圓形聚能爆破孔注漿錨固管式錨桿的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種圓形聚能爆破孔注漿錨固管式錨桿，它包括兩端開口、中空的管式桿體及擋環(huán)和墊板。所述管式桿體的管壁不同位置和方向上分布著多個(gè)圓形口，其頂端填充炮泥并設(shè)有帶所述墊板的所述擋環(huán)；所述管式桿體底端的管壁內(nèi)設(shè)有裝有雷管的起爆藥包；設(shè)有所述圓形口的所述管壁內(nèi)設(shè)有聚能裝藥。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、施工方面、成本低廉，可立即提供錨固力，取得即刻錨固的效果；同時(shí)，從根本上改變了傳統(tǒng)的錨固荷載傳遞機(jī)制，構(gòu)建了摩擦-栓塞新型復(fù)合錨固和注漿加固綜合支護(hù)系統(tǒng)。
【專利說明】圓形聚能爆破孔注漿錨固管式錨桿
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及巖土加固支護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及圓形聚能爆破孔注漿錨固管式錨桿。
【背景技術(shù)】
[0002]巖土錨固是通過埋設(shè)在地層中的錨桿，將地層緊緊地聯(lián)鎖在一起，依賴錨桿-注漿體-孔壁巖土體力的相互作用，調(diào)動和提高巖土體的自身強(qiáng)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，從而確保工程安全的技術(shù)。巖土錨固技術(shù)的工程應(yīng)用源于19世紀(jì)末，隨著其理論研究和技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于礦山、水利、水電、公路、鐵路、市政、城建、地質(zhì)、軍工等領(lǐng)域，作為一種較為理想的支護(hù)形式，在地下工程、邊坡工程、深基坑工程等的穩(wěn)定中發(fā)揮重要作用。注漿亦稱為灌漿，它是將一定材料配制成漿液，用壓送設(shè)備將其灌入地層或裂隙內(nèi)使其擴(kuò)散、膠凝或固化，以達(dá)到加固地層的目的，注漿亦在巖土體加固中發(fā)揮重要作用，其應(yīng)用日益廣泛。
[0003]巖土錨固和注漿不僅受到地層巖性、巖土體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)等的影響，還可能受到強(qiáng)烈地震的作用，它們均對巖土錨固和注漿的安全構(gòu)成威脅。
[0004]在巖土錨固的施工和運(yùn)營期間，錨桿從注漿體中拔出、錨桿連同注漿體從錨孔中拔出是兩種最基本的巖土錨固破壞形式，它們均會導(dǎo)致巖土錨固失效，給工程安全帶來隱患。為了確保工程安全，必須限制錨桿的錨固力。當(dāng)需要提供的錨固力較大時(shí)，普通錨桿錨固已不能滿足工程的需要，這無疑制約巖土錨固技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，如何改善巖土錨固的荷載傳遞機(jī)制，克服普通錨桿錨固的弊端，提高錨桿錨固力，綜合運(yùn)用巖土加固措施，增強(qiáng)巖土體的穩(wěn)定性，是推動巖土加固技術(shù)發(fā)展的根本途徑。
[0005]此外，巖土錨固中的注漿體固結(jié)前幾乎不能提供錨固力，故不能適應(yīng)軟弱巖土體開挖后要求立即提供錨固力的要求。雖然已有的管縫式錨桿對上述缺點(diǎn)有所克服，錨桿安裝后能立即提供錨固力，有利于及時(shí)控制巖土體的變形，但所能提供的錨固力不大；同時(shí)，由于軟弱巖土體會從管縫式錨桿的管縫中擠入管腔，還將造成錨固力的進(jìn)一步下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能立即提供錨固力以控制巖土體變形，同時(shí)改善巖土錨固的荷載傳遞機(jī)制，并對巖土體進(jìn)行注漿加固，以提高錨桿錨固力及錨固效果和巖土體強(qiáng)度及穩(wěn)定性的圓形聚能爆破孔注漿錨固管式錨桿。