一種帶筋鋼骨架的大頭聚能射孔管式注漿錨桿及施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶筋鋼骨架的大頭聚能射孔管式注漿錨桿，包括爆破射孔裝置、管式注漿錨桿體、聚能裝藥、鋼筋骨架四個(gè)主要部分；施工方法包括：1)準(zhǔn)備設(shè)備；2)測量布眼；3)鉆孔；4)清孔及檢查；5)打入爆炸射孔裝置及錨桿；6)封堵炮泥；7)起爆，8)清孔；9)安裝止?jié){塞；10)注漿；本發(fā)明在管式注漿錨桿體外壁上設(shè)置有棘枝，并在其底部焊接有爆破射孔裝置，內(nèi)部裝有安裝了雷管的起爆藥包和聚能裝藥，能立即提供高強(qiáng)錨固力，防止錨桿掉出，另外，通過管式注漿錨桿管腔對(duì)巖土體注漿，可形成大端頭大面積的摩擦——栓塞新型復(fù)合錨固和注漿加固的綜合支護(hù)系統(tǒng)，極大地改善了錨桿對(duì)巖土體的加固效果。
【專利說明】一種帶筋鋼骨架的大頭聚能射孔管式注漿錨桿及施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種注漿錨桿及施工方法，尤其涉及一種帶筋鋼骨架的大頭聚能射孔管式注漿錨桿及施工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]注漿錨桿是一種常用的支護(hù)工具，將其埋設(shè)在地層中，可將地層緊緊地連鎖在一起，通過錨桿——注漿體——孔壁巖體力的相互作用，調(diào)動(dòng)和提高巖土體的自身強(qiáng)度和自穩(wěn)能力，改善被錨固巖土體的應(yīng)力狀態(tài)以使之穩(wěn)定，從而減小巷道的變形量。
[0003]然而，目前常用的注漿錨桿，在注漿體固結(jié)之前幾乎不能提供錨固力，或是提供的錨固力較小、錨固面積較小等，它們在大采深高應(yīng)力錨網(wǎng)支護(hù)、軟巖錨網(wǎng)支護(hù)和破碎煤巖體錨網(wǎng)支護(hù)等特殊應(yīng)用環(huán)境中很難適用，另外，在巷道頂部支護(hù)時(shí)，向上方向安設(shè)錨桿，會(huì)出現(xiàn)錨桿掉出傷人事故。因此需要開發(fā)出一種能立即提供錨固力、錨固力大、錨桿錨固面積大、錨桿與巖土體一起形成的組合拱強(qiáng)度高、錨桿安設(shè)好后不易掉出的注漿錨桿，以保障礦井生產(chǎn)安全進(jìn)行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有注漿錨桿，在注漿體固結(jié)之前幾乎不能提供錨固力或提供的錨固力較小，錨固面積較小，錨桿與巖土體一起形成的組合拱強(qiáng)度低，向上方向安設(shè)錨桿，會(huì)出現(xiàn)錨桿掉出等不足之處，本發(fā)明提供一種帶筋鋼骨架的大頭聚能射孔管式注漿錨桿。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種帶筋鋼骨架的大頭聚能射孔管式注漿錨桿，包括爆破射孔裝置(I)、管式注漿錨桿體(2)、聚能裝藥(5)、鋼筋骨架(6)四個(gè)主要部分組成；
[0007]所述爆破射孔裝置⑴由軸向端鐵(19)、固定桿(18)、徑向射孔套(22)、彈子
