專利名稱:一種全長錨固的錨桿的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種全長錨固的錨桿，包括鉆孔及插設在所述鉆孔內的錨桿，所述鉆孔和所述錨桿之間設置有錨固劑層和水泥層，所述錨固劑層設置在所述鉆孔的底部，所述水泥層內還插設有排氣管，所述鉆孔的孔口還設置有注漿管，所述鉆孔的孔口扣設有用于封閉所述鉆孔的托護板，所述托護板上開設有用于穿設錨桿、排氣管及注漿管的通孔。本實用新型的錨桿能夠通過錨固劑層和水泥層與鉆孔進行全長錨固，顯著地提高了錨桿支護強度，并且所述錨桿與鉆孔之間設置的錨固劑層及和水泥層能夠有效地隔絕錨桿桿體與空氣及水的接觸，保證錨桿不被銹蝕，從而進一步提高了錨桿的支護強度。
【專利說明】一種全長錨固的錨桿
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種錨桿，尤其涉及一種全長錨固的錨桿。
【背景技術】
[0002]在煤礦巷道工程中，端錨錨桿作為支護系統的重要組成部分而得到了廣泛應用。在鉆孔內，端錨錨桿能夠與錨固劑黏結在一起，在錨固范圍內，圍巖的離層均勻分散到錨桿上，使錨桿能承受一定的拉力，從而使圍巖強度的力學性能得到改善和提高。但是，由于錨桿與鉆孔間有較大的空隙，錨桿抗剪能力只有在巖層發生較大錯動后才能發揮出來，從而導致桿體受力對圍巖變形和離層不敏感，未錨固部分容易與錨桿的桿體脫離，進而引發圍巖淺部離層，圍巖一旦離層，錨桿支護即迅速實效，巷道變形加劇。
[0003]另外，端錨錨桿還容易受支護環境影響導致支護強度降低。首先，在煤礦巷道中設置支護錨桿，錨桿的鉆孔位置有可能穿過含水層，礦井中的含水層多為強堿性含水層，強堿性水具有高腐蝕性，由于端錨錨桿的桿體不能與圍巖充分接觸，因此，容易受圍巖中強堿性水的腐蝕，而使未錨固的部分銹蝕變形，進而弱化了鋼材強度，使得錨桿在應力作用下斷裂失效。此外，由于鉆孔與桿體之間存在間隙，在井下陰暗潮濕的環境中，圍巖將吸附大量水汽，加劇了巖體向飽和狀態發展，弱化了圍巖自身的承載力，繼而增加錨桿支護結構的承載壓力，加大了錨桿拔斷的幾率。
實用新型內容
[0004]針對現有技術存在的問題，本實用新型的目的是提供一種全長錨固的錨桿，其能使錨桿在鉆孔內進行全長錨固，從而改善錨桿的支護效果。
[0005]本實用新型的目的通過下述技術方案實現:
[0006]一種全長錨固的錨桿，包括鉆孔及插設在所述鉆孔內的錨桿，所述鉆孔和所述錨桿之間設置有錨固劑層和水泥層，所述錨固劑層設置在所述鉆孔的底部，所述水泥層內還插設有排氣管，所述鉆孔的孔口還設置有注漿管，所述鉆孔的孔口扣設有用于封閉所述鉆孔的托護板，所述托護板上開設有用于穿設錨桿、排氣管及注漿管的通孔。
[0007]進一步地，所述托護板包括鋼護板及設置在所述鋼護板內的鐵托板，所述鋼護板上設置有第一通孔，所述鐵托板上設置有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔相對設置。
[0008]進一步地，所述錨桿上開設有外螺紋，所述鋼護板和所述鐵托板套設在所述錨桿上，并通過螺母緊固在所述鉆孔的端部。
[0009]進一步地，所述錨固劑層由樹脂錨固劑凝固而成，所述水泥層由水泥漿凝固而成。
[0010]進一步地，所述排氣管為排氣膠管，所述注漿管為注漿鋼管。
[0011]進一步地，所述托護板上開設有用于穿設錨桿、排氣管及注漿管的橢圓形的通孔。
[0012]本實用新型提供的錨桿通過錨固劑層和水泥層能夠與鉆孔進行全長錨固，顯著地提高了錨桿支護強度，并且所述錨桿與鉆孔之間設置的錨固劑層及和水泥層，能夠有效地隔絕錨桿桿體與空氣及水的接觸，保證錨桿不被銹蝕，從而進一步提高了錨桿的支護強度。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型一種優選的全長錨固的錨桿的示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖，對本實用新型的一個優選實施例進行詳細描述。其中相同的零部件用相同的附圖標記表示。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內”和“外”分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。