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明所述的圓形聚能爆破孔注漿錨固管式錨桿，其特征在于:它包括兩端開口、中空的管式桿體及擋環(huán)和墊板；所述管式桿體的管壁不同位置和方向上分布著多個(gè)圓形口，其頂端填充炮泥并設(shè)有帶所述墊板的所述擋環(huán)；所述管式桿體底端的管壁內(nèi)設(shè)有裝有雷管的起爆藥包；設(shè)有所述圓形口的所述管壁內(nèi)設(shè)有聚能裝藥。
[0008]所述雷管連有雷管腳線。
[0009]所述聚能裝藥之間通過導(dǎo)爆索連接在一起,并與所述起爆藥包相接。[0010]所述聚能裝藥中的聚能穴為圓錐形、半球形、半橢球形、拋物線形、雙曲線形和喇口八形中的一種，該聚能穴正對所述圓形口。
[0011]所述聚能穴中鑲嵌有與其相同形狀的藥型罩。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、由于本發(fā)明中管式桿體的管壁內(nèi)裝有安裝了雷管的起爆藥包和聚能裝藥。首先，錨桿桿體內(nèi)起爆藥包和聚能裝藥的爆炸，對管壁產(chǎn)生強(qiáng)烈作用，使管式桿體發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致管壁徑向擴(kuò)張擠壓巖土體，能立即提供錨固力，阻止巖土體與錨桿的相對滑動，達(dá)到即刻錨固的效果；尤其重要的是，聚能裝藥爆炸所產(chǎn)生的聚能射流，壓力可達(dá)數(shù)百萬個(gè)大氣壓，具有極高能量密度，直接地對管式桿體管壁的圓形口所對的鉆孔壁面的巖土體強(qiáng)烈地沖擊壓縮，將大大強(qiáng)化炸藥爆炸對巖土體的作用，致使孔壁巖土體粉碎，在巖土體中形成圓形聚能爆破孔，借助形成的圓形聚能爆破孔，通過管式桿體管腔對巖土體注漿，不僅可以注漿加固巖土體，而且充填于管式桿體管腔和圓形聚能爆破孔中的注漿體通過管式桿體管壁上的圓形口連為一體形成錨固，使管式桿體與巖土體緊密結(jié)合，亦即借助圓形聚能爆破孔注漿，構(gòu)成對巖土體注漿加固的同時(shí)圓形聚能爆破孔中的注漿體將管式桿體栓塞于鉆孔之中將其錨固，從根本上改變了傳統(tǒng)的錨固荷載傳遞機(jī)制，構(gòu)建了摩擦-栓塞新型復(fù)合錨固和注漿加固綜合支護(hù)系統(tǒng)，顯著地改善了巖土加固效果，更好地調(diào)動了巖土體的自穩(wěn)能力，從而提高了巖土體的穩(wěn)定性，使巖土工程的安全性得到大大加強(qiáng)。
[0013]2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、便于加工、施工方便、成本低廉，可顯著地加快工程進(jìn)度，改善巖土加固效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明爆破前裝藥軸截面圖示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明爆破前管式桿體和圓形口示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明所述錐形藥型罩示意圖。
[0019]圖中:I一巖土體2—注漿體3—鉆孔4一管式桿體5—管式桿體底端 6—注漿栓塞7—擋環(huán)8—墊板9一起爆藥包10—雷管11一雷管腳線 12—聚能裝藥13—炮泥14 一管壁15—圓形口 16—導(dǎo)爆索17—聚能穴 18—藥型罩。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖f 4所示，圓形聚能爆破孔注漿錨固管式錨桿，它包括兩端開口、中空的管式桿體4及擋環(huán)7和墊板8。管式桿體4的管壁14不同位置和方向上分布著多個(gè)圓形口 15，其頂端填充炮泥13并設(shè)有帶墊板8的擋環(huán)7 ;管式桿體底端5的管壁14內(nèi)設(shè)有裝有雷管10的起爆藥包9 ;設(shè)有圓形口 15的管壁14內(nèi)設(shè)有聚能裝藥12。