(21)、倒鉤(23)和起爆藥品(20)組成，其中，兩塊軸向端鐵(19)為圓形板，中間開有孔，可以通過固定桿(18);徑向射孔套(22)為圓筒形，被夾在兩塊軸向端鐵(19)之間，其內(nèi)部放有起爆藥品(20)，徑向射孔套(22)上的彈孔內(nèi)放有彈子(21);軸向端鐵(19)、裝有起爆藥品(20)和彈子(21)的徑向射孔套(22)、倒鉤(23)依次固定通過螺釘被固定在固定桿(18)上，倒鉤(23)的鉤與軸向端鐵(19)反方向設(shè)置，并焊接在管式注漿錨桿體(2)底端，即爆破射孔裝置(I)位于鉆孔底端，其后是管式注漿錨桿體(2);
[0008]所述管式注漿錨桿體(2)為兩端開口、圓筒形管體，管式注漿錨桿體(2)的管壁上開有兩列圓形口(17)，兩列圓形口交錯(cuò)設(shè)置，圓形口(17)延伸到錨桿內(nèi)部做成圓筒凸起
[9]，用于固定聚能裝藥(5)，另外，管式注漿錨桿體(2)的外壁上還焊接有棘枝(30)，棘枝
(30)朝向鉆孔孔口一方，沿管式注漿錨桿體(2)管壁軸向共設(shè)置四列棘枝(30)，相鄰兩列棘枝(30)間夾角為90° ;管式注漿錨桿體(2)的底端設(shè)有雷管(3)和起爆藥包(4)，其頂端填充炮泥(11)，并依次帶有錨桿墊板(13)和錨桿當(dāng)環(huán)(16)；
[0009]所述雷管(3)插入起爆藥包⑷內(nèi)，并連有雷管腳線(15)；
[0010]所述聚能裝藥(5)由炸藥和聚能穴(7)組成，其中炸藥形狀為圓柱體與圓錐體的組合體形，聚能穴(7)為圓錐形，聚能穴(7)中鑲嵌有與其相同形狀的藥型罩，各個(gè)聚能裝藥(5)之間通過導(dǎo)爆索(8)連接在一起，并與所述的爆破射孔裝置(I)和起爆藥包(4)相連接，導(dǎo)爆索(8)依次穿過爆破射孔裝置(I)、起爆藥包(4)、聚能裝藥(5)；
[0011]所述鋼筋骨架(6)由箍筋(25)、4根徑向鋼筋(26)和上下兩根粗鋼筋(10)組成，上下兩根粗鋼筋(10)和徑向鋼筋(26)焊接在箍筋(25)上，每根粗鋼筋(10)的兩側(cè)各焊接有兩根徑向鋼筋(26)，其中，徑向鋼筋(26)的長度小于管式注漿錨桿體(2)的長度，粗鋼筋(10)的長度大于管式注漿錨桿體(2)的長度，其底端部與爆破射孔裝置(I)的固定桿
(18)的端部在同一平面上，其頂端部做螺紋處理，穿過粗鋼筋墊板(12)上的圓孔，通過固定螺母(14)來固定；在鋼筋骨架(6)上距離鉆口最遠(yuǎn)的個(gè)箍筋與上側(cè)粗鋼筋接觸部位設(shè)有綁起爆藥包用的鋼筋條(24);鋼筋骨架(6)上距離鉆口最遠(yuǎn)的個(gè)箍筋與上下兩側(cè)粗鋼筋接觸部位焊接在管式注漿錨桿體(2)內(nèi)壁上，在鉆孔孔口處也將上下兩側(cè)粗鋼筋與管式注漿錨桿體(2)內(nèi)壁做焊接處理；
[0012]本發(fā)明中一種帶筋鋼骨架的大頭聚能射孔管式注漿錨桿的施工方法，包括較硬巖體、土體施工方法，其特征在于:
[0013]所述較硬巖體、土體施工方法，包括以下步驟:
[0014]I)準(zhǔn)備設(shè)備，鉆孔臺(tái)車就位之后，接好鑿巖臺(tái)車的供水、供電管線；2)測量布眼，根據(jù)錨桿設(shè)計(jì)間距以及巖體、土體的層理和節(jié)理的分布情況，用涂料標(biāo)出眼位；對(duì)于層理、節(jié)理發(fā)育部位，應(yīng)加密布設(shè)眼位；3)鉆孔，用鉆孔臺(tái)車在標(biāo)出的眼位上鉆出錨桿固定孔，鉆孔時(shí)鉆桿垂直于巖體或土體的層理面；鉆孔直徑的大小與巖土體的硬度有關(guān)，在保證鉆孔直徑大于管式注漿錨桿直徑小于同一截面上棘枝所形成的最大直徑的情況下，巖體上的鉆孔直徑取大些，土體上的鉆孔直徑取小一