一種帶鋼筋骨架的大頭聚能射孔管式注漿錨桿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種注漿錨桿，尤其涉及一種帶鋼筋骨架的大頭聚能射孔管式注楽銷桿。
【背景技術(shù)】
[0002]注漿錨桿是一種常用的支護工具，將其埋設(shè)在地層中，可將地層緊緊地連鎖在一起，通過錨桿一一注漿體一一孔壁巖體力的相互作用，調(diào)動和提高巖土體的自身強度和自穩(wěn)能力，改善被錨固巖土體的應(yīng)力狀態(tài)以使之穩(wěn)定，從而減小巷道的變形量。
[0003]然而，目前常用的注漿錨桿，在注漿體固結(jié)之前幾乎不能提供錨固力，或是提供的錨固力較小、錨固面積較小等，它們在大采深高應(yīng)力錨網(wǎng)支護、軟巖錨網(wǎng)支護和破碎煤巖體錨網(wǎng)支護等特殊應(yīng)用環(huán)境中很難適用，另外，在巷道頂部支護時，向上方向安設(shè)錨桿，會出現(xiàn)錨桿掉出傷人事故。因此需要開發(fā)出一種能立即提供錨固力、錨固力大、錨桿錨固面積大、錨桿與巖土體一起形成的組合拱強度高、錨桿安設(shè)好后不易掉出的注漿錨桿，以保障礦井生產(chǎn)安全進行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有注漿錨桿，在注漿體固結(jié)之前幾乎不能提供錨固力或提供的錨固力較小，錨固面積較小，錨桿與巖土體一起形成的組合拱強度低，向上方向安設(shè)錨桿，會出現(xiàn)錨桿掉出等不足之處，本實用新型提供一種帶鋼筋骨架的大頭聚能射孔管式注漿錨桿。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種帶鋼筋骨架的大頭聚能射孔管式注漿錨桿，包括爆破射孔裝置(I)、管式注漿錨桿體(2)、聚能裝藥(5)、鋼筋骨架(6)四個主要部分；
[0007]所述爆破射孔裝置⑴由軸向端鐵(19)、固定桿(18)、徑向射孔套(22)、彈子
(21)、倒鉤(23)和起爆藥品(20)組成，其中，兩塊軸向端鐵(19)為圓形板，中間開有孔，可以通過固定桿(18);徑向射孔套(22)為圓筒形，被夾在兩塊軸向端鐵(19)之間，其內(nèi)部放有起爆藥品(20)，徑向射孔套(22)上的彈孔內(nèi)放有彈子(21);軸向端鐵(19)、裝有起爆藥品(20)和彈子(21)的徑向射孔套(22)、倒鉤(23)依次固定通過螺釘被固定在固定桿(18)上，倒鉤(23)的鉤與軸向端鐵(19)反方向設(shè)置，并焊接在管式注漿錨桿體(2)底端，即爆破射孔裝置(I)位于鉆孔底端，其后是管式注漿錨桿體(2);
[0008]所述管式注漿錨桿體(2)為兩端開口、圓筒形管體，管式注漿錨桿體(2)的管壁上開有兩列圓形口(17)，兩列圓形口交錯設(shè)置，圓形口(17)延伸到錨桿內(nèi)部做成圓筒凸起
[9]，用于固定聚能裝藥(5)，另外，管式注漿錨桿體(2)的外壁上還焊接有棘枝(30)，棘枝
(30)朝向鉆孔孔口一方，沿管式注漿錨桿體(2)管壁軸向共設(shè)置四列棘枝(30)，相鄰兩列棘枝(30)間夾角為90° ;管式注漿錨桿體(2)的底端設(shè)有雷管(3)和起爆藥包(4)，其頂端填充炮泥(11)，并依次帶有錨桿墊板(13)和錨桿當(dāng)環(huán)(16)；
[0009]所述雷管(3)插入起爆藥包⑷內(nèi)，并連有雷管腳線(15);
