[发明专利]一种隧道施工用自进式注浆锚杆

说明书

本发明公开了一种隧道施工用自进式注浆锚杆，包括外钻杆、内钻杆、与内钻杆连接的止浆塞、与止浆塞连接的锚垫板、与锚垫板连接的螺母以及与螺母连接的堵浆塞，内钻杆包括第一钻头部和第一钻身部，外钻杆包括第二钻头部和第二钻身部，第二钻头部上安装有十字钻刀。本发明通过引用岩层缝隙中的水压，使隧道施工用自进式注浆锚杆在前进过程中维持住初始的平衡状态，有效避免了锚杆在行进过程中的角度偏移，提高了隧道施工质量。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道施工用自进式注浆锚杆。

背景技术

在隧道施工中，锚杆支护作为隧道施工中的超前支护因其工艺简单、耗材少等优点而广泛的被采用。隧道超前支护，顾名思义就是在隧道施工中初次对开挖的岩层面进行支护，也俗称为“初支”。超前支护是属于初支中对山体或者地下的岩层面进行开挖支护，大部分情况下山体或者地下的岩层内均含有丰富的地下水，有甚者甚至出现泉涌的情况。

现有的锚杆超前支护施工时，地下水或者岩层内的缝隙所富含的水均通过沿锚杆径向自由流出，也有部分水在岩层塌落中自流。然而，锚杆尤其是自进式锚杆在初次进入岩层时，不可避免地会与大量的地下水或岩层缝隙内的水直接接触；一旦遭遇水压较高的情况，自进式锚杆向前行进时的前进角度会发生较大幅度的偏差，从而影响隧道施工的顺利进行和施工效率，究其原因主要如下：1、高水压无法及时泄压，并从径向和轴向方式直接作用于锚杆上，并导致锚杆晃动；2、现有的自进式锚杆不具有导向固定功能，高水压会堵塞以及作用于自进式锚杆的钻头处；当岩层层数较多，且多个岩层内均含有丰富的高压水时，自进式锚杆向前行进施工过程中受高水压影响前进角度出现偏差的几率更大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道施工用自进式注浆锚杆，欲最大程度减小锚杆向前行进施工过程中前进角度发生偏差的缺陷。

为达到上述目的，本发明的基础方案为：一种隧道施工用自进式注浆锚杆，包括内钻杆(1)、止浆塞(3)、锚垫板(4)、螺母(5)和堵浆塞(6)，其中内钻杆(1)右端从左往右依次连接有止浆塞(3)、锚垫板(4)、螺母(5)和堵浆塞(6)，其特征在于：所述内钻杆(1)由左部的第一钻头部(101)和右部的第一钻身部(102)同轴连接而成，且第一钻头部(101)左部沿周向均布有十字钻刀(7)；所述第一钻头部(101)上开有一个注浆孔(103)，该注浆孔与注浆通道(104)连通，而注浆通道(104)沿轴向开在第一钻身部(102)的中心处；所述内钻杆(1)外面以可拆卸方式套装有外钻杆(2)，该外钻杆为空心结构，并包括左边的第二钻头部(201)和右边的第二钻身部(202)；所述第二钻头部(201)外圆面的左端部沿周向均布有十字钻刀(7)，该第二钻头部的中心孔由左边的圆锥孔段和右边的圆柱孔段构成，圆锥孔段为喇叭口，并位于所述第一钻头部(101)外面；所述第二钻身部(202)左部沿轴向开有环形导水槽(206)，第二钻身部(202)的外壁上沿周向布置有排水孔(207)，这些排水孔沿第二钻身部(202)的径向设置，且所有排水孔(207)的内端与环形导水槽(206)连通。

本发明的发明点以及有益效果在于：现有技术中，自进式注浆锚杆均采用单层钻头，如本发明中的第一钻头部。而本发明采用了双层钻头的形式，也即第一钻头部和第二钻头部相结合后，共同构成自进式注浆锚杆的钻头，并在第二钻身部上设有环形导水槽和排水孔，且具有如下工作原理：

1、本发明在前进施工时，若遭遇高压水流，则通过第一钻身部与第二钻身部之间形成的锥形孔段、环形导水槽以及排水孔可对高压水流快速泄压，减小甚至消除了高压水流对自进式注浆锚杆的压力冲击，降低了自进式注浆锚杆因受高压水流冲击而产生径向跳动的可能性，避免其因受水压作用而产生前进角度偏移；

2、高压水流通过锥形孔段、环形导水槽以及排水孔，进至自进式注浆锚杆与岩层之间的缝隙中；由于水的流动性，水流可将第二钻身部与岩层之间的缝隙填满，既使本锚杆“悬浮”在水中，又使本锚杆在圆周方向上受到岩层均布的反作用力，有机协同地对本锚杆实现了导向，从而有效地保持了自进式注浆锚杆前进的前进角度；