些，可通過實(shí)驗(yàn)來確定，以順利打入錨桿為準(zhǔn)；4)清孔及檢查，用彎頭鋼管通入高壓風(fēng)吹凈錨桿固定孔中的石屑及細(xì)小石塊；檢查錨桿固定孔的孔深是否滿足要求；5)打入爆炸射孔裝置及錨桿，底部焊接有爆破射孔裝置的管式注漿錨桿體打入錨桿固定孔，直到達(dá)到設(shè)計(jì)深度為止，雷管腳線留置在鉆孔外；6)封堵炮泥，在本管式注漿錨桿端部封堵炮泥；7)起爆，由雷管腳線引爆起爆藥包，進(jìn)而通過導(dǎo)爆索引爆爆破射控裝置和各個(gè)聚能裝藥；8)清孔，用彎頭鋼管通入高壓風(fēng)吹凈錨桿固定孔中的石屑及細(xì)小石塊，以利于水泥砂漿與巖壁充分接觸；9)安裝止?jié){塞，在錨桿的尾部安裝止?jié){塞，然后依次安裝錨桿墊板、錨桿擋環(huán)、粗鋼筋墊板、固定粗鋼筋用的固定螺母；10)注漿，通過注漿通道注入水泥砂漿，水泥砂漿充盈錨桿固定孔、管式注漿錨桿端部形成一個(gè)大的空腔體以及各個(gè)圓形聚能爆破孔中，各部位的注漿體連成一體；注漿完畢后，用錨固劑及時(shí)封堵。
[0015]工作原理:
[0016]本發(fā)明是通過在管式注漿錨桿體底部焊接有爆破射孔裝置，并在其內(nèi)部裝有安裝了雷管的起爆藥包和聚能裝藥，錨桿體內(nèi)起爆藥包爆炸，進(jìn)而引爆爆破射孔裝置和聚能裝藥；爆炸對(duì)管式注漿錨桿壁產(chǎn)生強(qiáng)烈作用，使桿體發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致桿壁徑向擴(kuò)張擠壓巖土體，桿壁凹進(jìn)巖土體后，可以立即提供一部分錨固力，管式注漿錨桿外壁上的棘枝在爆炸作用下被擠壓進(jìn)巖土體或緊緊地貼在管式注漿錨桿外壁上，猶如帶肋鋼筋上的肋，這樣可以進(jìn)一步增大錨固力；爆破射孔裝置爆炸后其上面的彈子和聚能裝藥爆炸所產(chǎn)生的聚能射流，壓力可達(dá)數(shù)百萬個(gè)大氣壓，具有極高的能量密度，直接對(duì)鉆孔壁面的巖土體產(chǎn)生巨大的沖擊力，將極大地強(qiáng)化炸藥爆炸對(duì)巖土體的作用使孔壁巖土體粉碎；聚能裝藥通過管式注漿錨桿體上的圓形口，可以在巖土體中形成圓形聚能爆破孔；爆破射孔裝置可以在管式注漿錨桿端部形成一個(gè)大的空腔體，爆炸產(chǎn)生的沖擊波還可以把鋼筋骨架上超過管式注漿錨桿體部分的粗鋼筋端部沖擊成彎鉤形，該彎鉤也可以立即提供一部分錨固力；以上由管式注漿錨桿壁、棘枝和粗鋼筋塑性變形提供的錨固力，可以有效阻止巖土體與錨桿的相對(duì)滑動(dòng)，從而達(dá)到對(duì)巖土體即刻錨固的效果；管式注漿錨桿外壁上的棘枝可以防止錨桿掉出；借助爆破射孔裝置形成的空腔體，以及圓形聚能爆破孔，通過管式注漿錨桿管腔對(duì)巖土體注漿，不僅可以注漿加固巖土體，而且充填于管式注漿錨桿管腔、爆破射孔裝置空腔體和圓形聚能爆破孔中的注漿體連成一體，形成錨固。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0018]本發(fā)明利用炸藥爆炸的能量，使管式注漿錨桿桿體、棘枝和鋼筋骨架上超過管式注漿錨桿體部分的粗鋼筋端部發(fā)生塑性變形，使桿壁和棘枝凹進(jìn)巖土體，粗鋼筋端部形成彎鉤，進(jìn)而可以立即提供強(qiáng)大的錨固力，達(dá)到對(duì)巖土體即刻錨固的效果；其中，管式注漿錨桿體上的棘枝可以防止錨桿掉出，管式注漿錨桿體中的鋼筋