[发明专利]一种具有排气稳压功能的注浆锚杆止浆塞及施工方法

说明书

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种具有排气稳压功能的注浆锚杆止浆塞，包括中空圆台体及外包橡胶圈；中空圆台体的外壁上设有弧形凹槽；中空圆台体顶面的外径大于外包橡胶圈顶面的内径，中空圆台体底面的外径和外包橡胶圈的外径均与锚杆孔的直径相等；其施工方法为：将所述具有排气稳压功能的注浆锚杆止浆塞代替常规止浆塞按正常施工要求安装于注浆锚杆上；从中空锚杆体注浆，锚杆孔内的空气从弧形凹槽与外包橡胶圈之间的排气通道中排出；当浆液填充整个锚杆孔后，外包橡胶圈在注浆压力作用下向下滑移并变形与弧形凹槽紧密贴合，实现止浆稳压。本发明的止浆塞同时具有排气与止浆稳压功能，有效地提高锚杆孔的注浆密实度及锚杆锚固质量。

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种具有排气稳压功能的注浆锚杆止浆塞及施工方法，由其适用于矿山法施工并采用锚杆支护的隧道工程。

背景技术

锚杆支护在交通隧道、水工洞室等地下洞室中广泛应用，是按“新奥法”原理设计的隧道的主要支护措施之一。国内常用的注浆锚杆一般由锚固头100（采用涨壳式金属锚固件或树脂锚固）、中空杆体200、止浆塞300、垫板400、螺母500、排气（注浆）管600组成，如图1所示。当锚杆用于隧道拱部支护时，此时锚杆往上倾斜，因此采用排气（注浆）管进浆、中空杆体排气（浆）的方式进行锚杆孔注浆；当锚杆用于隧道边墙支护时，此时锚杆往下倾斜，因此采用中空杆体进浆、排气（注浆）管排气（浆）的方式进行锚杆孔注浆。

现有注浆锚杆存在如下问题：1）由于排气（注浆）管、中空杆体没有止浆塞，注浆过程中无法稳压，浆液无法渗入围岩，降低了锚固效果；2）对于拱部锚杆，注浆完成并拔除注浆连接管后，由于浆液尚处于流动状态，部分浆液会从排气（注浆）管回流，使锚杆周边形成局部空洞，造成注浆不饱满。因此，有必要设计一种具有排气稳压功能的注浆锚杆止浆塞及施工方法，以解决上述为问题。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种具有排气稳压功能的注浆锚杆止浆塞及施工方法，能够解决锚杆注浆过程中的排气与稳压问题，提高锚杆锚固质量。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种具有排气稳压功能的注浆锚杆止浆塞，包括外包橡胶圈以及用于套设于中空锚杆体上的中空圆台体，所述外包橡胶圈滑动套设于所述中空圆台体上；所述中空圆台体的外壁上设有弧形凹槽，所述弧形凹槽的两端分别延伸至所述中空圆台体的顶面和底面，所述弧形凹槽与所述外包橡胶圈的内壁形成排气通道；所述中空圆台体顶面的外径大于所述外包橡胶圈顶面的内径，所述中空圆台体底面的外径和所述外包橡胶圈的外径均与锚杆孔的直径相等。

进一步地，所述中空圆台体的外壁上还设有凸榫，所述外包橡胶圈的内壁上设有条形滑槽，所述凸榫安装于所述条形滑槽内并与所述条形滑槽轴向滑动配合。

更进一步地，所述凸榫设置于所述中空圆台体外壁上的非弧形凹槽处。

更进一步地，所述凸榫有多个，且多个所述凸榫沿所述中空圆台体的周向间隔布置；所述条形滑槽与所述凸榫一一对应。

更进一步地，所述弧形凹槽有多个，且多个所述凸榫与多个所述弧形凹槽沿所述中空圆台体的周向相间布置。

更进一步地，所述弧形凹槽的深度由所述中空圆台体的顶面至底面依次变浅，所述弧形凹槽的曲率由所述中空圆台体的顶面至底面依次变小。

更进一步地，所述中空圆台体的内壁上设有用于与中空锚杆体的外壁螺纹连接的内螺纹。

更进一步地，所述中空圆台体采用聚酰胺制备，硬度为150~160 SH；所述外包橡胶圈采用三元乙丙橡胶或氯丁橡胶制备，硬度为40~65 SH。

本发明还提供一种采用上述的具有排气稳压功能的注浆锚杆止浆塞的施工方法，包括如下步骤：

S1、将中空圆台体与外包橡胶圈组合成所述具有排气稳压功能的注浆锚杆止浆塞；