一种用于破碎岩体的锚杆套管支护结构的制作方法

1.本实用新型涉及建筑施工技术领域，具体地指一种用于破碎岩体的锚杆套管支护结构。


背景技术：

2.工程中，由于破碎岩体的力学性质很软弱，其严重破坏了岩体的连续性和完整性，大大改变了岩体的力学性质，常常为大坝、边坡和地下硐室等工程带来隐患，并导致工程岩体的失稳与破坏。隧洞施工中遇到破碎岩体时，通常需要使用锚杆灌浆以实现围岩的加固。现有的锚杆，一般包括中空的锚杆体、设于锚杆体前端的锚头、设于锚杆体后端的止浆塞、垫板和螺母；锚头上设有与锚杆体内连通的出浆口，施工时，锚杆体的后端连接钻机，将锚杆体的前端打入围岩中，再通过注浆机连接锚杆体的后端以对锚杆体及钻孔内注浆，最后通过止浆塞、垫板和螺母进行封堵。但实际上，注浆过程中，浆液需流经锚杆体并从锚杆体前端的锚头上的出浆口流出后，再逐渐朝外渗流，由于浆液流经路径较长，且锚杆外空隙较大，浆液缺乏有效压力，导致注浆密度不均，使得注浆不饱满，容易造成锚杆固定不牢的状况。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有锚杆存在的注浆效果差，固定不牢的问题，提供一种用于破碎岩体的锚杆套管支护结构，包括中空的锚杆体、与所述锚杆体的外壁螺纹配合的套管、设于所述锚杆体的前端的锚头、设于所述锚杆体的后端的止浆塞、垫板和螺母；所述锚杆体包括分别与所述套管的两端螺纹配合的前锚杆体和后锚杆体；所述前锚杆体的背对所述套管的一端连通有所述锚头，所述锚头上设有与所述前锚杆体的内部连通的出浆口；所述套管的周侧端设有塞套；所述塞套内设有连通所述套管的内部与外部的圆台孔，所述圆台孔的小头端与所述套管的内部连通，所述圆台孔的大头端与所述套管的外部连通；所述塞套位于所述圆台孔的内壁设有沿径向设置的腔体；所述圆台孔内设有锥形或圆台形的活动塞；所述活动塞的外侧壁与所述圆台孔的内壁抵接，所述活动塞的外侧壁设有活动设于所述腔体内的限位翼。
4.进一步，所述套管的周侧端均匀设有多个所述塞套。均匀设置的多个塞套配合多个活动塞，使浆液渗流均匀，进一步保证注浆密度。
5.进一步，所述塞套的内侧壁设有与所述圆台孔的小头端连通的引流孔；所述引流孔的孔径等于所述圆台孔的小头端的直径。通过引流孔的作用，使活动塞受到浆液挤压力均匀，保证活动塞沿其轴线方向平移。
6.进一步，所述活动塞的外侧壁沿其周向均匀设有多个所述限位翼。
7.进一步，所述套管的内侧壁设有分别与所述前锚杆体螺纹配合的前螺纹段和与所述后锚杆体螺纹配合的后螺纹段；所述塞套设于所述前螺纹段和所述后螺纹段之间。
8.进一步，所述活动塞为圆台形。
9.本实用新型的有益效果是：通过在套管上设置塞套，并在塞套上设置圆台孔和与圆台孔配合的活动塞；注浆时，浆液先通过锚头上的出浆口流出至钻孔内，随着注浆的进行，浆液注浆渗流至塞套处，而由于塞套阻碍了浆液继续朝后锚杆体方向渗流的路径，导致注浆流通量降低，进而增加了注浆压力，使前锚杆体周侧端的钻孔内的浆液密度增大，当注浆压力持续增大时，浆液将活动塞从圆台孔内顶出一部分，使活动塞与圆台孔之间存在间隙，该间隙使浆液可顺利流出并向后锚杆体方向继续渗流，由于缩短了浆液流通路径，减小了浆液的压力损失，从而使后锚杆体周侧端的钻孔内的浆液也保持均匀高密度分布，最终使锚杆体固定牢固。
附图说明
10.图1为本实用新型用于破碎岩体的锚杆套管支护结构的主视结构示意图。
11.图2为图1中套管处的剖视放大结构示意图。
12.图3为图2中活动塞被挤出的放大结构示意图。
13.图4为图3中活动塞的立体结构示意图。
14.图中，1
‑
前锚杆体；2
‑
后锚杆体；3
‑
套管；4
‑
锚头；5
‑
止浆塞；6
‑
垫板； 7
‑
螺母；8
‑
出浆口；9
‑
