象嚴(yán)重，注漿壓力低，錨固效果差；第三，若直接淺部封孔后加壓注漿，后張拉錨索，能夠保障注漿效果和實(shí)現(xiàn)全長(zhǎng)錨固，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)錨索在較長(zhǎng)的范圍內(nèi)具有高的預(yù)應(yīng)力。因此可以看出，使用普通錨索和目前的錨固、封孔技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)底板錨索在較長(zhǎng)范圍內(nèi)具有高預(yù)應(yīng)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中使用普通錨索和目前的錨固、封孔技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)底板錨索在較長(zhǎng)范圍內(nèi)具有高預(yù)應(yīng)力的不足，本實(shí)用新型提供了一種巷道底板內(nèi)外雙注式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，該巷道底板內(nèi)外雙注式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)底板錨索在較長(zhǎng)范圍內(nèi)具有高預(yù)應(yīng)力，進(jìn)而改善巷道底板圍巖的應(yīng)力狀態(tài)和力學(xué)性能，提高巷道底板巖石的自承載能力，保證底板圍巖的完整與穩(wěn)定。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:該種巷道底板內(nèi)外雙注式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)包括碎石層、地坪層、錨索、錨索上端、鎖具、三孔平托盤(pán)、淺孔注漿管、棉紗、內(nèi)注漿管、外套管、馬麗散、外注漿管、水泥漿液、錨索下端、鉆孔、快硬水泥、止?jié){層和注漿加固區(qū)；該巷道底板內(nèi)外雙注式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)穿過(guò)深部注漿18加固區(qū)中部的止?jié){層、地坪層及上部的碎石層，鉆掘有6-21m深的鉆孔，直接到注漿加固區(qū)；鉆孔中插裝有6-20m的長(zhǎng)圓柱狀的錨索，錨索外圍順序套裝有鎖具及外套管，外套管內(nèi)裝有內(nèi)注漿管及外注漿管，在外套管下端內(nèi)部由馬麗散固定封閉，在外套管上端內(nèi)部由棉紗填塞固定，外套管上端并與地坪層平齊，錨索上端、鎖具、外注漿管及內(nèi)注漿管上端均露出地坪層，并由三孔平托盤(pán)套裝平鋪在地坪層面上，固定在外套管外部及錨索外部；外套管外部由上至下分別由快硬水泥及水泥漿液充填封堵固定，在止?jié){層及地坪層上向下均勻插裝有淺孔注漿管，并向止?jié){層注漿填充加固。
[0007]所述外套管外經(jīng)為65?75mm,比鉆孔孔徑小10?25mm,夕卜套管內(nèi)經(jīng)為60?70mm,外套管長(zhǎng)為3?10m。
[0008]所述錨索外徑為20?30mm，長(zhǎng)度為6?20m，外套管與錨索上端伸出外套管的長(zhǎng)度為50?200mm。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:該種巷道底板內(nèi)外雙注式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)不僅提供了一種深部高地壓、富水底板條件下底臌治理用錨索結(jié)構(gòu)，使用該錨索結(jié)構(gòu)進(jìn)行底臌治理，通過(guò)套管內(nèi)外雙注后能夠?qū)崿F(xiàn)錨索在較長(zhǎng)的范圍內(nèi)具有高預(yù)應(yīng)力；而且通過(guò)該結(jié)構(gòu)外注漿管進(jìn)行深部高壓注漿能夠改善底板巖石的內(nèi)摩擦角和粘聚力，錨索高預(yù)應(yīng)力能夠?qū)⑾锏赖装逡欢ǚ秶鷥?nèi)的巖石從雙向受力狀態(tài)、低圍壓三向受力狀態(tài)轉(zhuǎn)化為具有較高圍壓的三向受力狀態(tài)，大大提高底板圍巖抵抗因受水平壓力和動(dòng)壓影響而變形破壞的能力；并且通過(guò)該結(jié)構(gòu)內(nèi)注漿管注漿可以將錨索與套管之間的空隙充填，防止錨索受水的影響而發(fā)生腐蝕。
【附圖說(shuō)明】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為錨索結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0013]圖中1.碎石層，2.地坪層，3.錨索，4.錨索上端，5.鎖具，6.三孔平托盤(pán)，7.淺孔注漿管，8.棉紗，9.內(nèi)注漿管，10.外套管，11.馬麗散，12.外注漿管，13.水泥漿液，14.錨索下端，15.鉆孔，16.快硬水泥，17.止?jié){層，18.