[0021]其中:雷管10連有雷管腳線11。
[0022]聚能裝藥12之間通過導(dǎo)爆索16連接在一起，并與起爆藥包9相接。
[0023]聚能裝藥12中的聚能穴17為圓錐形、半球形、半橢球形、拋物線形、雙曲線形和喇叭形中的一種，該聚能穴17正對圓形口 15。[0024]為了增強(qiáng)聚能爆破效果還可在聚能穴17中鑲嵌有與其相同形狀的藥型罩18。藥型罩18由紫銅、鐵或瓷等材料制成。
[0025]使用時(shí)，⑴按設(shè)計(jì)要求對軟弱巖土體I設(shè)置鉆孔3 ^2)將外徑比鉆孔3孔徑小f 2mm的管式桿體4頂入鉆孔3中，在管式桿體4頂端填充炮泥13 利用導(dǎo)爆索16連接起爆藥包9和聚能裝藥12，實(shí)現(xiàn)起爆藥包9起爆和聚能裝藥12的聚能爆破J4)爆生氣體驅(qū)使管式桿體4的管壁14發(fā)生塑性變形，徑向擴(kuò)張擠壓巖土體1，能立即提供錨固力，阻止巖土體I與錨桿的相對滑動，達(dá)到即刻錨固的效果；同時(shí)，聚能裝藥12爆炸所產(chǎn)生的聚能射流，壓力可達(dá)數(shù)百萬個(gè)大氣壓，具有極高能量密度，直接地對管式桿體4管壁14上的圓形口 15所對鉆孔壁面的巖土體I強(qiáng)烈地沖擊壓縮，將大大強(qiáng)化炸藥爆炸對巖土體I的作用，致使孔壁巖土體I粉碎，在巖土體I中形成圓形 聚能爆破孔；(5)借助形成的圓形聚能爆破孔,通過管式桿體4管腔對巖土體I注漿，不僅可以加固巖土體1，而且充填于管式桿體4管腔和圓形聚能爆破孔中的注漿體2通過管式桿體4管壁14上分布著的圓形口 15連為一體形成錨固，使管式桿體4與巖土體I緊密結(jié)合，亦即借助圓形聚能爆破孔注漿，構(gòu)成對巖土體I注漿加固的同時(shí)，圓形聚能爆破孔中的注漿體2形成注漿栓塞6，該注漿栓塞6將管式桿體4栓塞于鉆孔之中，將其錨固，從根本上改變了傳統(tǒng)的錨固荷載傳遞機(jī)制，構(gòu)建了摩擦-栓塞新型復(fù)合錨固和注漿加固綜合支護(hù)系統(tǒng)，顯著地改善了巖土加固效果，更好地調(diào)動了巖土體的自穩(wěn)能力，從而提高了巖土體I的穩(wěn)定性，使巖土工程的安全性得到大大加強(qiáng)。
【權(quán)利要求】
1.圓形聚能爆破孔注漿錨固管式錨桿，其特征在于:它包括兩端開口、中空的管式桿體(4)及擋環(huán)(7)和墊板(8);所述管式桿體(4)的管壁(14)不同位置和方向上分布著多個(gè)圓形口( 15)，其頂端填充炮泥(13)并設(shè)有帶所述墊板(8)的所述擋環(huán)(7);所述管式桿體底端(5 )的管壁(14)內(nèi)設(shè)有裝有雷管(10 )的起爆藥包(9 );設(shè)有所述圓形口( 15 )的所述管壁(14)內(nèi)設(shè)有聚能裝藥(12)。
2.如權(quán)利要求1所述的圓形聚能爆破孔注漿錨固管式錨桿，其特征在于:所述雷管(10)連有雷管腳線(11)。
3.如權(quán)利要求1所述的圓形聚能爆破孔注漿錨固管式錨桿，其特征在于:所述聚能裝藥(12)之間通過導(dǎo)爆索(16)連接在一起，并與所述起爆藥包(9)相接。
4.如權(quán)利要求1所述的圓形聚能爆破孔注漿錨固管式錨桿，其特征在于:所述聚能裝藥(12)中的聚能穴(17)為圓錐形、半球形、半橢球形、拋物線形、雙曲線形和喇叭形中的一種，該聚能穴(17)正對所述圓形口(15)。
5.如權(quán)利要求4所述的圓形聚能爆破孔注漿錨固管式錨桿，其特征在于:所述聚能穴(17)中鑲嵌有與其相同形狀的藥型罩(18)。
【文檔編號】E21D21/00GK103774660SQ201210412810
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月26日
【發(fā)明者】言志信, 江平 申請人:蘭州大學(xué)