CN102748048A - 孔壁注浆锚索 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种孔壁注浆锚索，其特征是在锚索托板中、位于钢绞线安装孔的外周设置“L”形注浆孔，注浆孔的一端与锚索托板的中的锚索孔相连通，并通过锚索孔与形成在钢绞线与钻孔壁之间的环状注浆腔相连通，另一端位于锚索托板的表面，用于连接外部注浆管；位于钻孔中的孔口管与锚索托板相联接，在孔口管的外周上车有沟槽，沟槽中安装孔壁密封圈。本发明可以有效提高锚索的浆液锚固强度，降低锚索制作成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种锚索，应用于煤矿井巷支护。
背景技术
煤矿巷道支护锚索是由钢绞线、树脂锚固剂锚固段、钢绞线自由段、孔口垫板和锚具组成，通过树脂锚固剂将钢绞线锚固在巷道围岩深处，通过锚索托板及张拉仪等对锚索施加预紧力。锚索将巷道围岩压力通过钢绞线转移到围岩深处，支护巷道。
目前，我国煤矿中使用的锚索绝大多数属于小孔径树脂锚固预应力锚索。这种锚索锚固技术存在如下问题，直接影响或降低了锚索的锚固性能和支护性能：
1、锚索锚固深度受到安装工艺的限制，因为锚索安装机具所能提供的转矩不能支持钢绞线搅拌更深的锚固剂；
2、锚索可能的锚固长度=锚索孔深＋巷道高度－钢绞线长度－钻机高度，而钢绞线长度及钻机高度是固定的，因此，锚索的锚固长度受到巷高的限制，锚索的锚固力难以进一步提高；
3、锚固剂的包装袋难以全部搅碎，其片状薄膜隔开了锚固剂与钢绞线或与孔壁的粘结，降低了锚索的锚固强度；
4、在锚固剂推送过程中，可能发生锚固剂坍塌、穿心过、不能全部到达锚固位置等，造成部分锚固剂失锚、锚索锚固性能或锚固力的不确定性。
为了解决现有煤矿锚索锚固技术中存在的问题，国内近年来研制出了中空注浆锚索。中空注浆锚索的杆体为中空结构，自带注浆芯管，锚索杆体由一根中心为钢管与若干根高强度螺旋肋预应力钢丝编绞而成。高强度螺旋肋预应力钢丝是由压延拉拔工艺处理后的半成品经过最后一次塑性变形拉拔而成，钢丝表面形成三至六条连续的凸起的螺旋肋，螺旋肋同基圆为一体。锚索封孔由喷浆封闭代替此前使用棉纱或快硬水泥封堵注浆孔的方法。中空注浆锚索顶端进行树脂药卷端锚，安装后能立即施加预紧力并承载。
中空注浆锚在一定程度上克服了现有锚索的上述缺点。但是，中空注浆锚索也存在如下缺陷：
1、锚索杆体破断力低，采用中心钢管外面编绞高强度螺旋肋预应力钢丝的锚索杆体，严重降低了锚索的破断力；
2、锚索杆体为两种或两种以上材料构成，其材料未经内应力消除和定形稳定处理，严重削弱了煤矿支护锚索的机械性能和锚固性能；
3、注浆管路长而细，注浆时容易发生堵塞，可能造成注浆锚固失败；
4、中空注浆锚索制作成本较高。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种孔壁注浆锚索，锚索杆体仍采用高强度预应力钢绞线，以提高锚索的破断力；通过合理设置注浆孔对钢绞线与孔壁之间的环状间隔进行注浆，保证注浆通道畅通，以便能够压注较高粘度、较高结石体强度的浆液，避免注浆管道的堵塞，提高锚索的浆液锚固强度，可以降低锚索制作成本。
本发明孔壁注浆锚索的结构特点是：在锚索托板中、位于钢绞线安装孔的外周设置“L”形注浆孔，所述注浆孔的一端与锚索托板中的锚索孔相连通，并通过锚索孔与形成在钢绞线与钻孔壁之间的环状注浆腔相连通，注浆孔的另一端位于锚索托板的表面，用于连接外部注浆管；位于钻孔中的孔口管与所述锚索托板相联接，在所述孔口管的外周上车有沟槽，沟槽中安装孔壁密封圈。
本发明孔壁注浆锚索的结构特点也在于：所述锚索托板上的钢绞线安装孔在孔口处车有台阶，并安装钢绞线密封圈。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明通过采用高强度预应力钢绞线作为锚索杆体，保留了煤矿巷道支护锚索的优良的机械性能和锚固性能，提高了锚索的支护强度或破断力；
2、本发明采用孔壁注浆锚索，锚索的锚固深度和锚固长度不受限制；可有效提高锚索的锚固强度；
3、本发明中锚索的锚固介质的粘结性能及锚索的锚固质量稳定可靠；
4、本发明通过锚索孔内钢绞线与孔壁之间的环状通道进行注浆，注浆通道畅通，提高锚索的注浆效率；
5、本发明锚索制造成本低。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中标号：1锚索托板；2注浆孔；3孔口管；4孔壁密封圈；5钢绞线密封圈；6钢绞线；7树脂锚固段；8水泥浆锚固段，9锚具。
具体实施方式
参见图1，本实施例中孔壁注浆锚索的结构形式是：
在锚索托板1中设置“L”形注浆孔2，注浆孔2的一端与锚索托板1的中的锚索孔相连通，并通过锚索孔与形成在钢绞线与钻孔壁之间的环状注浆腔相连通，注浆孔2的另一端位于锚索托板1的表面，用于连接外部注浆管；位于钻孔中的孔口管3与锚索托板相联接，在孔口管3的外周上车有沟槽，沟槽中安装孔壁密封圈4，用以封堵孔壁间隙，阻止注浆液从孔口管与孔壁之间的间隙泄漏；锚索托板1上的钢绞线安装孔在孔口处车有台阶，并安装钢绞线密封圈，用以堵塞钢绞线与垫板锚索孔之间的浆液泄漏。
本发明锚索采用树脂锚固剂与水泥浆液混合锚固，安装过程：
1、向钻孔内推送锚固剂，用钢绞线6将锚固剂推至孔底，利用钢绞线搅拌锚固剂，形成树脂锚固段7，实现锚索的部分长度锚固；
2、安装锚索托板1及锚具9，对锚索进行预紧张拉；
3、将外部注浆管接入锚索托板上的注浆孔，对锚索进行孔壁注浆，形成锚索的水泥浆液锚固段8。
本发明是在现有的锚索安装技术及安装工艺基本不变的情况下，在锚索完成部分长度的树脂锚固以后，通过安装兼有封孔、注浆和托板三重功用的锚索托板，通过钢绞线与钻孔壁之间的环状注浆腔实现锚索的注浆锚固。
Claims (2)
1.一种孔壁注浆锚索，其特征是在锚索托板(1)中、位于钢绞线安装孔的外周设置“L”形注浆孔(2)，所述注浆孔(2)的一端与锚索托板(1)中的锚索孔相连通，并通过锚索孔与形成在钢绞线与钻孔壁之间的环状注浆腔相连通，注浆孔(2)的另一端位于锚索托板(1)的表面，用于连接外部注浆管；位于钻孔中的孔口管(3)与所述锚索托板相联接，在所述孔口管(3)的外周上车有沟槽，沟槽中安装孔壁密封圈(4)。
2.根据权利要求1所述的孔壁注浆锚索，其特征是所述锚索托板(1)上的钢绞线安装孔在孔口处车有台阶，并安装钢绞线密封圈。
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