一種兼有端頭錨固和全長徑向錨固的新型錨杆的製作方法
2023-05-02 20:41:36 2
專利名稱：一種兼有端頭錨固和全長徑向錨固的新型錨杆的製作方法
技術領域：
本發明涉及巖土與礦山工程支護設施技術領域，尤其涉及一種剛性與柔性相結合的新型 注壓錨杆。
背景技術：
在巖土、隧道以及煤礦開採施工過程中，錨杆支護在加固和提高巖體穩定性方面起到了 重要的作用。錨杆加固巖體的原理主要有懸吊作用和組合梁作用，將破碎的巖體懸吊在牢 固的頂板上或組合成為一個整體，進而增加巖體的整體強度。
目前，錨杆的錨固方式為端頭錨固和全長錨固，安裝工藝是鑽孔、放藥巻、裝入錨杆、 旋緊端頭螺母。注漿錨杆是中空的剛性錨杆，其工作原理是通過錨杆的中空結構將水泥漿注 入到圍巖當中，使錨杆周圍破碎的巖體形成整體結構。隨著我國煤礦開採深度的增加，剛性 錨杆支護不能適應圍巖的變形，尤其是軟弱巖體和鬆動圈內的巖體支護。
發明內容
本發明的任務在於解決現有技術錨杆支護存在的不足，提供一種兼有端頭錨固和全長徑 向錨固的新型錨杆。
其技術解決方案是
一種兼有端頭錨固和全長徑向錨固的新型錨杆，錨杆主體包括一段高強度金屬杆體，高
強度金屬杆體一端為錨尾端，另一端為錨頭端，錨尾端設置有託盤及鎖緊螺母，錨頭端設置
有端頭錨固部件，沿高強度金屬杆體長度方向上設置有一段中空腔，高強度金屬杆體的錨尾
端為中空腔的開口端，錨頭端為中空腔的封閉端，在開口端設置有注液加壓閥，注液加壓閥
與中空腔相連；在高強度金屬杆體外側套置有一段膨脹體，膨脹體的兩端與高強度金屬杆體
密封連接在一起，高強度金屬杆體與膨脹體之間形成儲液腔；在高強度金屬杆體的體壁上設
3置有通孔，中空腔通過通孔與儲液腔連通。
上述注液加壓閥為單向閥體，單向閥體整體沒入錨尾端內 一定距離。 上述膨脹體由高分子彈性材料內層，及外保護層構成。 上述外保護層為彈性布料層。
上述膨脹體的兩端各設置一節固定套，通過固定套將膨脹體的兩端與高強度金屬杆體密 封連接在一起。
上述儲液腔額定工作壓力不小於4mPa。 上述固定套的內壁設置有環形突起部。
上述端頭錨固部件設置有金屬膨脹管及錐形螺母，錐形螺母與高強度金屬杆體的錨頭端 採取螺紋方式聯接。
本發明可以具有的有益技術效果是-
1能夠利用高強度金屬杆體、端頭錨固部件、託盤和鎖緊螺母對巖體提供軸向錨固力。
2通過注液加壓閥經由中空腔及通孔向儲液腔注入高壓液體介質，促使膨脹體向外膨脹
為巖體提供徑向錨固力。
3本發明可通過配置外圍向動供液系統，當其內部壓力降低時，可以隨時補入液休介質，
使錨杆的錨固效果得到保持。
4當圍巖不需要支護時，可以將錨杆內部的高壓液體介質釋放掉，將高強度金屬管按反 方向旋轉脫出錐形螺母，即可從中取出錨杆主體部分，端頭錨固部件則為一次性部件留在巖 體中。
圖1為本發明一種實施方式的整體結構原理示意圖。
圖2為圖1實施方式中的局部結構原理示意圖，主要示出注液加壓閥部分。部結構原理示意圖，主要示出錨杆主體部分。 下面結合附圖對本發明進行說明
具體實施例方式
結合圖l、圖2及圖3， 一種兼有端頭錨固和全長徑向錨固的新型錨杆，錨杆主體包括一 段高強度金屬杆體4，高強度金屬杆體一端為錨尾端，另一端為錨頭端，錨尾端設置有託盤3 及鎖緊螺母2，錨頭端設置有端頭錨固部件。端頭錨固部件設置有金屬膨脹管8及錐形螺母9， 錐形螺母9與高強度金屬杆體4的錨頭端採取螺紋方式聯接。沿高強度金屬杆體4長度方向 上設置有一段中空腔401，高強度金屬杆體4的錨尾端為中空腔401的開口端，錨頭端為中 空腔的封閉端，在開口端設置有注液加壓閥1，注液加壓閥1與中空腔401相連，注液加壓 閥l為單向閥體，單向閥體整體沒入錨尾端內一定距離，即單向閥體隱藏安裝於金屬錨杆體 內，使其不受破壞。單向閥體由閥芯IOI、閥座102 (金屬杆體的一部分)和密封墊103圈組 成，閥芯101和閥座102之間由錐形103密封墊圈密封。