專利名稱：一種可預(yù)爆鉆注錨一體化的錨桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于巖土工程錨固支護、堵水防治技術(shù)領(lǐng)域。具體是一種可預(yù)爆鉆注錨一體化錨桿及施工方法，是對現(xiàn)有的錨注桿桿型和施工方法的改進。適用于地下空間工程、采礦工程、邊坡工程等方面的巖層結(jié)構(gòu)支護加固和堵水防治。
背景技術(shù)：
在巖土工程涉及的地下空間工程、采礦工程和邊坡工程過程中，為防止巖層變形、坍塌、失穩(wěn)采取的常見支護形式就是錨桿支護，與之配合使用的是錨噴和錨注技術(shù)。這種錨固技術(shù)是采用錨桿的高強度抗拉能力及通過錨桿與錨桿周圍的注漿體相互作用，以使巖層的變形達到穩(wěn)定安全狀態(tài)。在采礦工程中，錨注加固技術(shù)應(yīng)用在巷道、井筒等方面，一方面可加固巷道周邊的破裂巖體，提高圍巖的自承載能力；另一方面可改善破裂巖體的結(jié)構(gòu)及其力學(xué)性能，為錨桿提供可錨的基礎(chǔ)，最大程度地發(fā)揮錨桿的支護作用。目前工程中按照注漿與錨固結(jié)合的方·式不同劃分類型，常用的錨注型式有普通注漿錨桿、可控壓注漿錨桿、內(nèi)錨外注式注漿錨桿和外錨內(nèi)注式注漿錨桿。但隨著采礦工程開發(fā)的繼續(xù)，煤礦開采深度不斷增加，開采條件越來越困難，尤其是大埋深和采動應(yīng)力下軟弱、中軟巖煤體自身膨脹給巷道支護帶來的疊加壓力，一直是困擾煤礦巷道支護的難題。由于地應(yīng)力分布的不均勻性，其造成的巷道壁表面的破碎、甚至垮落，影響礦井建設(shè)期間的安全生產(chǎn)。在開掘巷道或二次加固巷道時，對于節(jié)理、層理和裂隙等結(jié)構(gòu)面非常發(fā)育的破碎圍巖，其圍巖自穩(wěn)時間短，破碎范圍大、變形強烈，巷道圍巖表面較易形成松動圈。特別是軟硬巖層交替的巷道圍巖體，單純的錨注技術(shù)只能將漿液注入到軟弱巖層中，但隨著原生裂隙張開并出現(xiàn)新的裂紋，當(dāng)裂隙發(fā)育到軟硬巖層交界處時，導(dǎo)致軟巖層松散破碎、離層脫落。煤礦投產(chǎn)后井筒、巷道等結(jié)構(gòu)隨著地層巖層條件的變化，逐漸出現(xiàn)滲水等病害。目前對井筒、巷道滲水的病害治理采用注漿堵水，但對于井筒、巷道相近多點滲水仍單獨注漿，受漿液壓迫在其他部位產(chǎn)生新的滲水點。這樣的堵水原則并不能在井筒和巷道周圍形成漿液保護區(qū)域，注漿原則較為“被動”。綜上所述，上述錨注技術(shù)中錨桿類型及錨注支護方法均在特定巖層中存在缺陷，支護方法“被動”。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種可預(yù)爆鉆注錨一體化的錨桿，可適用于良好的巖層又可用于軟硬交錯的巷道圍巖的快速支護。本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種可預(yù)爆鉆注錨一體化的錨桿，包括外部的中空螺紋鉆桿、安裝在中空螺紋鉆桿前端的鉆頭，所述的中空螺紋鉆桿是由多段鉆桿連接組成的分段式中空螺紋鉆桿；中空螺紋鉆桿與鉆頭通過螺紋連接；在中空螺紋鉆桿中安裝有中空注漿管和連接在中空注漿管前端的多段爆藥管，所述的中空注漿管是由多段注漿管通過緊固套管連接組成的分段式注漿管，并在其前部安裝有與多段爆藥管的段數(shù)相同的多個回阻器；所述的多段爆藥管通過螺紋套管與中空注漿管連接；在中空螺紋鉆桿的后端部位置安裝有帶錐度的橡膠塞；橡膠塞上裝設(shè)有導(dǎo)漿管；在中空螺紋鉆桿的后端部橡膠塞的外側(cè)還安裝有支承墊板，定位支承墊板用螺母定位。