[实用新型]超快硬普通水泥卷锚杆

说明书

一种用于地下工程锚固岩体的锚杆，适用于矿山、隧道、峒室等地下工程的岩体支护，特别适用于各类矿产地下开采的坑道支护。

国内外用于支护岩体的锚杆有树脂锚杆、金属摩擦锚杆及水泥卷锚杆，与本发明最相近的是水泥卷锚杆，这种锚杆有杆体和锚固剂两部份组成，杆体为金属杆，锚固剂为特种水泥，锚固剂装在纸筒中备用。这种水泥卷锚杆优点是成本较低、使用方便，缺点是作为锚固剂用特种水泥，因其产地少、易潮解失效、运输储存困难，影响了使用。

本新型旨在提供一种改进的水泥卷锚杆，可克服现存水泥卷锚杆的弊病，广泛应用。

本新型的超快硬普通水泥卷锚杆包括杆体和锚固剂两部份。杆体为螺纹钢或光面钢筋制成的Y型杆体。特征部分是锚固剂以525＃硅酸盐水泥为基料，配以10－20％NX水泥超快硬化剂；两种组分夹心式装填成水泥卷，芯材为NX水泥超快硬化剂，外层为525＃硅酸盐水泥。

本新型特征情况详述如下：

作为锚固剂的材料，也就是胶结剂是以普通的525＃硅酸盐水泥为基料，加入NX水泥超快硬化剂，使之达到快速凝结硬化的效果是本发明一个特征。锚固剂中基料525＃硅酸盐水泥占80－90％，NX水泥超快硬化剂占10－20％，可通过调节两者比例来控制硬化时间。这种使用的NX水泥超快硬化剂为江苏沛县化工厂生产的市售商品，主要成分为CaO、Al₂O₃、CaSo₄，少量掺入即在1分钟内发生凝结，2－3小时内可获170－200公斤／厘米²的抗压强度。

水泥卷的装填方式为本发明的另一特征。水泥卷中的两种原料设计为夹心式装填（见图1a）芯料为NX水泥超快硬化剂2，外层为525＃硅酸盐水泥1，两者间用纸分隔，浸水式结构。图1a中3为内纸筒，4为外纸筒，两者均用长纤维纸制成。这种夹心式水泥卷透水性好，纵向有一定强度，又易搅破，使两种料均匀混合。

由于选用了适宜的胶结剂材料及设计为夹心式装填的水泥卷，成功地解决了以普通水泥作为基料的快凝锚固材料问题，使本发明具有下列优点：

1、具有快凝和初、终凝十分接近的特点，凝结时间可以用NX水泥超快硬化剂掺入量不同进行调节，小时抗压强度可达7.0－30.0MPa，28天可达76.2MPa。

2、锚固剂硬化后体积收缩小，后期呈微膨胀，对钢筋无锈蚀作用，强度稳定，温度对强度的影响不大。

3、早期强度高，15分钟便具有22.4－34.9千牛顿锚固力，实现了短时间具有承载力的目的。可用于锚杆端部锚固或全长锚固，适用性广。

4、材料来源广泛，制作工艺简单，成本低，与树脂锚杆和金属摩擦锚杆相比价格低廉（见表1）。

表1 几种锚杆价格

名称单价（元／套）树脂锚杆14金属摩擦锚杆13超快硬普通水泥卷锚杆5.95

超快硬普通水泥卷锚杆有两大部分组成（图1所示），即夹心式水泥卷和Y型锚杆。其中夹心式水泥卷已在特征部分详述。