[实用新型]一种能够监测水压的自进式中空注浆锚杆

说明书

本实用新型公开了一种能够监测水压的自进式中空注浆锚杆，包括中空式杆体，在杆体头部设有自进式钻头以及与杆体内部连通的注浆孔，在杆体尾部设有锚固部件，所述杆体内部设有水压监测元件，所述杆体内部还设有膨胀架，所述膨胀架能够从杆体内部向外扩张至超出杆体外壁。本实用新型通过在杆体内部设置水压监测元件，锚孔内的水通过注浆孔进入到杆体内，从而实现水压监测，避免了常规监测方法在安装过程中因水压监测元件与锚孔孔壁摩擦、碰撞导致的损坏；通过在述杆体内部还设置膨胀架，且该膨胀架能够从杆体内部向外扩张至超出杆体外壁，从而实现与锚孔壁嵌合，在支护初期为锚杆提供预紧力，进一步提高锚杆抗拉能力。

技术领域

本实用新型涉及隧道及地下工程锚固设备技术领域，特别涉及一种能够监测水压的自进式中空注浆锚杆。

背景技术

锚杆支护作为一种主动支护手段，因其工艺简单、施工方便、耗材少、成本低、支护效果好、环境适应性强等诸多显著优点，在隧道工程和煤矿巷道工程中得到了广泛的应用。锚杆支护原理是将锚杆一端锚固于坚固的岩层中，另一端延伸至岩体外部并施加轴向预紧力，通过设置在锚杆上的附属挡板构件等，约束围岩的变形、离层脱落及错动滑移。

在采用常规工艺进行锚杆支护施工时，要求锚固范围内围岩结构完整程度高、无裂隙及地下水。利用钻机打设锚孔并退出钻杆后，要求锚孔形状和结构完整、无塌陷，然后将锚杆安装到预定位置并注入锚固剂，待锚固剂凝固一段时间后，达到设计的锚固强度，从而实现锚固作用。这种锚固方式不仅施工工艺复杂、效率低，容易出现锚固力不足，且极大增加了施工成本。

随着隧道及地下工程的修建环境越来越复杂，如遇围岩破碎或裂隙岩层等不良地质条件，极易赋存丰富的地下水。在这种环境下进行锚杆支护施工，地下水会沿裂隙进入锚孔，对孔壁有渗透、侵蚀及剥离作用，引起锚孔坍塌破坏，锚杆与锚孔的贴合作用减弱，会严重降低锚杆的锚固效果，甚至出现锚杆失效脱落，围岩因失去控制而出现坍塌，极易发生安全事故。并且，在复杂的环境下进行锚固支护施工，需要掌握围岩中的地下水发育情况，及时调整支护参数。常规的方法是在锚杆上安装应力测量装置监测水压力，但是这种方式施工复杂、效率低，监测效果不理想，严重影响了施工质量和进度。因此，实用新型一种具有监测水压力功能的自进式中空注浆锚杆十分必要。

实用新型内容

本实用新型目的在于：针对在富水或含水岩层锚固施工过程中，无法监测水压力情况，难以找到最合理的锚固支护参数，进而难以保证锚固支护效果的问题，提供一种能够监测水压的自进式中空注浆锚杆，该锚杆能够监测锚固施工过程中水压力情况，为锚杆设计参数、改进施工技术及围岩破坏机理的研究提供依据和参考，保证隧道锚固施工的安全性，防止透水事故等地质灾害的发生。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种能够监测水压的自进式中空注浆锚杆，包括中空式杆体，在杆体头部设有自进式钻头以及与杆体内部连通的注浆孔，在杆体尾部设有锚固部件，所述杆体内部设有水压监测元件，所述杆体内部还设有膨胀架，所述膨胀架能够从杆体内部向外扩张至超出杆体外壁。

本实用新型通过设置中空式杆体，在杆体头部设有自进式钻头以及与杆体内部连通的注浆孔，在杆体尾部设有锚固部件，使得该锚杆将钻孔、锚固以及注浆功能集成于一体，无需退杆后安装锚杆，避免了钻杆退出后引起的锚孔坍塌而导致的返工现象；通过在杆体内部设置水压监测元件，锚孔内的水通过注浆孔进入到杆体内，从而实现水压监测，避免了常规监测方法在安装过程中因水压监测元件与锚孔孔壁摩擦、碰撞导致的损坏，提高了监测数据的可靠性；通过在述杆体内部还设置膨胀架，且该膨胀架能够从杆体内部向外扩张至超出杆体外壁，从而实现与锚孔壁嵌合，在支护初期为锚杆提供预紧力，进一步提高锚杆抗拉能力，注浆后浆体与膨胀架和锚孔密实贴合，大大提高了锚固力。