[实用新型]一种自膨胀锚杆

说明书

一种自膨胀锚杆，由杆体、安装在杆体上的自膨胀体、安装在杆体前端的逆向防滑装置和位于杆体后端的锁固装置组成；自膨胀体由药柱、药柱固定装置和药柱密封防水装置构成。自膨胀体锚杆由制作好的药柱、杆体、逆向防滑装置、锁固装置、自膨胀体固定装置及药柱密封防水装置组装而成。使用时先解除弹性隔水保护套，然后将锚杆在水中浸泡，再重新套上弹性隔水保护套，将锚杆插入钻孔中，药柱中的膨胀剂反应产生膨胀压力将药柱的套筒外壁挤破，与钻孔孔壁形成致密高强的锚固体，为巷道围岩提供强大的锚固力。

技术领域：

本实用新型涉及岩土工程支护，特别是一种自膨胀锚杆。

背景技术

锚杆是一种用钢材等高抗拉强度材料制成、安装在岩体内部、用于对建筑基坑、露天边坡、隧道和井巷工程进行支护的杆状受拉构件。采用锚杆支护时，先向围岩钻孔，然后在孔内安装锚杆，利用锚头与围岩间的机械作用或依靠水泥砂浆、树脂药剂与围岩的粘结作用或通过管缝与围岩间的摩擦作用，配以托板和锁紧螺母将围岩加固起来，起到支护锚固的效果。锚杆支护是一种结构简单的主动支护方式，它使围岩从被动承载变为主动支护，改善了支护效果，具有施工简单、控制围岩变形效果好等优点，是建筑基坑、露天边坡、隧道和井巷工程中常用的一种加固支护方式。

由于地质条件的复杂性和岩土工程支护需求的多样性，锚杆的种类有很多。早期出现的锚杆有楔缝式、倒楔式和胀壳式等机械型锚杆，之后出现了注浆锚杆和树脂锚杆等黏结型锚杆以及快硬水泥药卷膨胀锚杆、双快水泥膨胀锚杆、Swellex水力膨胀锚杆和管缝式锚杆等膨胀摩擦型锚杆。其中，楔缝式、倒楔式和胀壳式机械型锚杆属于被动支护锚杆，只能被动地承受载围岩所施加的力。在围岩松软、破碎时，因锚固效果较差，不宜采用。Swellex水力膨胀锚杆和管缝式锚杆等膨胀摩擦型锚杆，通过杆体自身的膨胀挤压孔壁，与围岩直接接触产生摩擦力起到锚固作用，其锚固强度依赖于杆体的塑性变形，一旦杆体变形状态发生改变，锚固强度也会随之改变；且杆体直接与围岩接触，易受到弱酸性地下水锈蚀而失效。注浆锚杆和树脂锚杆等需要通过砂浆、快干水泥浆体、树脂黏合剂等锚固剂来建立锚杆与围岩之间的联系，这种类型的锚杆，其强度往往取决于锚固剂的强度，当锚固剂破坏时，锚杆直接失效；且水泥砂浆、快干水泥浆体等需要现场制备浆体，通过高压泵送入孔内，施工过程复杂。此外，树脂药卷尽管施工工序简单，锚固强度高，但成本较高。

随着浅部易采资源的枯竭，浅部难采矿体及深部“三高一扰动”环境下矿体开采是未来矿产资源开采的必然趋势。浅部破碎矿体和深部高应力开采环境，支护工作量大，要求高。楔缝式、倒楔式和胀壳式等机械型锚杆因锚固力小，耐腐蚀性差，应用已逐渐减少；注浆锚杆和快硬水泥膨胀锚杆因施工工序多，凝固时间长，起效慢，在深部“三高一扰动”破碎环境下应用也受到较大限制；树脂锚杆尽管发挥作用快，施工简单，但树脂药卷成本较高，大范围应用时，支护成本太高。

因此，研发一种承载快、锚固力大、安装施工简便、生产成本低的新型主动支护锚杆，是开采破碎及深部“三高一扰动”环境下的矿产资源所需要的。

实用新型内容

本实用新型的目的就是适应上述需求提供一种结构简单、使用方便、制造成本低、锚固力强、适用范围广的自膨胀锚杆。

为实现上述目的，本实用新型提供的自膨胀锚杆，包括杆体，间隔安装在杆体上的自膨胀体，安装在杆体前端的逆向防滑装置和位于杆体后端的锁固装置；

所述自膨胀体包括药柱，药柱固定装置和药柱密封防水装置；

所述药柱包括套在杆体上的圆环形双层套筒，双层套筒的一端封闭，另一端有筒盖，双层套筒的外壁开设有透水孔，双层套筒内装有膨胀剂，膨胀剂和双层套筒之间有具有韧性的透水材料；

所述药柱固定装置包括位于药柱两端、与所述杆体螺纹连接的紧固螺母和垫片；旋拧紧固螺母可使垫片夹紧药柱，将药柱固定在杆体上；

所述药柱密封防水装置为套在药柱外部的弹性隔水保护套；