[发明专利]一种岩体锚固装置及锚固方法

说明书

本发明实施例公开一种岩体锚固装置及锚固方法，涉及巷道支护技术领域，能够充分搅拌钻孔的不规则孔段中的锚固剂，在一定程度上可增强具有不规则孔段的钻孔中锚固装置的锚固效果。所述岩体锚固装置包括：锚杆，在所述锚杆的圆周面上固定有助锚结构体，所述助锚结构体包括套管，所述套管套设于所述锚杆的圆周面上，在所述套管的外圆周面上设有旋转状布置的具有预定韧性的分叉延伸部和螺纹，所述螺纹位于所述分叉延伸部的表面；当所述锚杆安装于所述钻孔中时，所述分叉延伸部位于所述钻孔的不规则孔段中。本发明适用于矿井巷道和隧道等地下工程支护施工中。

技术领域

本发明涉及巷道支护技术领域，尤其涉及一种岩体锚固装置及锚固方法。

背景技术

破碎区域内的围岩易塌落，当在存在破碎区域的围岩中钻设锚索孔时，塌落的围岩会导致卡钻，形成具有不规则孔段的钻孔，不规则孔段的孔径大于正常钻孔的孔径，使锚固剂塞入钻孔后容易偏移或者多股锚固剂并行塞入同一段不规则钻孔，但是现有的锚杆或锚索等锚固装置的有效搅拌范围根据正常钻孔参数设定，由此导致锚固装置无法充分搅拌不规则孔段中的锚固剂，降低了具有不规则孔段的钻孔中锚固装置的锚固效果。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种岩体锚固装置及锚固方法，能够充分搅拌钻孔的不规则孔段中的锚固剂，在一定程度上可增强具有不规则孔段的钻孔中锚固装置的锚固效果。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种岩体锚固装置，用于具有不规则孔段的钻孔中，包括：锚杆，在所述锚杆的圆周面上固定有助锚结构体，所述助锚结构体包括套管，所述套管套设于所述锚杆的圆周面上，在所述套管的外圆周面上设有旋转状布置的具有预定韧性的分叉延伸部和螺纹，所述螺纹位于所述分叉延伸部的表面；当所述锚杆安装于所述钻孔中时，所述分叉延伸部位于所述钻孔的不规则孔段中。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述分叉延伸部包括多组分叉杆，多组分叉杆彼此间轴向间隔设置于所述套管的外圆周面上，每组分叉杆包括环形阵列设于所述套管外周面上的多根分叉杆。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，每根分叉杆的自由端朝向锚杆的外端侧设置。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述分叉杆为旋转状布置的杆体，所述杆体的自由端为尖锥状。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述锚杆的里端端部为锥形结构。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述锚杆上、位于所述套管的两端分别设有限位环。

第二方面，本发明实施例提供一种锚固方法，所述方法包括步骤：在钻孔清孔后，确定出钻孔的不规则孔段位置；将预先准备的助锚结构体安装于锚杆的预定位置处，形成第一方面任一所述的岩体锚固装置；将锚杆锚固剂塞入所述钻孔中，并用所述岩体锚固装置向钻孔底部顶推所述锚杆锚固剂；当所述锚杆锚固剂顶推至钻孔底部，且所述岩体锚固装置的分叉延伸部位于所述不规则孔段中时，将所述岩体锚固装置的锚杆外端连接于钻机上；启动钻机，带动锚杆旋转顶破并搅拌锚固剂，利用锚杆上安装的所述助锚结构体的分叉延伸部和螺纹增加径向搅拌范围，充分搅拌并挤压落入不规则孔段中的锚固剂，增强岩体锚固装置的锚固力，确保锚固剂的密实和强度；待锚固剂凝固之后，利用锚固于所述岩体中的岩体锚固装置维持岩体的稳定。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述钻孔为上行钻孔，所述方法还包括：在锚杆锚固剂顶推过程中，利用所述助锚结构体的分叉延伸部支撑于钻孔的孔壁上；借助所述分叉延伸部的支撑力防止锚杆推送过程中向下掉落。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述分叉延伸部扎入于钻孔的孔壁中；所述利用锚固于所述岩体中的岩体锚固装置维持岩体的稳定包括：利用岩体锚固装置的锚固力及所述分叉延伸部对不规则孔段的孔壁岩体的支撑力协同维持岩体的稳定。