由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是錨桿的改進實現(xiàn)了鉆孔、注漿、錨固為一體化進行，增加了錨桿在不同巖層的適用范圍，其錨桿中的可預(yù)爆段實現(xiàn)了主動成縫并顯著擴大了注漿范圍；前端多段爆藥管具有在巖層中迅速成劈裂縫，快速注漿并擴大注漿區(qū)域；后端部分中空，兼具進漿或排氣功能；使目前的支護方法由“被動”變?yōu)椤爸鲃印薄?br>
圖I是本實用新型的錨桿結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是錨桿實施預(yù)爆前示意圖；圖3是內(nèi)置中空注漿管和多段爆藥管組合示意圖；圖4是圖I的A-A向視圖；圖5是回阻器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、中空螺紋鉆桿，2、中空注漿管，3、多段爆藥管，4、一次性鉆頭，5、螺紋連接套管，6、螺紋套管，7、螺母，8、橡膠塞，9、導(dǎo)漿管，10、支承墊板，11、回阻器，12、緊固套管，13、導(dǎo)爆線，14、藥塞，15、爆藥，16、焊點。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型一個實施例進行詳細的描述如圖I、圖2、圖3和圖4所示，可預(yù)爆鉆注錨一體化錨桿有外部的中空螺紋鉆桿I、安裝在中空螺紋鉆桿I前端的鉆頭4，中空螺紋鉆桿I是由多段鉆桿用螺紋連接套管5連接組成的分段式中空螺紋鉆桿；中空螺紋鉆桿I與鉆頭4通過螺紋連接；在中空螺紋鉆桿I中安裝有中空注漿管2和連接在中空注漿管2前端的多段爆藥管3，所述的中空注漿管2是由多段注漿管通過緊固套管12連接組成的分段式注漿管，在其前部安裝有與多段爆藥管3的段數(shù)相同的多個回阻器11 ;如圖5所示，回阻器11是具有彈性的鋼卡片，通過焊點16焊接在中空注漿管2上。所述的多段爆藥管3通過螺紋套管6與中空注漿管2連接；在中空螺紋鉆桿I的后端部位置安裝有帶錐度的橡膠塞8 ;橡膠塞8上裝設(shè)有導(dǎo)漿管9 ;橡膠塞8為帶錐度的螺紋塞，其頭部尺寸與鉆孔尺寸相配合，尾部與密封程度配合，橡膠塞通過螺紋擰進的方式安裝在中空螺紋鉆桿I上。在中空螺紋鉆桿I的后端部橡膠塞8的外側(cè)還安裝有支承墊板10，支承墊板10為蝶形板、方形板；定位支承墊板10用螺母7定位在中空螺紋鉆桿I上。中空螺紋鉆桿I長度根據(jù)現(xiàn)場需要加工，與其分段配套的螺紋套管可前期預(yù)制，材料為鋼或玻璃鋼；中空注漿管2材料為鋼管，多段爆藥管3外管材質(zhì)可以是橡膠、塑料；爆藥段裝藥量根據(jù)現(xiàn)場需要預(yù)裝，將導(dǎo)爆線13引出，然后填充藥塞14，通過導(dǎo)爆線引出桿外；支承墊板與橡膠塞可以接觸也可以不接觸；將帶回阻器11的中空注漿管2裝入螺紋鉆桿內(nèi)部時給予一定壓力夾緊，往前推移?？深A(yù)爆鉆注錨的一體化錨桿效果實現(xiàn)方法如下I)根據(jù)錨桿尺寸選取鉆具，將中空螺紋鉆桿I與鉆頭4連接，用鉆孔機在巖層中鉆孔；2)裝配分段的螺紋鉆桿、分段的中空注漿管，現(xiàn)場對多段爆藥管裝爆藥15，加藥塞14并引出導(dǎo)爆線，裝配中空注漿管與爆藥段、回阻器；3)將內(nèi)置裝配好的中空注漿管裝入螺紋鉆桿內(nèi)，用鉆機使錨桿安裝就位；4)安裝的鉆桿達到預(yù)定位置，將錨桿逆回向抽出到設(shè)定的距離，將內(nèi)部的中空注漿管向前推，反復(fù)推拉直至回阻器發(fā)揮作用，將導(dǎo)爆線接導(dǎo)爆器進行預(yù)爆破；5)多段爆藥時第一段爆破結(jié)束后進行注漿，漿液通過中空注漿管充滿預(yù)爆的劈裂 縫，加壓至設(shè)定量；6)如上操作多段爆藥管至最后一段爆藥段結(jié)束后進行注漿，漿液分別通過中空注漿管和導(dǎo)漿管從內(nèi)外注入鉆孔，充盈滿漿即可。
