大孔徑注漿錨索的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及地下工程、隧道等巖土工程支護或補強加固用的錨索，特別是一種適合非煤礦山井下支護用的大孔徑注漿錨索。
【背景技術】
[0002]目前在礦山及巖土工程中大量使用注漿錨索加固圍巖，其優點是通過注漿實現錨索的全長錨固，加固范圍大，提高圍巖強度，支護或加固效果好。常用注漿錨索可分兩類:綁扎式注漿錨索和中空注漿錨索。前者不能施加預應力，安裝后不能立即承載。后者采用樹脂端錨，預緊后利用索體的中空結構注漿，施工簡單，可施加預應力和高壓注漿。
[0003]《中國實用新型專利公報》2010年公告了名稱為“一種注漿錨索”的專利，其申請號:200920226255.4、申請日:2009.09.15、公告號:CN 2771484Y。其目的是設計一種注漿錨索;其構成有索體、止漿塞、托盤、錨索錨具、注漿聯接頭、絲堵、柔性芯管、漲環、剛性芯管和端錨段芯桿等。該錨索屬于中空注漿錨索，一般用于煤礦，適用于Φ32?40mm范圍的孔徑。而在一些非煤礦山，由于采場圍巖堅硬，如金昌鎳礦巷道圍巖的硬度系數f>10，用鑿巖臺車施工錨孔，施工的鉆孔直徑在Φ 55?70_范圍，用中空注漿錨索無法實現樹脂端錨。
【發明內容】
[0004]為了克服非煤礦山采場圍巖因錨固鉆孔孔徑大無法利用現有礦用注漿錨索錨固的不足，本實用新型提供一種大孔徑注漿錨索，它能適用于非煤礦山采場圍巖大孔徑錨固鉆孔的注漿錨固，實現錨索的端錨。
[0005]本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是:
[0006]大孔徑注漿錨索由索體、止漿塞、托盤、錨具構成。索體由索體鋼絲、內置于索體中心的芯管、注漿連接件及絲堵構成。芯管包括尾部剛性芯管、柔性芯管。尾部剛性芯管位于索體的尾部、與錨具的部位相對應。止漿塞套在錨索后部的索體上、位于孔口及其孔內的部位。其特點是，索體的外徑為Φ 22mm?Φ 40mm。索體的前部裝有漲殼錨頭;在索體前部的中心、與漲殼錨頭相對應部位內置有頭部剛性芯管。柔性芯管位于索體的中部，其前端與頭部剛性芯管連接，其后端與尾部剛性芯管連接。頭部剛性芯管、柔性芯管、尾部剛性芯管依次順序連接，并與錨索尾部的注漿連接件連接，構成注漿通道。
[0007]本實用新型的有益效果是:
[0008]①該中空錨索采用漲殼式機械錨固，安裝后即可張拉預緊，對巷道圍巖進行支護，滿足大孔徑端錨的要求。
[0009]②錨索索體采用中空結構，芯管兩端用剛性芯管，保證了兩端緊固時索體不收縮，安全可靠。索體中間采用柔性芯管可使索體彎曲，在狹小的空間方便錨索施工。利用索體的中空結構進行注漿，實現反向注漿，施工安全，速度快。
[0010]③錨索索體利用現有高強螺旋肋鋼絲或光面鋼絲加工；可根據現場要求，加工不同外徑的大孔徑注漿錨索。取材、加工方便，成本低。
【附圖說明】
[0011 ]圖1:本實用新型大孔徑注漿錨索的結構示意圖。
[0012]圖2:大孔徑注漿錨索的漲殼錨頭的結構示意圖。
[0013]圖3:漲殼錨頭的夾片、錐形漲塞組合的結構示意剖視圖。
[0014]圖4:圖3中夾片、錐形漲塞組合的俯視圖。
[0015]圖5:漲殼及彈簧片的結構示意圖。
[0016]圖6:另一種漲殼錨頭的結構示意圖。
[0017]圖7:第三種漲殼錨頭的結構示意圖。
[0018]圖中:1-漲殼錨頭、2-索體、3-止漿塞、4-托盤、5-錨具、6_尾部剛性芯管、7_絲堵、8-注漿連接件、9-柔性芯管、10-頭部剛性芯管、11-擠壓管、12-擋環、13-橡膠環、14-鎖箍、21-夾片、22-錐形漲塞、23-漲殼、24-彈簧片、25-“O”形圈、26-內套、27-擠壓簧。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0020]實施例1:
[0021]在圖1中示出本實用新型大孔徑注漿錨索的一種結構。它由漲殼錨頭1、索體2、止漿塞3、托盤4、錨具5構成。索體2由索體鋼絲、內置于索體中心的芯管、注漿連接件8、絲堵7構成。
[0022 ] 索體2的外徑為Φ 2 2mm?Φ 40mm。索體中心內置的芯管包括尾部剛性芯管6、柔性芯管9和頭部剛性芯管10。尾部剛性芯管6位于索體2的尾部、即圖中的下部，與錨具5的部位相對應。
[0023]漲殼錨頭I安裝在索體2的前部，即圖中的上部。在索體2前部的中心、與漲殼錨頭I相對應的部位內置頭部剛性芯管10。
[0024]柔性芯管9位于索體的中部，其前端與頭部剛性芯管10連接，其后端與尾部剛性芯管6連接。頭部剛性芯管10、柔性芯管9、尾部剛性芯管6依次順序連接，并與錨索尾部的注漿連接件8連接，構成注漿通道。
[0025]止漿塞3位于錨索后部的索體2上、位于孔口及其孔內的部位。
[0026]尾部剛性芯管6使錨具鎖緊時索體直徑不收縮;頭部剛性芯管10使漲殼錨頭I錨固時索體直徑不收縮;柔性芯管可使錨索彎曲或盤圓便于運輸和安裝。
[0027]索體2的索體鋼絲一端與頭部剛性芯管10固結，其另一端與尾部剛性芯管6和注漿連接件固結在一起。注漿連接件8的尾端安裝有絲堵7。
[0028]索體采用鋼絲捻成。鋼絲即高強螺旋肋鋼絲或光面鋼絲。可根據現場要求，加工不同外徑的大孔徑注漿錨索。鋼絲的直徑在Φ 4mm?Φ 9mm之間，鋼絲數量在8?30之間。
[0029]在圖2?5中示出漲殼錨頭I及其構件的結構。索體上部的漲殼錨頭I由夾片21、錐形漲塞22、漲殼23、彈簧片24和“O”形圈25構成。夾片21與錨具5的夾片相同；漲殼23外表面為鋸齒狀，便于漲開時嵌入巖石，其內表面為弧形，與錐形漲塞22接觸;彈簧片24兩端漲開的距離大于鉆孔直徑，在錨索安裝時能夠卡在鉆孔壁上。
[0030]在圖1中還示出止漿塞3的結構。止漿塞3由鎖箍14、橡膠環13、擋環12和擠壓管11構成;該四個構件自前至后依次套在索體2上。鎖箍14緊箍在索體2上、固定不動;擠壓管11的下端頂在托盤4的上面;在托盤4的推壓下，擠壓管11、擋環12可沿索體向前滑動，擠壓索體2與孔壁之間的橡膠環13。當擠壓管11擠壓橡膠環13時，橡膠環13發生變形，填實索體與鉆孔孔壁之間的間隙，形成孔內封孔，防止漿液外流。
[0031]止漿塞也可采用錐形橡膠或軟塑料止漿塞進行封孔。橡膠環內徑略大于索體的外徑，外徑略小于鉆孔直徑，用柔軟的彈性材料制作，如橡膠、軟塑料等。
[0032]擠壓管11為剛性材料，材質可以為鋼管或PVC工程塑料管等;其作用是在向錨索施加預應力時，擠壓橡膠環，使橡膠環受壓變形、密封鉆孔。
[0033]大孔徑注漿錨索采用的漲殼錨頭也可以采用其它形式:
[0034]圖6不出漲殼銷頭的另一種結構。它由內套26、漲殼23及彈簧片24構成。其漲殼23、彈簧片24與上述漲殼錨頭I的相同。內套26上部為圓柱體狀、下部為圓錐體狀、有軸心孔，通過其軸心孔直接嵌套并擠壓在索體2上。內套26的圓錐面與漲殼23的弧形內表面吻合、接觸。索體2帶動內套26下移，將使漲殼23漲開嵌入孔壁巖石。
[0035]圖7示出漲殼錨頭的第三種結構。它由內套26、擠壓簧27、漲殼23及彈簧片24構成。其內套26、漲殼23、彈簧片24與圖6所示的漲殼錨頭相同。不同的是，在內套26的軸心孔內增設擠壓簧27，亦即在內套26與索體2之間增加一個擠壓簧27。內套26通過擠壓簧27擠壓在索體2上，可以更加牢固地固結在索體2上。
[0036]應用實例:
[0037]甘肅一金屬礦山埋藏深、地壓高、巷道圍巖堅硬而破碎，需施工注漿錨索進行加固。設計采用直徑Φ22πιπι、長8000mm漲殼式中空注漿錨索。用鑿巖臺車打眼，采用直徑54mm的鉆頭施工，打孔深度7700mm。