注漿加固區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]在圖中，一種巷道底板內(nèi)外雙注式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，包括:碎石層1、地坪層2、錨索3、錨索上端4、鎖具5、三孔平托盤(pán)6、淺孔注漿管7、棉紗8、內(nèi)注漿管9、外套管10、馬麗散11、外注漿管12、水泥漿液13、錨索下端14、鉆孔15、快硬水泥16、止?jié){層17和注漿加固區(qū)18 ;該巷道底板內(nèi)外雙注式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)穿過(guò)深部注漿加固區(qū)18、中部的止?jié){層17、地坪層2及上部的碎石層1，鉆掘有6-21m深的鉆孔15，直接到注漿加固區(qū)18 ;鉆孔15中插裝有6-20m的長(zhǎng)圓柱狀的錨索3，錨索3外圍順序套裝有鎖具5及外套管10，外套管10內(nèi)裝有內(nèi)注漿管9及外注漿管12，在外套管10下端內(nèi)部由馬麗散11固定封閉，在外套管10上端內(nèi)部由棉紗8填塞固定，外套管10上端并與地坪層2平齊，錨索上端4、鎖具5、外注漿管12及內(nèi)注漿管9上端均露出地坪層2，并由三孔平托盤(pán)6套裝平鋪在地坪層2面上，固定在外套管10外部及錨索3外部；外套管10外部由上至下分別由快硬水泥16及水泥漿液13充填封堵固定，在止?jié){層17及地坪層2上向下均勻插裝有淺孔注漿管7，并向止?jié){層17注漿填充加固。
[0015]所述外套管10外經(jīng)為65?75mm，比鉆孔15孔徑小10?25mm，外套管10內(nèi)經(jīng)為60?70mm,外套管10長(zhǎng)為3?10m。
[0016]所述錨索3外徑為20?30mm，長(zhǎng)度為6?20m，外套管10與錨索上端4伸出外套管10的長(zhǎng)度為50?200mm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種巷道底板內(nèi)外雙注式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，包括碎石層(I)、地坪層(2)、錨索(3)、錨索上端(4)、鎖具(5)、三孔平托盤(pán)(6)、淺孔注漿管(7)、棉紗(8)、內(nèi)注漿管(9)、外套管(10)、馬麗散(11)、外注漿管(12)、水泥漿液(13)、錨索下端(14)、鉆孔(15)、快硬水泥(16)、止?jié){層(17)和注漿加固區(qū)(18);其特征是:穿過(guò)深部注漿加固區(qū)(18)、中部的止?jié){層(17)、地坪層(2)及上部的碎石層(1)，鉆掘有6?21m深的鉆孔(15)，直接到注漿加固區(qū)(18);鉆孔(15)中插裝有6?20m的長(zhǎng)圓柱狀的錨索(3)，錨索(3)外圍順序套裝有鎖具(5)及外套管(10)，外套管(10)內(nèi)裝有內(nèi)注漿管(9)及外注漿管(12)，在外套管(10)下端內(nèi)部由馬麗散(11)固定封閉，在外套管(10)上端內(nèi)部由棉紗(8)填塞固定，外套管(10)上端并與地坪層(2)平齊，錨索上端(4)、鎖具(5)、外注漿管(12)及內(nèi)注漿管(9)上端均露出地坪層(2 )，并由三孔平托盤(pán)(6 )套裝平鋪在地坪層(2 )面上，固定在外套管(10 )外部及錨索(3)外部；外套管(10)外部由上至下分別由快硬水泥(16)及水泥漿液(13)充填封堵固定，在止?jié){層(17)及地坪層(2 )上向下均勻插裝有淺孔注漿管(7 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道底板內(nèi)外雙注式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，其特征是:外套管(10)外經(jīng)為65?75mm，比鉆孔(15)孔徑小10?25mm，外套管(10)內(nèi)經(jīng)為60?70mm，外套管(10)長(zhǎng)為3?10m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道底板內(nèi)外雙注式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，其特征是:錨索(3)夕卜徑為20?30mm，長(zhǎng)度為6?20m，外套管(10)與錨索上端(4)伸出外套管(10)的長(zhǎng)度為.50 ?200mm。
【專(zhuān)利摘要】一種巷道底板內(nèi)外雙注式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)；該結(jié)構(gòu)穿過(guò)注漿加固區(qū)、止?jié){層、地坪層及碎石層，鉆掘有鉆孔，鉆孔中插裝有錨索，錨索外裝有鎖具及外套管，外套管內(nèi)裝有內(nèi)注漿管及外注漿管，在外套管下端內(nèi)部由馬麗散固定封閉，在外套管上端內(nèi)部由棉紗填塞固定，外套管上端與地坪層平齊，錨索上端、鎖具、外注漿管及內(nèi)注漿管上端均露出地坪層，由三孔平托盤(pán)套裝平鋪在地坪層面上，固定在外套管外部及錨索外部，分別由快硬水泥及水泥漿液充填封堵固定，在止?jié){層及地坪層上向下插裝有淺孔注漿管。該結(jié)構(gòu)不僅可以進(jìn)行底臌治理，實(shí)現(xiàn)錨索在較長(zhǎng)的范圍內(nèi)具有高預(yù)應(yīng)力；而且提高底板圍巖抵抗因受水平壓力和動(dòng)壓影響而變形破壞的能力和防止錨索發(fā)生腐蝕。
【IPC分類(lèi)】E21D21-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204371386
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420839609
【發(fā)明人】唐永志, 陶杰, 張繼兵, 操新明, 肖長(zhǎng)春, 李群, 闞甲廣
【申請(qǐng)人】淮南礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日