骨架，可以提高注漿體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，增強(qiáng)錨桿的錨固力度，延長錨桿的使用壽命，管式注漿錨桿內(nèi)部的注漿體和各個(gè)部位的栓塞一塊，也增大了錨桿的錨固面積；圓形聚能爆破孔內(nèi)的注漿栓塞與管式注漿錨桿一起，改變了錨固荷載傳遞機(jī)制，形成摩擦——栓塞新型復(fù)合錨固和注漿加固的綜合支護(hù)系統(tǒng)，極大地改善了錨桿對(duì)巖土體的加固效果；爆破射孔裝置形成的空腔體內(nèi)的注漿栓塞與管式注漿錨桿一起可以形成大頭錨固錨桿，使原有小接觸面積的圓錐漏斗受力結(jié)構(gòu)變?yōu)榇蠖祟^大面積的梯臺(tái)受力結(jié)構(gòu)，增加組合拱厚度，從而提高了整體支護(hù)強(qiáng)度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的管式注漿錨桿剖面示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明的爆破射孔裝置示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明的管式注漿錨桿體及其橫截面示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明的聚能裝藥中炸藥與聚能罩示意圖；
[0023]圖5是本發(fā)明的粗鋼筋墊板示意圖；
[0024]圖6是本發(fā)明的鋼筋骨架側(cè)向及其橫截面示意圖；
[0025]圖7是爆破后鋼筋骨架中粗鋼筋尾部變形示意圖；
[0026]圖8是本發(fā)明的注漿栓塞結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖9是傳統(tǒng)管式注漿錨桿小接觸面積的圓錐漏斗受力結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖10是本發(fā)明的大端頭大面積的梯臺(tái)受力結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖1中:爆破射孔裝置一I，管式注衆(zhòng)錨桿體一2,雷管一3,起爆藥包一4,聚能裝藥一5,鋼筋骨架一6,聚能穴一7,導(dǎo)爆索一8,錨桿內(nèi)壁圓筒凸起一9,粗鋼筋一 10,炮泥一11，粗鋼筋墊板一 12,錨桿墊板一 13,固定螺母一 14,雷管腳線一 15,錨桿擋環(huán)一 16,棘枝一30 ；
[0030]圖2中:管式注漿錨桿體一2，鋼筋骨架一6，圓形口一 17，棘枝一30 ；
[0031]圖3中:固定桿一18,端鐵一19,起爆藥品一20,彈子一21,射孔套一22,倒鉤一23;
[0032]圖6和圖7中:鋼筋骨架一6，綁起爆藥包用的鋼筋條一24，箍筋一25，徑向鋼筋一26 ；
[0033]圖8中:注漿體一 27，巖土體一 28，注漿栓塞一 29。

【具體實(shí)施方式】
[0034]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0035]一種帶筋鋼骨架的大頭聚能射孔管式注漿錨桿，包括爆破射孔裝置(I)、管式注漿錨桿體(2)、聚能裝藥(5)、鋼筋骨架(6)四個(gè)主要部分組成；
[0036]所述爆破射孔裝置⑴由軸向端鐵(19)、固定桿(18)、徑向射孔套(22)、彈子