[0010]所述聚能裝藥(5)由炸藥和聚能穴(7)組成，其中炸藥形狀為圓柱體與圓錐體的組合體形，聚能穴(7)為圓錐形，聚能穴(7)中鑲嵌有與其相同形狀的藥型罩，各個聚能裝藥(5)之間通過導(dǎo)爆索(8)連接在一起，并與所述的爆破射孔裝置(I)和起爆藥包(4)相連接，導(dǎo)爆索(8)依次穿過爆破射孔裝置(I)、起爆藥包(4)、聚能裝藥(5)；
[0011]所述鋼筋骨架(6)由箍筋(25)、4根徑向鋼筋(26)和上下兩根粗鋼筋(10)組成，上下兩根粗鋼筋(10)和徑向鋼筋(26)焊接在箍筋(25)上，每根粗鋼筋(10)的兩側(cè)各焊接有兩根徑向鋼筋(26)，其中，徑向鋼筋(26)的長度小于管式注漿錨桿體(2)的長度，粗鋼筋(10)的長度大于管式注漿錨桿體(2)的長度，其底端部與爆破射孔裝置(I)的固定桿
(18)的端部在同一平面上，其頂端部做螺紋處理，穿過粗鋼筋墊板(12)上的圓孔，通過固定螺母(14)來固定；在鋼筋骨架(6)上距離鉆口最遠的個箍筋與上側(cè)粗鋼筋接觸部位設(shè)有綁起爆藥包用的鋼筋條(24);鋼筋骨架(6)上距離鉆口最遠的個箍筋與上下兩側(cè)粗鋼筋接觸部位焊接在管式注漿錨桿體(2)內(nèi)壁上，在鉆孔孔口處也將上下兩側(cè)粗鋼筋與管式注漿錨桿體(2)內(nèi)壁做焊接處理。
[0012]工作原理:
[0013]本實用新型是通過在管式注漿錨桿體底部焊接有爆破射孔裝置，并在其內(nèi)部裝有安裝了雷管的起爆藥包和聚能裝藥，錨桿體內(nèi)起爆藥包爆炸，進而引爆爆破射孔裝置和聚能裝藥；爆炸對管式注漿錨桿壁產(chǎn)生強烈作用，使桿體發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致桿壁徑向擴張擠壓巖土體，桿壁凹進巖土體后，可以立即提供一部分錨固力，管式注漿錨桿外壁上的棘枝在爆炸作用下被擠壓進巖土體或緊緊地貼在管式注漿錨桿外壁上，猶如帶肋鋼筋上的肋，這樣可以進一步增大錨固力；爆破射孔裝置爆炸后其上面的彈子和聚能裝藥爆炸所產(chǎn)生的聚能射流，壓力可達數(shù)百萬個大氣壓，具有極高的能量密度，直接對鉆孔壁面的巖土體產(chǎn)生巨大的沖擊力，將極大地強化炸藥爆炸對巖土體的作用使孔壁巖土體粉碎；聚能裝藥通過管式注漿錨桿體上的圓形口，可以在巖土體中形成圓形聚能爆破孔；爆破射孔裝置可以在管式注漿錨桿端部形成一個大的空腔體，爆炸產(chǎn)生的沖擊波還可以把鋼筋骨架上超過管式注漿錨桿體部分的粗鋼筋端部沖擊成彎鉤形，該彎鉤也可以立即提供一部分錨固力；以上由管式注漿錨桿壁、棘枝和粗鋼筋塑性變形提供的錨固力，可以有效阻止巖土體與錨桿的相對滑動，從而達到對巖土體即刻錨固的效果；管式注漿錨桿外壁上的棘枝可以防止錨桿掉出；借助爆破射孔裝置形成的空腔體，以及圓形聚能爆破孔，通過管式注漿錨桿管腔對巖土體注漿，不僅可以注漿加固巖土體，而且充填于管式注漿錨桿管腔、爆破射孔裝置空腔體和圓形聚能爆破孔中的注漿體連成一體，形成錨固。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是:
[0015]本實用新型利用炸藥爆炸的能量，使管式注漿錨桿桿體、棘枝和鋼筋骨架上超過管式注漿錨桿體部分的粗鋼筋端部發(fā)生塑性變形，使桿壁和棘枝凹進巖土體，粗鋼筋端部形成彎鉤，進而可以立即提供強大的錨固力，達到對巖土體即刻錨固的效果；其中，管式注漿錨桿體上的棘枝可以防止錨桿掉出，管式注漿錨桿體中的鋼筋骨架，可以提高注漿體的結(jié)構(gòu)強度，增強錨桿的錨固力度，延長錨桿的使用壽命，管式注漿錨桿內(nèi)部的注漿體和各個部位的栓塞一塊，也增大了錨桿的錨固面積；圓形聚能爆破孔內(nèi)的注漿栓塞與管式注漿錨桿一起，改變了錨固荷載傳遞機制，形成摩擦一一栓塞新型復(fù)合錨固和注漿加固的綜合支護系統(tǒng)，極大地改善了錨桿對巖土體的加固效果；爆破射孔裝置形成的空腔體內(nèi)的注漿栓塞與管式注漿錨桿一起可以形成大頭錨固錨桿，使原有小接觸面積的圓錐漏斗受力結(jié)構(gòu)變?yōu)榇蠖祟^大面積的梯臺受力結(jié)構(gòu)，增加組合拱厚度，從而提高了整體支護強度。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的管式注漿錨桿剖面示意圖；
[0017]圖2是本實用新型的管式注漿錨桿體示意圖；
[0018]圖3是本實用新型的管式注漿錨桿體橫截面示意圖；
[0019]圖4是本實用新型的爆破射孔裝置不意圖；
[0020]圖5是本實用新型的聚能裝藥中炸藥示意圖；
[0021]圖6是本實用新型的聚能裝藥中聚能罩示意圖；
[0022]圖7是本實用新型的粗鋼筋墊板示意圖；
[0023]圖8是本實用新型的鋼筋骨架側(cè)向示意圖；
[0024]圖9是本實用新型的鋼筋骨架橫截面示意圖；
[0025]圖10是爆破后鋼筋骨架中粗鋼筋尾部變形示意圖；
[0026]圖11是本實用新型的注漿栓塞結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖12是傳統(tǒng)管式注漿錨桿小接觸面積的圓錐漏斗受力結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖13是本實用新型的大端頭大面積的梯臺受力結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖1中:爆破射孔裝置一 1，管式注漿錨桿體一2，雷管一3，起爆藥包一4，聚能裝藥一5，鋼筋骨架一6，聚能穴一7，導(dǎo)爆索一8，銷桿內(nèi)壁圓筒凸起一9，粗鋼筋一 10，炮泥一11，粗鋼筋墊板一 12，銷桿墊板一 13，固定螺母一 14，雷管腳線一 15，銷桿擋環(huán)一 16，棘枝一30 ；
[0030]圖2中:管式注漿錨桿體一2，鋼筋骨架一6，圓形口一 17，棘枝一30 ；
[0031]圖4中:固定桿一18，端鐵一19，起爆藥品一20，彈子一21，射孔套一22，倒鉤一23;
[0032]圖8和圖10中:鋼筋骨架一6，綁起爆藥包用的鋼筋條一24，箍筋一25，徑向鋼筋一26 ；
[0033]圖10中:注漿體一 27，巖土體一 28，注漿栓塞一 29。
【具體實施方式】
[0034]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述:
[0035]一種帶鋼筋骨架的大頭聚能射孔管式注漿錨桿，包括爆破射孔裝置(I)、管式注漿錨桿體(2)、聚能裝藥(5)、鋼筋骨架(6)四個主要部分組成；
[0036]所述爆破射孔裝置⑴由軸向端鐵(19)、固定桿(18)、徑向射孔套(22)、彈子
(21)、倒鉤(23)和起爆藥品(20)組成，其中，兩塊軸向端鐵(19)為圓形板，中間開有孔，可以通過固定桿(18);徑向射孔套(22)