[发明专利]一种高延伸率组合锚索及其安装方法

说明书

技术领域

本发明属于大变形巷(隧)道围岩控制技术领域，具体的说涉及一种总体延伸率高、工作状态可靠、方便分离安装的高延伸率组合锚索及其安装方法。

背景技术

近些年，随着采矿深度不断加大，地质条件不断复杂，锚索的许多弊端已经暴露出来，其中一个很严重的问题就是延伸率太低。以煤矿巷道支护为例，在施工过程中难免会遇到岩层变形剧烈的地段，工程技术上大多采用锚索支护，即通过打入锚索以控制围岩变形。在围岩大变形过程中，锚索虽然可承受极高拉力，但是对锚索的延伸率要求也极高，而普通锚索的标准延伸率不足3%，远不能满足使用要求。在大变形巷道中，锚索支护经常因延伸性能不佳发生索体破断或者锚固失效，致使顶板事故频发。目前，多通过加大支护强度方法以控制围岩大变形，不仅浪费材料而且很不稳定，对巷（隧）道支护来说，提高锚索延伸率成了一个热点问题。本发明提供一种高延伸率组合锚索及其安装方法，具有总体延伸率高、成本低、安装方便、工作持续稳定的优点，能解决上述因锚索延伸率不足而引起的一系列问题，保证了巷（隧）道支护的安全可靠。

发明内容

针对普通锚索延伸率不足的问题，本发明提供了一种高延伸率组合锚索及其安装方法，该锚索具有较高的延伸率，同时其极限破断力满足工作要求，采用分离安装方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种高延伸率组合锚索，包括索体、高延伸率套筒、锁具、托盘、内嵌式卡片、环形弹簧。其索体顶端锚固于钻孔深部，高延伸率套筒套于索体末端，索体与高延伸率套筒通过内嵌式卡片构成紧密连接结构，环形弹簧保证安装时内嵌式卡片在索体上规则排列，锁具紧固于高延伸率套筒末端，并使托盘紧贴巷道围岩。

一种高延伸率组合锚索，其高延伸率套筒的极限破断力应大于等于索体的极限破断力的80%，可根据索体极限抗拉强度、高延伸率套筒的极限抗拉强度来调整索体直径、高延伸率套筒内径、高延伸率套筒外径来实现这一强度匹配。

一种高延伸率组合锚索，其高延伸率套筒外侧设有与浅部钻孔直径相吻合的倒齿结构。以便安装时，可事先将高延伸率套筒自然固定于浅部钻孔中，以便高延伸率组合锚索的分离安装。

分离安装步骤如下：第一，进行钻孔和浅部扩孔，浅部钻孔直径与高延伸率套筒倒齿结构相吻合；第二，将锚固剂送入孔中，随后将高延伸率套筒插入浅部钻孔中，利用高延伸率套筒的倒齿结构使其自然固定于浅部钻孔中，孔外留出可以随后安装锁具的长度；第三，通过环形弹簧将内嵌式卡片固定在索体相应位置，随后将索体插入高延伸率套筒和钻孔中，进行锚固剂搅拌；第四，待锚固剂凝固后，将托盘套于高延伸率套筒上，并用锁具紧固，同时实现索体与高延伸率套筒、托盘与巷道围岩的紧固。

本发明的有益效果：

此种高延伸率组合锚索改变了普通锚索单独作用的工作状态，采用高延伸率套筒和索体共同来控制围岩，同时具备了高强度和高延伸率的的特性，解决了大变形巷（隧）道中因锚索破断和锚固失效而引起的一系列支护问题。同时，该锚索工作可靠，分离安装方便。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更加系统地理解本发明并容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是高延伸率组合锚索整体结构示意图；

图2是索体与高延伸率套筒连接原理示意图；

图3是高延伸率组合锚索尾部结构示意图。

具体实施方式

参照图1、图2、图3对本发明进行说明，一种高延伸率组合锚索，包括索体7、高延伸率套筒4、锁具1（以螺母紧固为例）、托盘2、内嵌式卡片6、环形弹簧5。其索体7顶端锚固于钻孔9深部，高延伸率套筒4套于索体7末端，索体7与高延伸率套筒4通过内嵌式卡片6构成紧密连接结构，环形弹簧5保证安装时内嵌式卡片6在索体7上规则排列，锁具1紧固于高延伸率套筒4末端，并使托盘2紧贴巷道围岩。其高延伸率套筒4的极限破断力应大于等于索体7的极限破断力的80%，可根据索体7极限抗拉强度、高延伸率套筒4的极限抗拉强度来调整索体7直径、高延伸率套筒4内径、高延伸率套筒4外径来实现这一强度匹配。

采用高延伸率套筒4和索体7共同来控制围岩，同时具备了高强度和高延伸率的的特性，解决了大变形巷（隧）道中因锚索破断和锚固失效而引起的一系列支护问题。