(21)、倒鉤(23)和起爆藥品(20)組成，其中，兩塊軸向端鐵(19)為圓形板，中間開有孔，可以通過固定桿(18);徑向射孔套(22)為圓筒形，被夾在兩塊軸向端鐵(19)之間，其內(nèi)部放有起爆藥品(20)，徑向射孔套(22)上的彈孔內(nèi)放有彈子(21);軸向端鐵(19)、裝有起爆藥品(20)和彈子(21)的徑向射孔套(22)、倒鉤(23)依次固定通過螺釘被固定在固定桿(18)上，倒鉤(23)的鉤與軸向端鐵(19)反方向設(shè)置，并焊接在管式注漿錨桿體(2)底端，即爆破射孔裝置(I)位于鉆孔底端，其后是管式注漿錨桿體(2);
[0037]所述管式注漿錨桿體(2)為兩端開口、圓筒形管體，管式注漿錨桿體(2)的管壁上開有兩列圓形口(17)，兩列圓形口交錯(cuò)設(shè)置，圓形口(17)延伸到錨桿內(nèi)部做成圓筒凸起
(9)，用于固定聚能裝藥(5)，另外，管式注漿錨桿體(2)的外壁上還焊接有棘枝(30)，棘枝
(30)朝向鉆孔孔口一方，沿管式注漿錨桿體(2)管壁軸向共設(shè)置四列棘枝(30)，相鄰兩列棘枝(30)間夾角為90° ;管式注漿錨桿體(2)的底端設(shè)有雷管(3)和起爆藥包(4)，其頂端填充炮泥(11)，并依次帶有錨桿墊板(13)和錨桿當(dāng)環(huán)(16)；
[0038]所述雷管(3)插入起爆藥包⑷內(nèi)，并連有雷管腳線(15)；
[0039]所述聚能裝藥(5)由炸藥和聚能穴(7)組成，其中炸藥形狀為圓柱體與圓錐體的組合體形，聚能穴(7)為圓錐形，聚能穴(7)中鑲嵌有與其相同形狀的藥型罩，各個(gè)聚能裝藥(5)之間通過導(dǎo)爆索(8)連接在一起，并與所述的爆破射孔裝置(I)和起爆藥包(4)相連接，導(dǎo)爆索(8)依次穿過爆破射孔裝置(I)、起爆藥包(4)、聚能裝藥(5)；
[0040]所述鋼筋骨架(6)由箍筋(25)、4根徑向鋼筋(26)和上下兩根粗鋼筋(10)組成，上下兩根粗鋼筋(10)和徑向鋼筋(26)焊接在箍筋(25)上，每根粗鋼筋(10)的兩側(cè)各焊接有兩根徑向鋼筋(26)，其中，徑向鋼筋(26)的長度小于管式注漿錨桿體(2)的長度，粗鋼筋(10)的長度大于管式注漿錨桿體(2)的長度，其底端部與爆破射孔裝置(I)的固定桿
(18)的端部在同一平面上，其頂端部做螺紋處理，穿過粗鋼筋墊板(12)上的圓孔，通過固定螺母(14)來固定；在鋼筋骨架(6)上距離鉆口最遠(yuǎn)的個(gè)箍筋與上側(cè)粗鋼筋接觸部位設(shè)有綁起爆藥包用的鋼筋條(24);鋼筋骨架(6)上距離鉆口最遠(yuǎn)的個(gè)箍筋與上下兩側(cè)粗鋼筋接觸部位焊接在管式注漿錨桿體(2)內(nèi)壁上，在鉆孔孔口處也將上下兩側(cè)粗鋼筋與管式注漿錨桿體(2)內(nèi)壁做焊接處理；
[0041]本發(fā)明中一種帶筋鋼骨架的大頭聚能射孔管式注漿錨桿的施工方法，包括較硬巖體、土體施工方法，其特征在于:
[0042]所述較硬巖體、土體施工方法，包括以下步驟:
[0043]I)準(zhǔn)備設(shè)備，鉆孔臺(tái)車就位之后，接好鑿巖臺(tái)車的供水、供電管線；2)測量布眼，根據(jù)錨桿設(shè)計(jì)間距以及巖體、土體的層理和節(jié)理的分布情況，用涂料標(biāo)出眼位；對(duì)于層理、節(jié)理發(fā)育部位，應(yīng)加密布設(shè)眼位；3)鉆孔，用鉆孔臺(tái)車在標(biāo)出的眼位上鉆出錨桿固定孔，鉆孔時(shí)鉆桿垂直于巖體或土體的層理面；鉆孔直徑的大小與巖土體的硬度有關(guān)，在保證鉆孔直徑大于管式注漿錨桿直徑小于同一截面上棘枝所形成的最大直徑的情況下，巖體上的鉆孔直徑取大些，土體上的鉆孔直徑取小一些，可通過實(shí)驗(yàn)來確定，以順利打入錨桿為準(zhǔn)；4)清孔及檢查，用彎頭鋼管通入高壓風(fēng)吹凈錨桿固定孔中的石屑及細(xì)小石塊；檢查錨桿固定孔的孔深是否滿足要求；5)打入爆炸射孔裝置及錨桿，底部焊接有爆破射孔裝置的管式注漿錨桿體打入錨桿固定孔，直到達(dá)到設(shè)計(jì)深度為止，雷管腳線留置在鉆孔外；6)封堵炮泥，在本管式注漿錨桿端部封堵炮泥；7)起爆，由雷管腳線引爆起爆藥包，進(jìn)而通過導(dǎo)爆索引爆爆破射控裝置和各個(gè)聚能裝藥；8)清孔，用彎頭鋼管通入高壓風(fēng)吹凈錨桿固定孔中的石屑及細(xì)小石塊，以利于水泥砂漿與巖壁充分接觸；9)安裝止?jié){塞，在錨桿的尾部安裝止?jié){塞，然后依次安裝錨桿墊板、錨桿擋環(huán)、粗鋼筋墊板、固定粗鋼筋用的固定螺母；10)注漿，通過注漿通道注入水泥砂漿，水泥砂漿充盈錨桿固定孔、管式注漿錨桿端部形成一個(gè)大的空腔體以及各個(gè)圓形聚能爆破孔中，各部位的注漿體連成一體；注漿完畢后，用錨固劑及時(shí)封堵。
[0044]結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的工作過程進(jìn)行說明:
[0045]如圖1所示，聚能裝藥(5)放置在管式注漿錨桿體(2)上的圓形口(17)內(nèi)，導(dǎo)爆索(8)依次連接爆破射孔裝置(I)、起爆藥包(4)、和各個(gè)聚能裝藥(5)，雷管(3)插入到起爆藥包(4)中并連接有雷管腳線(15);按設(shè)計(jì)要求對(duì)巖土體設(shè)置鉆孔，鉆孔直徑大于管式注漿錨桿體(2)的管體直徑小于同一截面上棘枝(30)所形成的最大直徑，以保證棘枝(30)能夠緊緊地貼在鉆孔內(nèi)壁上；然后，在管式注漿錨桿體⑵頂端管腔內(nèi)填充炮泥(11)；
[0046]利用雷管(3)引爆起爆藥包(4)，然后通過導(dǎo)爆索(8)引爆爆破射孔裝置(I)和各個(gè)聚能裝藥(5)，爆生氣體驅(qū)使管式注漿錨桿體(2)、棘枝(30)和粗鋼筋(10)尾部發(fā)生塑性變形，管式注漿錨桿體(2)徑向擴(kuò)張擠壓進(jìn)巖土體，棘枝(30)在爆炸作用下嵌入巖土體或緊貼在管式注漿錨桿體(2)外壁上形成肋，粗鋼筋(10)尾部產(chǎn)生彎鉤，這就能立即提供錨固力，阻止巖土體(28)與錨桿的相對(duì)滑動(dòng)，從而達(dá)到即刻錨固的目的；
[0047]同時(shí)，爆破射孔裝置(I)爆炸后其上面的彈子和聚能裝藥(5)爆炸所產(chǎn)生的聚能射流，壓力可達(dá)數(shù)百萬個(gè)大氣壓，具有極高的能量密度，直接對(duì)鉆孔壁面的巖土體產(chǎn)生巨大的沖擊力，將極大地強(qiáng)化炸藥爆炸對(duì)巖土體的作用使孔壁巖土體粉碎，聚能裝藥通過管式注漿錨桿體(2)上的圓形口，可以在巖土體中形成圓形聚能爆破孔，爆破射孔裝置(I)可以在管式注漿錨桿體(2)端部形成一個(gè)大的空腔體；
[0048]如圖8所示，對(duì)爆破后的鉆孔進(jìn)行清孔處理，用彎頭鋼管通入高壓風(fēng)吹凈錨桿固定孔中的石屑及細(xì)小石塊，并依次裝上止?jié){塞、錨桿墊板(13)、錨桿擋環(huán)(16)、粗鋼筋墊板
