[发明专利]一种柔性锚杆的施工方法

摘要

本发明公开了一种柔性锚杆的施工方法，适用于煤矿巷道支护工程领域。首先在岩体中施工阶梯锚杆孔；将柔性锚杆体顶住锚固剂推入锚杆阶梯孔孔底，旋转定扭矩螺母进而带动柔性锚杆体和防扭调心球头一起旋转推进，直至限位筒的翻边紧密贴合临开挖面后锚杆钻机停止旋转后等待锚固剂凝固；带动定扭矩螺母旋转并破坏定扭矩螺母的定扭矩结构，使定扭矩螺母沿连接套继续旋入并压紧减摩垫圈、防扭转调心球头、托盘，使得托盘上的止动柱卡到开挖面阻止托盘旋转。有效防止防扭调心球头发生旋转，防扭调心球头通过凸起Ⅱ限制连接套的旋转进而限制柔性锚杆体的旋转，使得锚杆钻机施加预紧力时柔性锚杆体不发生转动。其施工速度块，支护效率高。

主权项

1.一种柔性锚杆的施工方法，使用的柔性锚杆包括柔性锚杆体（B）、托盘（C）、定扭矩螺母（D）、减摩垫圈（E）和防扭调心球头（F），其中托盘（C）设置在柔性锚杆体（B）尾部，定扭矩螺母（D）固定托盘（C），托盘（C）与定扭矩螺母（D）之间设有减摩垫圈（E）和防扭调心球头（F）；其中柔性锚杆体（B）包括钢绞线（B1），钢绞线（B1）尾端设置在连接套（B4）中，所述连接套（B4）包括尾端（B4a）和头端（B4b），尾端（B4a）和头端（B4b）之间的过渡段设有环形结构的凸台（B4e），凸台（B4e）上设有限位筒（B3），凸台（B4e）朝向头端（B4b）的面为垂直端面，凸台（B4e）朝向尾端（B4a）的面为锥形面，尾端（B4a）的外圆柱面上有螺纹，尾端（B4a）设置有对称布置的沿连接套（B4）轴向设置的矩形槽（B4f），头端（B4b）设有与钢绞线（B1）连接的内圆柱孔（B4c），内圆柱孔（B4c）孔底设有环形槽（B4d），所述钢绞线（B1）插入连接套（B4）的内圆柱孔（B4c）内，钢绞线（B1）与内圆柱孔（B4c）之间设置增摩丝簧（B2），通过挤压连接套（B4）头端（B4b）外圆柱面的方式实现钢绞线（B1）与连接套（B4）之间的紧固；所述限位筒（B3）包括限位筒锥形筒体（B3c），限位筒锥形筒体（B3c）包括一大一小两个开口，限位筒锥形筒体（B3c）上的大开口上设有翻边（B3a）、小开口上设有环形卡口（B3b），环形卡口（B3b）的内径小于凸台（B4e）的外径0.5~2mm，限位筒（B3）由连接套（B4）尾端（B4a）套入，环形卡口（B3b）变形并且越过凸台（B4e）的锥形端面卡在凸台（B4e）的垂直端面上，限位筒（B3）为硬塑料材料构成；所述托盘（C）包括托盘体（C1）和止动柱（C2），托盘体（C1）由外形为圆形的翻边部（C1b）和拱部（C1c）组成，拱部（C1c）的中心设有锥形孔（C1a），锥形孔（C1a）的大端朝向拱部（C1c）的顶端，且锥形孔（C1a）的锥形面上设置有沿圆周均匀分布的多道沟槽（C1d），沟槽（C1d）的数目为4~8个，止动柱（C2）通过焊接或者过盈连接与翻边部（C1b）固定；所述防扭调心球头（F）包括弧面和平面，其中弧面包括多个锥形面（F1），每两个锥形面（F1）之间设有一道凸起Ⅰ（F2），锥形面（F1）的半径与所述锥形孔（C1a）的半径相同，凸起Ⅰ（F2）的宽度和高度小于沟槽（C1d），凸起Ⅰ（F2）的数量与沟槽（C1d）的数量相同，柔性锚杆预紧时，凸起Ⅰ（F2）嵌入沟槽（C1d）确保防扭调心球头（F）与托盘（C）之间的圆周方向固定，防扭调心球头（F）中心设置圆孔（F4），圆孔中设置对侧分布的凸起Ⅱ（F3），凸起Ⅱ（F3）的截面为矩形结构，凸起Ⅱ（F3）宽度较矩形槽（B4f）的宽度小0.5~1mm，凸起Ⅱ（F3）的高度较矩形槽（B4f）的宽度小0.5~1mm，凸起Ⅱ（F3）嵌入矩形槽（B4f）中限制柔性锚杆体（B）扭转；其特征在于具体步骤如下：步骤a、在岩体（A）中施工阶梯锚杆孔，其中靠近开挖面（A1）的阶梯锚杆孔为大孔段（A2），其余的阶梯锚杆孔为小孔段（A3），大孔段（A2）的直径大于头端（B4b）挤压后的直径4~10mm，大孔段（A2）的深度满足柔性锚杆体（B）插入锚杆孔后限位筒（B3）的翻边紧密贴合开挖面（A1）；步骤b、将锚固剂放入锚杆阶梯孔中，将柔性锚杆体（B）顶住锚固剂，利用柔性锚杆体（B）前部将锚固剂推入锚杆阶梯孔孔底，利用锚杆钻机旋转定扭矩螺母（D）进而带动柔性锚杆体（B）和防扭调心球头（F）一起旋转，旋转的同时通过锚杆钻机推进柔性锚杆将锚固剂搅拌均匀，旋转、推进，直至限位筒（B3）的翻边紧密贴合临开挖面（A1）后锚杆钻机停止旋转，停留30秒等待锚固剂凝固；步骤c：启动锚杆钻机带动定扭矩螺母（D）旋转并破坏定扭矩螺母（D）的定扭矩结构，使定扭矩螺母（D）沿连接套（B4）继续旋入并压紧减摩垫圈（E）、防扭调心球头（F）、托盘（C），使得托盘（C）上的止动柱（C2）卡到开挖面（A1）阻止托盘（C）旋转，此时防扭调心球头（F）上的凸起Ⅰ（F2）与托盘（C）上的沟槽（C1d）卡住，进而防止防扭调心球头（F）发生旋转，防扭调心球头（F）通过凸起Ⅱ（F3）限制连接套（B4）的旋转进而限制柔性锚杆体（B）的旋转，使得锚杆钻机施加预紧力时柔性锚杆体（B）不发生转动，预紧力为60~100kN；步骤d：退下锚杆钻机，重复步骤a~c施工下一根柔性锚杆。