[0015]如圖1所示，本實用新型提供的全長錨固的錨桿包括鉆孔I及插設在所述鉆孔I內的錨桿2，所述鉆孔I和所述錨桿2之間設置有錨固劑層3和水泥層4，所述錨固劑層3設置在所述鉆孔I的底部，所述水泥層4內還插設有排氣管5，所述鉆孔I的管口還設置有注漿管6，所述鉆孔I的孔口還扣設有用于封閉所述鉆孔I的托護板7，所述托護板7上開設有用于穿設錨桿2、排氣管5及注漿管6的通孔，所述托護板的通孔與錨桿的間隙可優選地塞入棉紗等材料進行封堵。
[0016]使用時，本實用新型的錨桿通過錨固劑層和水泥層能夠與鉆孔進行全長錨固，顯著地提高了錨桿支護強度，并且所述錨桿與鉆孔之間設置的錨固劑層3及和水泥層4，能夠有效地隔絕錨桿桿體與空氣和水的接觸，保證錨桿不被銹蝕，有助于進一步地提高錨桿的支護強度。
[0017]作為本實用新型的一種優選方案，所述托護板上開設有用于穿設錨桿2、排氣管5及注漿管6的橢圓形的通孔。本實用新型通過托護板上的橢圓形的通孔為注漿管預留出了注漿操作空間，無需額外開設鉆孔用于注楽，簡化了安裝，降低了勞動強度，既滿足了錨桿安裝支護要求，又為后期注漿創造了條件。此外，本實用新型還在鉆孔內設置排氣管，其能夠在注漿過程中，將鉆孔內的空氣完全排出，從而解決了由于鉆孔內部氣壓而導致的漿液充填不實問題。
[0018]本領域技術人員應該理解的是，巖石破裂后具有殘余強度，松動破裂圍巖仍具有一定的承載能力，圍巖既是支護壓力的根源，又是抵抗平衡原巖應力的承載體，而且是主要的承載結構體。本實用新型提供的全長錨固錨桿利用水泥漿充分充填圍巖裂隙，從而提高了松動圍巖的殘余強度，充分發揮圍巖的承載能力，進而增加錨桿支護強度。具體地，當圍巖應力平衡狀態受到破壞，應力將重新調整，表現為巷道周邊徑向應力消失，切向應力增大，出現應力集中現象，當集中的切向應力超過巖體強度極限時，巷道周邊巖體首先破壞，產生裂隙，在巷道周圍的一定范圍內形成圍巖破碎帶，即所謂圍巖松動圈。在此松動圈內的巖體，是具有一定殘余強度的多裂隙巖體，本實用新型通過注漿加固這一區域內的巖體，粘結圍巖的松散結構，提高巖體強度，從而提高了圍巖的穩定性。
[0019]作為本實用新型的一種優選方案，本實用新型的托護板7包括鋼護板及設置在所述鋼護板內的鐵托板，所述鐵托板優選地朝外凸起，所述鋼護板上設置有第一通孔，所述鐵托板上設置有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔相對設置，從而便于鉆孔I內的錨桿2、排氣管5及注漿管6從所述第一通孔和所述第二通孔穿出。當然，本實用新型的第一通孔和第二通孔優選地為橢圓形通孔，從而便于所述錨桿2穿過所述第一通孔和所述第二通孔后，仍有空間容納所述排氣管5和所述注漿管6。
[0020]本實用新型提供的錨桿2的外壁上優選地開設有外螺紋，所述外螺紋優選地開設在所述錨桿的端部，所述鋼護板和所述鐵托板套設在所述錨桿2上，并通過螺母與所述外螺紋的螺接，使所述鋼護板和所述鐵托板緊固在所述鉆孔I的端部，進而實現托護板對所述鉆孔的封閉，同時使錨桿能夠更加緊密地貼合在巷幫的巖面上。
[0021]作為本實用新型的一種優選方案，所述錨固劑層3由樹脂錨固劑凝固而成，所述水泥層4由水泥漿凝固而成。當然，上述樹脂錨固劑和水泥漿僅是本實施例用于錨固所述錨桿的一種優選方案，本實用新型還可以采用本領域技術人員所述公知的能夠用于粘合的其它材料。
[0022]本實用新型的排氣管5優選地通過鐵絲或20#鉛絲綁定在所述錨桿2的相應位置上，在安裝錨桿2時，即可將所述排氣管5直接安裝到位，從而簡化了排氣管5的安裝，提高了安裝效率。在上述實施例的基礎上，本實施例的排氣管5優選地為排氣膠管，膠管具有良好的柔性，因此能夠更加方便地與錨桿2綁定在一起。
[0023]本實用新型所采用的注漿管6優選地為注漿鋼管，鋼管能夠順利地插入鉆孔內，并且能夠為水泥漿的流動提供良好的支撐性，避免水泥漿在所述注漿管6內堵塞，而影響注漿速度。當然，鋼管僅是本實施例用于制備注漿管的一種優選方案，本實用新型還可以采用本領域技術人員所公知的具有足夠支撐性的其它材料來制備注漿管，此處不再贅述。
[0024]本實用新型提供的全長錨固的錨桿的錨固方法，包括如下步驟:
[0025]步驟①:在礦井的巷道的巷幫上開設鉆孔，在所述鉆孔的底部填充錨固劑，本實用新型的錨固劑可優選地以藥卷的形式填充在所述鉆孔的底部。
