[实用新型]一种锚头内嵌粘结锚固型先锚式中空锚杆

说明书

一种锚头内嵌粘结锚固型先锚式中空锚杆，以实现锚杆快速安装，解决粘结锚固型先锚式中空锚杆搅拌锚固的技术难题，避免锚杆螺母和杆体外露过长引发防水结构及二次衬砌施工质量隐患。中空锚杆杆体上固定设置具有承压板和出浆孔结构的连接器，将中空锚杆杆体划分成由承压板至前端面的前锚固段、由承压板至后端面的后锚固段，前锚固段的前端在中空锚杆杆体上设置搅拌钻头，垫板和扭力螺母安装在后锚固段的后端；所述垫板具有由前板面向后凸起的后套筒，后套筒的后端为向内径向收缩形成的限位环，垫板通过该限位环套装在后锚固段上；所述扭力螺母与后锚固段螺纹连接，其主体大部位于后套筒内，限位环承受扭力螺母传递的作用力。

技术领域

本实用新型涉及隧道及地下工程围岩支护技术领域，特别是一种锚头内嵌粘结锚固型先锚式中空锚杆。

背景技术

先锚式中空锚杆，分先、后两次工序完成全长粘结锚固的中空锚杆结构形式，其工序为先对中空锚杆前端进行部分锚固，然后完成垫板、螺母等附件安装，最后对未锚固部分锚孔进行充填注浆。按照先锚段锚固方式的不同，先锚式中空锚杆可分为机械锚固型和粘结锚固型。其中，粘结锚固型先锚式中空锚杆一般采用速凝型卷式锚固剂快速地锚固锚杆与锚孔壁，故此类中空锚杆支护适用范围非常广泛，包括各种硬质岩和软质岩。

由于使用树脂锚固剂的费用远比水泥基注浆材料贵，经过大量的工程实践，由煤巷树脂锚杆支护总结出锚杆杆体、锚孔和树脂卷三者直径的匹配关系，以满足树脂锚杆支护技术先进、快速、简单且经济。煤巷树脂锚杆支护一般在60秒内完成垫板和螺母的安装，并且可以施加一定的预紧力。而是隧道锚杆支护，要求锚杆周围粘结锚固材料的厚度至少10mm，于是其锚孔直径一般比煤巷大。隧道锚杆支护出于成本考虑，中空锚杆不可能全长使用树脂卷锚固，故粘结锚固型先锚式中空锚杆需要对先锚段树脂锚固方案进行设计。

粘结锚固型先锚式中空锚杆支护施工关键工序之一是如何将卷式锚固剂送入锚孔底部。目前，有三种方案，其一是将卷式锚固剂放入中空锚杆前端的专设机构内，由中空锚杆将卷式锚固剂送入锚孔底部；其二是人工将卷式锚固剂放入锚孔内，由中空锚杆将锚固剂顶推到锚孔底；其三是采用专用设备产生的高压风将卷式锚固剂送入锚孔底。任何方案将树脂卷锚固剂送入锚孔底部的过程中，都不能破坏锚固剂外包装。一旦卷式锚固剂送到锚孔底部，通过推压旋转中空锚杆外露端，锚杆前端机构可搅碎卷式锚固剂，从而达到快速锚固的目的。上述第一种卷式锚固剂送入搅碎锚固方案已有具体解决方案，但是第二和三种卷式锚固剂送入搅碎锚固方案仍有待解决。

隧道锚杆支护，有的围岩段锚杆可以在混凝土初喷后施作，有的围岩段锚杆会放在喷射混凝土完成后施作。锚杆锚头包括垫板及螺母，杆体外露段是指杆体超出螺母的长度。锚杆杆体外露过短，容易导致锚头螺母滑丝失效，故相关规范规定锚杆杆体外露段要有适宜的长度，一般可取1倍杆体直径。初期支护表面大量外露的螺母及锚杆杆体，会直接影响无纺布、防水板铺设，是造成二次衬砌背后空洞的主要原因。因此，应对现有先锚式中空锚杆的结构进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种锚头内嵌粘结锚固型先锚式中空锚杆，以实现锚杆快速安装，解决粘结锚固型先锚式中空锚杆搅拌锚固的技术难题，避免锚杆螺母和杆体外露过长引发防水结构及二次衬砌施工质量隐患。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种锚头内嵌粘结锚固型先锚式中空锚杆，包括中空锚杆杆体和设置在其后端的垫板、扭力螺母，其特征是：所述中空锚杆杆体上固定设置具有承压板和出浆孔结构的连接器，将中空锚杆杆体划分成由承压板至前端面的前锚固段、由承压板至后端面的后锚固段，前锚固段的前端在中空锚杆杆体上设置搅拌钻头，垫板和扭力螺母安装在后锚固段的后端；所述垫板具有由前板面向后凸起的后套筒，后套筒的后端为向内径向收缩形成的限位环，垫板通过该限位环套装在后锚固段上；所述扭力螺母与后锚固段螺纹连接，其主体大部位于后套筒内，限位环承受扭力螺母传递的作用力。