前螺纹段；10
‑
后螺纹段；11
‑
塞套；12
‑
引流孔；13
‑
腔体；14
‑
限位翼；15
‑
活动塞；16
‑
围岩。
具体实施方式
15.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
16.如图1至图4所示的一种用于破碎岩体的锚杆套管支护结构，包括中空的锚杆体、与锚杆体的外壁螺纹配合的套管3、设于锚杆体的前端的锚头4、设于锚杆体的后端的止浆塞5、垫板6和螺母7；锚杆体包括分别与套管3 的两端螺纹配合的前锚杆体1和后锚杆体2；前锚杆体1的背对套管3的一端连通有锚头4，锚头4上设有与前锚杆体1的内部连通的出浆口8；套管3 的内侧壁设有分别与前锚杆体1螺纹配合的前螺纹段9和与后锚杆体2螺纹配合的后螺纹段10；塞套11设于前螺纹段9和后螺纹段10之间。套管3的周侧端均匀设有多个塞套11；塞套11为沿套管3径向设置的水平圆柱体，其内部设有水平的引流孔12和锥形孔或圆台孔，具体的，塞套11靠近套管 3的内壁的一端设有与套管3的内部连通的引流孔12，塞套11靠近套管3 的外壁的一端设有与套管3的外部连通的圆台孔(当然，也可以是锥形孔，本实施例中优选为圆台孔替代锥形孔)，圆台孔的大头端处于套管3的外壁，圆台孔的小头端与引流孔12的孔径相同。塞套11位于圆台孔的内壁设有沿该圆台孔径向内凹的腔体13，圆台孔内设有与其形状和大小匹配的圆台状活动塞15。活动塞15的外侧壁设有沿该活动塞15径向外凸的限位翼14，活动塞15的外侧壁与圆台孔的内壁抵接，限位翼14位于该腔体13内，且限位翼14沿活动塞15轴向上的厚度小于腔体13沿圆台孔轴向上的宽度，从而活动塞15可在圆台孔内同轴向移动一定距离，参见图3和图4，当限位翼 14与腔体13内靠近引流孔12的一端抵接时，活动塞15的大头端与塞套11 的靠近套管3的外壁的一端对齐，活动塞15的外侧壁与圆台孔的内壁抵接。当受到套管3内的浆液挤压时，活动塞15朝远离引流孔12的一侧位移，直至限位翼14与腔体13内远离引流孔12的一端抵接，此时活动塞15的外侧壁与圆台孔的内壁之间存在间隙，套管3内的浆液可沿该间隙渗流至套管3 外的钻孔内。
17.为了保证活动塞15受到挤压时可均衡的平移，活动塞15的外侧壁沿其周向均匀设有多个限位翼14。
18.还需要说明的是，塞套11靠近套管3的外壁的一端与套管3的竖直中轴线的距离小于等于锚头4的半径，从而使塞套11靠近套管3的外壁的一端相比于锚杆体的外侧壁而言，更靠近钻孔的内壁，以便于降低浆液由钻孔下至钻孔上流通的流通量，从而促使浆液在前锚杆体1的外壁的钻孔内及周边围岩16内渗流密度更高。
19.注浆时，后锚杆体2背对套管3的一端连接灌浆设备，灌浆设备将浆液灌入后锚杆体2内，并依次通过套管3和前锚杆体1后，从锚头4上的出浆口8流出至钻孔内。浆液向钻孔内及周边围岩16内渗流，当渗流至塞套11 处时，由于流通面积缩小，出浆口8至塞套11之间的区域内的浆液堆积，密度增大。少部分浆液从塞套11与塞套11之间的间隙中渗出，还有更少部分浆液从塞套11与钻孔内壁之间的间隙渗出，但都远小于灌浆设备灌入的浆液量，因此当浆液渗流遇到阻力时，套管3内压力增大，当压力持续增大后，浆液将活动塞15从圆台孔内顶出，使活动塞15与圆台孔之间存在间隙，浆液从该间隙中渗流出，由于浆液只需要通过后锚杆体2后即可进入钻孔与后锚杆体2之间的间隙内，相比于传统的先依次通过后锚杆体2，前锚杆体1后再反向渗流而言，渗流路径大大缩小，压力损失降低，从而也提升了后锚杆体2周侧端的灌浆密度，使锚杆体固定牢固。
20.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，同样也应视为本实用新型的保护范围。