(12)、固定粗鋼筋用的固定螺母(14)，借助形成的圓形聚能爆破孔和管式注漿錨桿體(2)端部大的空腔體，通過管式注漿錨桿體(2)管腔對(duì)巖土體(28)注漿，其中，管式注漿錨桿體
(2)中的鋼筋骨架(6)，可以提高注漿體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，增強(qiáng)錨桿的錨固力度，延長錨桿的使用壽命，管式注漿錨桿內(nèi)部的注漿體和各個(gè)部位的栓塞一塊，也增大了錨桿的錨固面積；圓形聚能爆破孔內(nèi)的注漿栓塞與管式注漿錨桿體(2) —起，改變了錨固荷載傳遞機(jī)制，形成摩擦一栓塞新型復(fù)合錨固和注漿加固的綜合支護(hù)系統(tǒng)，極大地改善了錨桿對(duì)巖土體的加固效果；爆破射孔裝置(I)形成的空腔體內(nèi)的注漿栓塞與管式注漿錨桿一起可以形成大頭錨固錨桿，使原有小接觸面積的圓錐漏斗受力結(jié)構(gòu)(如圖9所示)變?yōu)榇蠖祟^大面積的梯臺(tái)受力結(jié)構(gòu)(如圖10所示)這增加組合拱厚度，從而提高了整體支護(hù)強(qiáng)度。
【權(quán)利要求】
1.一種帶筋鋼骨架的大頭聚能射孔管式注漿錨桿，包括爆破射孔裝置(I)、管式注漿錨桿體(2)、聚能裝藥(5)、鋼筋骨架￠)四個(gè)主要部分組成，其特征是:所述爆破射孔裝置⑴由軸向端鐵(19)、固定桿(18)、徑向射孔套(22)、彈子(21)、倒鉤(23)和起爆藥品(20)組成，其中，兩塊軸向端鐵(19)為圓形板，中間開有孔，可以通過固定桿(18);徑向射孔套(22)為圓筒形，被夾在兩塊軸向端鐵(19)之間，其內(nèi)部放有起爆藥品(20)，徑向射孔套(22)上的彈孔內(nèi)放有彈子(21);軸向端鐵(19)、裝有起爆藥品(20)和彈子(21)的徑向射孔套(22)、倒鉤(23)依次固定通過螺釘被固定在固定桿(18)上，倒鉤(23)的鉤與軸向端鐵(19)反方向設(shè)置，并焊接在管式注漿錨桿體(2)底端，即爆破射孔裝置(I)位于鉆孔底端，其后是管式注漿錨桿體(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶筋鋼骨架的大頭聚能射孔管式注漿錨桿，其特征是:所述管式注漿錨桿體(2)為兩端開口、圓筒形管體，管式注漿錨桿體(2)的管壁上開有兩列圓形口(17)，兩列圓形口交錯(cuò)設(shè)置，圓形口(17)延伸到錨桿內(nèi)部做成圓筒凸起(9)，用于固定聚能裝藥(5)，另外，管式注漿錨桿體(2)的外壁上還焊接有棘枝(30)，棘枝(30)朝向鉆孔孔口一方，沿管式注漿錨桿體(2)管壁軸向共設(shè)置四列棘枝(30)，相鄰兩列棘枝(30)間夾角為90° ;管式注漿錨桿體(2)的底端設(shè)有雷管(3)和起爆藥包(4)，其頂端填充炮泥(11)，并依次帶有錨桿墊板(13)和錨桿當(dāng)環(huán)(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶筋鋼骨架的大頭聚能射孔管式注漿錨桿，其特征是:所述雷管(3)插入起爆藥包(4)內(nèi)，并連有雷管腳線(15)，聚能裝藥(5)由炸藥和聚能穴(7)組成，其中炸藥形狀為圓柱體與圓錐體的組合體形，聚能穴(7)為圓錐形，聚能穴(7)中鑲嵌有與其相同形狀的藥型罩，各個(gè)聚能裝藥(5)之間通過導(dǎo)爆索(8)連接在一起，并與所述的爆破射孔裝置(I)和起爆藥包(4)相連