權(quán)利要求1 .一種可預(yù)爆鉆注錨一體化的錨桿，包括外部的中空螺紋鉆桿(I)、安裝在中空螺紋鉆桿⑴前端的鉆頭(4)，所述的中空螺紋鉆桿⑴是由多段鉆桿連接組成的分段式中空螺紋鉆桿；中空螺紋鉆桿(I)與鉆頭(4)通過螺紋連接；其特征在于在中空螺紋鉆桿(I)中安裝有中空注漿管(2)和連接在中空注漿管(2)前端的多段爆藥管(3)，所述的中空注漿管(2)是由多段注漿管通過緊固套管(12)連接組成的分段式注漿管，在中空注漿管與多段爆藥管聯(lián)接的端頭安裝有與多段爆藥管(3)的段數(shù)相同的多個回阻器(11);所述的多段爆藥管(3)通過螺紋套管(6)與中空注漿管(2)連接；在中空螺紋鉆桿(I)的后端部位置安裝有帶錐度的橡膠塞(8);橡膠塞(8)上 裝設(shè)有導(dǎo)漿管(9);在中空螺紋鉆桿(I)的后端部橡膠塞(8)的外側(cè)還安裝有支承墊板(10)，定位支承墊板(10)用螺母(7)定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種可預(yù)爆鉆注錨一體化的錨桿，其特征在于所述的回阻器(11)是具有彈性的鋼卡片，通過焊點焊接在中空注漿管(2)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種可預(yù)爆鉆注錨一體化的錨桿，其特征在于所述的支承墊板(10)為蝶形板、方形板。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種可預(yù)爆鉆注錨一體化的錨桿，其特征在于所述的橡膠塞(8)為帶錐度的螺紋塞，其頭部尺寸與鉆孔尺寸相配合，尾部與密封程度配合，橡膠塞通過螺紋擰進的方式安裝在中空螺紋鉆桿(I)上。
專利摘要本實用新型公開了一種可預(yù)爆鉆注錨一體化的錨桿，屬巖土工程。采用的可預(yù)爆鉆注錨一體化錨桿由分段式鉆進錨桿、鉆頭及分段式中空注漿管三部分組成；內(nèi)部中空注漿管與前端多段爆藥管聯(lián)接，注漿管前端與爆藥管聯(lián)接的端頭布設(shè)若干回阻器；將導(dǎo)爆線與安裝完的爆藥段連接，并將線沿注漿管引出管外；實施鉆進后至指定位置后，將鉆桿逆向回抽，內(nèi)部中空注漿管向前推，回阻器發(fā)生作用停止回抽，將導(dǎo)爆線接起爆器并引爆爆藥段；完成注漿后帶導(dǎo)漿管的橡膠塞在鉆桿端部跟進密封，支承墊板、螺母與中空鉆桿在端部配合；所經(jīng)過的支承墊板上設(shè)有孔道，一段管道從支承墊板的孔道中導(dǎo)入。該錨桿優(yōu)點是可預(yù)爆并具有鉆、注、錨一體化施工，可廣泛應(yīng)用在巷道、井筒、邊坡加固和治水中作為臨時或永久支護，具有一定的推廣價值。
文檔編號E21D21/02GK202416312SQ20112053402
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者劉輝, 徐新斌, 戴鐵丁, 蔡為益, 袁洪志, 陶祥令, 馬金榮, 魏建軍 申請人:江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院