[0026]步驟②:在所述鉆孔內安裝錨桿，攪拌所述鉆孔底部的錨固劑，使所述錨固劑在所述鉆孔和所述錨桿之間凝固形成錨固劑層，所述錨固劑優選地為樹脂錨固劑。
[0027]步驟③:在所述鉆孔內安裝排氣管，使所述排氣管的端部靠近所述錨固劑層的端面，在所述鉆孔的孔口設置注漿管。
[0028]步驟④:在所述鉆孔的孔口扣設用于封閉所述鉆孔的托護板，所述托護板上開設有通孔，所述錨桿、所述排氣管及所述注漿管從所述通孔穿出。
[0029]步驟⑤:通過所述注漿管向所述鉆孔內灌注水泥漿，水泥漿自下向上灌注入所述鉆孔，所述鉆孔內的空氣自下向上流動，最終通過排氣管排出鉆孔，持續灌注水泥漿，當排氣管內溢出水泥漿時，證明所述鉆孔內已經填充滿水泥漿，即可可停止向所述鉆孔內泵入水泥漿，進而，所述托護板的通孔與錨桿的間隙可優選地塞入棉紗等材料進行封堵，所述水泥漿在所述鉆孔和所述錨桿之間凝固形成水泥層，所述水泥層位于所述錨固劑層和所述鉆孔的孔口之間。
[0030]作為本實用新型的一種優選方案，所述托護板包括鋼護板及設置在所述鋼護板內的鐵托板，所述鋼護板上設置有第一通孔，所述鐵托板上設置有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔相對設置，從而便于鉆孔I內的錨桿2、排氣管5及注漿管6從所述第一通孔和所述第二通孔穿出。所述第一通孔和所述第二通孔均為橢圓形通孔，橢圓形通孔能夠為注漿管預留出注漿操作空間，無需額外開設鉆孔用于注漿，既滿足了錨桿安裝支護要求，又為后期注漿創造了條件。。
[0031]本實用新型提供的錨桿的外壁上優選地開設有外螺紋，所述外螺紋更優選地開設在所述錨桿的端部，所述鋼護板和所述鐵托板套設在所述錨桿上，并通過螺母與所述外螺紋的螺接，使所述鋼護板和所述鐵托板緊固在所述鉆孔I的端部，進而通過所述托護板對所述鉆孔進行封閉，避免灌注進入鉆孔內的水泥漿流出，同時使錨桿能夠更加緊密地貼合在巷幫的巖面上。
[0032]本實用新型的排氣管可優選地通過鐵絲或20#鉛絲綁定在所述錨桿的相應位置上，在安裝錨桿時，即可將所述排氣管直接安裝到位，從而簡化了排氣管的安裝，提高了安裝效率。在上述實施例的基礎上，本實施例的排氣管5優選地采用排氣膠管，膠管具有良好的柔性，因此能夠更加方便地與錨桿2綁定在一起。
[0033]本實用新型所采用的注漿管優選地為注漿鋼管，鋼管能夠為水泥漿的流動提供良好的支撐性，避免水泥漿在所述注漿管內堵塞，而影響注漿速度。當然，鋼管僅是本實施例用于制備注漿管的一種優選方案，本實用新型還可以采用本領域技術人員所公知的具有足夠支撐性的其它材料來制備注漿管，此處不再贅述。
[0034]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。
【權利要求】
1.一種全長錨固的錨桿，其特征在于，包括鉆孔及插設在所述鉆孔內的錨桿，所述鉆孔和所述錨桿之間設置有錨固劑層和水泥層，所述錨固劑層設置在所述鉆孔的底部，所述水泥層內還插設有排氣管，所述鉆孔的孔口還設置有注漿管，所述鉆孔的孔口扣設有用于封閉所述鉆孔的托護板，所述托護板上開設有用于穿設錨桿、排氣管及注漿管的通孔。2.根據權利要求1所述的全長錨固的錨桿，其特征在于，所述托護板包括鋼護板及設置在所述鋼護板內的鐵托板，所述鋼護板上設置有第一通孔，所述鐵托板上設置有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔相對設置。3.根據權利要求2所述的全長錨固的錨桿，其特征在于，所述錨桿上開設有外螺紋，所述鋼護板和所述鐵托板套設在所述錨桿上，并通過螺母緊固在所述鉆孔的端部。4.根據權利要求1所述的全長錨固的錨桿，其特征在于，所述錨固劑層由樹脂錨固劑凝固而成，所述水泥層由水泥漿凝固而成。5.根據權利要求1所述的全長錨固的錨桿，其特征在于，所述排氣管為排氣膠管，所述注楽管為注楽鋼管。6.根據權利要求1-5任一項所述的全長錨固的錨桿，其特征在于，所述托護板上開設有用于穿設錨桿、排氣管及注漿管的橢圓形的通孔。
【文檔編號】E21D21-00GK204299598SQ201420689537
【發明者】黎勁東, 楊雄國, 李漢文, 溫雙武 [申請人]神華集團有限責任公司, 神華寧夏煤業集團有限責任公司