[0038]錨索索體鋼絲:選用Φ6 mm的螺旋肋鋼絲8根。剛性芯管:采用Φ10πιπιΧ2、長800mm ；軟性芯管:米用長6400mm。止楽塞:鎖箍選用鋼管制作，外徑Φ 32mm,內徑26mm，長度30mm;橡膠環選用外徑Φ51ι?πι，內徑Φ24ι?πι，長度200mm;擋環選用平墊圈，外徑Φ44ι?πι，內徑Φ24mm，厚度3mm;擠壓管選用鋼管或硬塑料加工，外徑Φ32mm，內徑Φ24mm，長度300mm。漲殼錨頭:采用錨索錨具形式，用漲拉千斤頂將夾片與錐形漲塞與錨索索體擠緊，安裝上彈簧片與漲殼。漲殼未受錐形漲塞漲力之前外徑尺寸為Φ 52?54mm，受力漲開后外徑尺寸為Φ55?63mm0
【主權項】
1.一種大孔徑注漿錨索，包括索體、止漿塞、托盤(4)、錨具(5);索體包括索體鋼絲、內置于索體中心的芯管、注漿連接件(8)及絲堵(7);芯管包括尾部剛性芯管(6)、柔性芯管;尾部剛性芯管(6)位于索體的尾部、與錨具(5)的部位相對應;止漿塞套在錨索尾部的索體上、位于孔口及其孔內部位;其特征在于:所述的索體(2)的外徑為Φ 22mm?Φ 40mm;索體(2)的前部裝有漲殼錨頭;在索體(2)前部的中心、與漲殼錨頭相對應部位內置有頭部剛性芯管(10);所述的柔性芯管(9)位于索體內置芯管的中部，其前端與頭部剛性芯管(10)連接，其后端與尾部剛性芯管(6)連接;頭部剛性芯管(10)、柔性芯管(9)、尾部剛性芯管(6)依次順序連接，并與錨索尾部的注漿連接件(8)連接，構成注漿通道。2.根據權利要求1所述的大孔徑注漿錨索，其特征在于:所述的漲殼錨頭(I)由夾片(21)、錐形漲塞(22)、漲殼(23)、彈簧片(24)和“O”形圈(25)構成;夾片(21)與錨具(5)的夾片相同；漲殼(23)的外表面為鋸齒狀、內表面為弧形，與錐形漲塞(22)接觸;彈簧片(24)兩端漲開的距離大于鉆孔直徑。3.根據權利要求1所述的大孔徑注漿錨索，其特征在于:所述的漲殼錨頭由內套(26)、漲殼(23)和彈簧片(24)構成；內套(26)上部為圓柱體狀、下部為圓錐體狀，有用于嵌套并擠壓在索體(2)上的軸心孔;漲殼(23)的外表面為鋸齒狀、內表面為弧形；內套(26)的圓錐面與漲殼23的弧形內表面吻合、接觸;漲殼(23)外下側的彈簧片(24)的兩端漲開的距離大于鉆孔直徑。4.根據權利要求3所述的大孔徑注漿錨索，其特征在于:所述的漲殼錨頭的內套(26)的軸心孔內增設有使內套(26)牢固固結在索體(2)上的擠壓簧(27)。5.根據權利要求1所述的大孔徑注漿錨索，其特征在于:所述的止漿塞(3)由鎖箍(14)、橡膠環(13)、擋環(12)、擠壓管(11)構成，該四個構件自前至后依次套在索體(2)上;鎖箍(14)緊箍在索體(2)上、固定不動;擠壓管(11)的下端頂在托盤(4)的上面;在托盤(4)的推壓下，擠壓管(11)和擋環(12)可沿索體向前滑動、擠壓在索體(2)與孔壁之間的橡膠環(13)上。
【專利摘要】一種大孔徑注漿錨索，由漲殼錨頭、索體、止漿塞、托盤、錨具構成。索體由索體鋼絲、索體中心內置的芯管、注漿連接件及絲堵構成。索體直徑為Ф22～40mm。芯管包括尾部剛性芯管、柔性芯管、頭部剛性芯管。尾部剛性芯管位于索體尾部，與錨具的部位對應。漲殼錨頭安裝在索體前部，在索體前部的中心內置頭部剛性芯管，其位置與之對應。三芯管依次順序連接，并與錨索尾部的注漿連接件連接，構成注漿通道。該中空錨索采用漲殼式機械錨固，為非煤礦山應用大孔徑注漿錨索解決了端錨問題。利用索體的中空結構進行注漿，施工安全，速度快。索體鋼絲利用高強螺旋肋鋼絲加工，取材、加工方便。
【IPC分類】E21D21/00
【公開號】CN205349392
【申請號】CN201620082172
【發明人】蔣敬平, 宋瀟虹, 李建建, 徐洪山, 藺增元
【申請人】山東安科礦山支護技術有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月28日