在高強度金屬杆體外側套置有一段 膨脹體，膨脹體由高分子彈性材料內層5，及外保護層6構成；膨脹體的兩端各設置一節固 定套7，固定套7的內壁設置有環形突起部701，能夠促使膨脹體與高強度金屬杆體結合更加 牢同，以承受較高的工作壓力，在固定套7岡周方向施加高壓，將膨脹體的兩端與高強度金 屬杆體密封連接在一起。高強度金屬杆體與膨脹體之間形成儲液腔10，儲液腔10額定工作 壓力以不小於4mPa為優選。在高強度金屬杆體的體壁上設置有通孔11，中空腔401通過通 孔ll與儲液腔10連通。
上述高分子彈性材料層可採取橡膠等適宜高分子材料製成。上述外保護層可採取彈性布 料等適宜材質製成，外保護層主要起兩個作用 一是在錨杆放入深孔過程中，保護高分子彈 性材料層不被損傷，二是防止高分子材料層出現過度膨脹。
上述膨脹體的兩端與高強度金屬杆體也可採取卡箍等適宜現有技術方式實現密封連接。
權利要求
1、一種兼有端頭錨固和全長徑向錨固的新型錨杆，錨杆主體包括一段高強度金屬杆體，高強度金屬杆體一端為錨尾端，另一端為錨頭端，錨尾端設置有託盤及鎖緊螺母，錨頭端設置有端頭錨固部件，其特徵在於沿所述高強度金屬杆體長度方向上設置有一段中空腔，高強度金屬杆體的錨尾端為中空腔的開口端，錨頭端為中空腔的封閉端，在開口端設置有注液加壓閥，注液加壓閥與中空腔相連；在高強度金屬杆體外側套置有一段膨脹體，膨脹體的兩端與高強度金屬杆體密封連接在一起，高強度金屬杆體與膨脹體之間形成儲液腔；在高強度金屬杆體的體壁上設置有通孔，中空腔通過通孔與儲液腔連通。
2、 根據權利要求l所述的兼有端頭錨固和全長徑向錨固的新型錨杆，其特徵在於所述注液加壓閥為單向閥體，單向閥體整體沒入錨尾端內一定距離。
3、 根據權利要求l所述的兼有端頭錨固和全長徑向錨固的新型錨杆，其特徵在於所述膨脹體由高分子彈性材料內層，及外保護層構成。
4、 根據權利要求3所述的兼有端頭錨固和全長徑向錨固的新型錨杆，其特徵在於所述外保護層為彈性布料層。
5、 根據權利要求3所述的兼有端頭錨固和全長徑向錨固的新型錨杆，其特徵在於所述膨脹體的兩端各設置一節固定套，通過固定套將膨脹體的兩端與高強度金屬杆體密封連接在一起。
6、 根據權利要求5所述的兼有端頭錨固和全長徑向錨固的新型錨杆，其特徵在於所述儲液腔額定工作壓力不小於4mPa。
7、 根據權利要求5或6所述的兼有端頭錨固和全長徑向錨固的新型錨杆，其特徵在於所述固定套的內壁設置有環形突起部。
8、 根據權利要求1至6所述的兼有端頭錨固和全長徑向錨固的新型錨杆，其特徵在於所述端頭錨固部件設置有金屬膨脹管及錐形螺母，錐形螺母與高強度金屬杆體的錨頭端採取螺紋方式聯接。
9、 根據權利要求7所述的兼有端頭錨固和全長徑向錨固的新型錨杆，其特徵在於所述端頭錨固部件設置有金屬膨脹管及錐形螺母，錐形螺母與高強度金屬杆體的錨頭端採取螺紋方式聯接。
全文摘要
本發明公開一種兼有端頭錨固和全長徑向錨固的新型錨杆，其高強度金屬杆體一端為錨尾端，另一端為錨頭端，沿所述高強度金屬杆體長度方向上設置有一段中空腔，高強度金屬杆體的錨尾端為中空腔的開口端，錨頭端為中空腔的封閉端，在開口端設置有注液加壓閥，注液加壓閥與中空腔相連；在高強度金屬杆體外側套置有一段膨脹體，膨脹體的兩端與高強度金屬杆體密封連接在一起，高強度金屬杆體與膨脹體之間形成儲液腔；在高強度金屬杆體的體壁上設置有通孔，中空腔通過通孔與儲液腔連通。本發明在為巖體提供軸向錨固力的同時，還能通過注入高壓液體，促使膨脹體向外膨脹為巖體提供徑向錨固力。
文檔編號E21D20/00GK101503962SQ20091001965
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月6日 優先權日2009年3月6日
發明者馮開林, 劉先貴, 宋振騏, 崔保春 申請人:山東科技大學