[实用新型]兼有端头锚固和全长径向锚固的新型锚杆

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土与矿山工程支护设施技术领域，尤其涉及一种刚性与柔性相结合的新型注压锚杆。

背景技术

在岩土、隧道以及煤矿开采施工过程中，锚杆支护在加固和提高岩体稳定性方面起到了重要的作用。锚杆加固岩体的原理主要有：悬吊作用和组合梁作用，将破碎的岩体悬吊在牢固的顶板上或组合成为一个整体，进而增加岩体的整体强度。

目前，锚杆的锚固方式为端头锚固和全长锚固，安装工艺是钻孔、放药卷、装入锚杆、旋紧端头螺母。注浆锚杆是中空的刚性锚杆，其工作原理是通过锚杆的中空结构将水泥浆注入到围岩当中，使锚杆周围破碎的岩体形成整体结构。随着我国煤矿开采深度的增加，刚性锚杆支护不能适应围岩的变形，尤其是软弱岩体和松动圈内的岩体支护。

实用新型内容

本实用新型的任务在于解决现有技术锚杆支护存在的不足，提供一种兼有端头锚固和全长径向锚固的新型锚杆。

其技术解决方案是：

一种兼有端头锚固和全长径向锚固的新型锚杆，锚杆主体包括一段高强度金属杆体，高强度金属杆体一端为锚尾端，另一端为锚头端，锚尾端设置有托盘及锁紧螺母，锚头端设置有端头锚固部件，沿高强度金属杆体长度方向上设置有一段中空腔，高强度金属杆体的锚尾端为中空腔的开口端，锚头端为中空腔的封闭端，在开口端设置有注液加压阀，注液加压阀与中空腔相连；在高强度金属杆体外侧套置有一段膨胀体，膨胀体的两端与高强度金属杆体密封连接在一起，高强度金属杆体与膨胀体之间形成储液腔；在高强度金属杆体的体壁上设置有通孔，中空腔通过通孔与储液腔连通。

上述注液加压阀为单向阀体，单向阀体整体没入锚尾端内一定距离。

上述膨胀体由高分子弹性材料内层，及外保护层构成。

上述外保护层为弹性布料层。

上述膨胀体的两端各设置一节固定套，通过固定套将膨胀体的两端与高强度金属杆体密封连接在一起。

上述储液腔额定工作压力不小于4mPa。

上述固定套的内壁设置有环形突起部。

上述端头锚固部件设置有金属膨胀管及锥形螺母，锥形螺母与高强度金属杆体的锚头端采取螺纹方式联接。

本实用新型可以具有的有益技术效果是：

1能够利用高强度金属杆体、端头锚固部件、托盘和锁紧螺母对岩体提供轴向锚固力。

2通过注液加压阀经由中空腔及通孔向储液腔注入高压液体介质，促使膨胀体向外膨胀为岩体提供径向锚固力。

3本发明可通过配置外围自动供液系统，当其内部压力降低时，可以随时补入液体介质，使锚杆的锚固效果得到保持。

4当围岩不需要支护时，可以将锚杆内部的高压液体介质释放掉，将高强度金属管按反方向旋转脱出锥形螺母，即可从中取出锚杆主体部分，端头锚固部件则为一次性部件留在岩体中。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的整体结构原理示意图。

图2为图1实施方式中的局部结构原理示意图，主要示出注液加压阀部分。

图3为图1实施方式中的局部结构原理示意图，主要示出锚杆主体部分。

下面结合附图对本实用新型进行说明：

具体实施方式

结合图1、图2及图3，一种兼有端头锚固和全长径向锚固的新型锚杆，锚杆主体包括一段高强度金属杆体4，高强度金属杆体一端为锚尾端，另一端为锚头端，锚尾端设置有托盘3及锁紧螺母2，锚头端设置有端头锚固部件。端头锚固部件设置有金属膨胀管8及锥形螺母9，锥形螺母9与高强度金属杆体4的锚头端采取螺纹方式联接。沿高强度金属杆体4长度方向上设置有一段中空腔401，高强度金属杆体4的锚尾端为中空腔401的开口端，锚头端为中空腔的封闭端，在开口端设置有注液加压阀1，注液加压阀1与中空腔401相连，注液加压阀1为单向阀体，单向阀体整体没入锚尾端内一定距离，即单向阀体隐藏安装于金属锚杆体内，使其不受破坏。单向阀体由阀芯101、阀座102(金属杆体的一部分)和密封垫103圈组成，阀芯101和阀座102之间由锥形103密封垫圈密封。在高强度金属杆体外侧套置有一段膨胀体，膨胀体由高分子弹性材料内层5，及外保护层6构成；膨胀体的两端各设置一节固定套7，固定套7的内壁设置有多条环形突起部701，能够促使膨胀体与高强度金属杆体结合更加牢固，以承受较高的工作压力，在固定套7圆周方向施加高压，将膨胀体的两端与高强度金属杆体密封连接在一起。高强度金属杆体与膨胀体之间形成储液腔10，储液腔10额定工作压力以不小于10mPa为优选。在高强度金属杆体的体壁上设置有通孔11，中空腔401通过通孔11与储液腔10连通。