接，導(dǎo)爆索(8)依次穿過爆破射孔裝置(I)、起爆藥包(4)、聚能裝藥(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶筋鋼骨架的大頭聚能射孔管式注漿錨桿，其特征是:所述鋼筋骨架(6)由箍筋(25)、4根徑向鋼筋(26)和上下兩根粗鋼筋(10)組成，上下兩根粗鋼筋(10)和徑向鋼筋(26)焊接在箍筋(25)上，每根粗鋼筋(10)的兩側(cè)各焊接有兩根徑向鋼筋(26)，其中，徑向鋼筋(26)的長度小于管式注漿錨桿體(2)的長度，粗鋼筋(10)的長度大于管式注漿錨桿體(2)的長度，其底端部與爆破射孔裝置(I)的固定桿(18)的端部在同一平面上，其頂端部做螺紋處理，穿過粗鋼筋墊板(12)上的圓孔，通過固定螺母(14)來固定；在鋼筋骨架(6)上距離鉆口最遠(yuǎn)的個(gè)箍筋與上側(cè)粗鋼筋接觸部位設(shè)有綁起爆藥包用的鋼筋條(24);鋼筋骨架(6)上距離鉆口最遠(yuǎn)的個(gè)箍筋與上下兩側(cè)粗鋼筋接觸部位焊接在管式注漿錨桿體(2)內(nèi)壁上，在鉆孔孔口處也將上下兩側(cè)粗鋼筋與管式注漿錨桿體(2)內(nèi)壁做焊接處理。
5.一種基于權(quán)利要求1所述的帶鋼筋骨架的大頭聚能射孔管式注漿錨桿施工方法，包括較硬巖體、土體施工方法，其特征在于:所述較硬巖體、土體施工方法，包括以下步驟:I)準(zhǔn)備設(shè)備，鉆孔臺(tái)車就位之后，接好鑿巖臺(tái)車的供水、供電管線；2)測量布眼，根據(jù)錨桿設(shè)計(jì)間距以及巖體、土體的層理和節(jié)理的分布情況，用涂料標(biāo)出眼位；對(duì)于層理、節(jié)理發(fā)育部位，應(yīng)加密布設(shè)眼位；3)鉆孔，用鉆孔臺(tái)車在標(biāo)出的眼位上鉆出錨桿固定孔，鉆孔時(shí)鉆桿垂直于巖體或土體的層理面；鉆孔直徑的大小與巖土體的硬度有關(guān)，在保證鉆孔直徑大于管式注漿錨桿直徑小于同一截面上棘枝所形成的最大直徑的情況下，巖體上的鉆孔直徑取大些，土體上的鉆孔直徑取小一些，可通過實(shí)驗(yàn)來確定，以順利打入錨桿為準(zhǔn)；4)清孔及檢查，用彎頭鋼管通入高壓風(fēng)吹凈錨桿固定孔中的石屑及細(xì)小石塊；檢查錨桿固定孔的孔深是否滿足要求；5)打入爆炸射孔裝置及錨桿，底部焊接有爆破射孔裝置的管式注漿錨桿體打入錨桿固定孔，直到達(dá)到設(shè)計(jì)深度為止，雷管腳線留置在鉆孔外；6)封堵炮泥，在本管式注漿錨桿端部封堵炮泥；7)起爆，由雷管腳線引爆起爆藥包，進(jìn)而通過導(dǎo)爆索引爆爆破射控裝置和各個(gè)聚能裝藥；8)清孔，用彎頭鋼管通入高壓風(fēng)吹凈錨桿固定孔中的石屑及細(xì)小石塊，以利于水泥砂漿與巖壁充分接觸；9)安裝止?jié){塞，在錨桿的尾部安裝止?jié){塞，然后依次安裝錨桿墊板、錨桿擋環(huán)、粗鋼筋墊板、固定粗鋼筋用的固定螺母；10)注漿，通過注漿通道注入水泥砂漿，水泥砂漿充盈錨桿固定孔、管式注漿錨桿端部形成一個(gè)大的空腔體以及各個(gè)圓形聚能爆破孔中，各部位的注漿體連成一體；注漿完畢后，用錨固劑及時(shí)封堵。
【文檔編號(hào)】E02D5/74GK104358580SQ201410604625
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】鄭志濤, 徐穎 申請人:安徽理工大學(xué)