一种适用于矿山松软岩层的多段膨胀锚杆及其使用方法

技术领域

本发明涉及膨胀锚杆技术领域，尤其涉及一种适用于矿山松软岩层的多段膨胀锚杆及其使用方法。

背景技术

隧道、水利、矿山巷道等领域工程建设过程中，锚杆成为应用最广泛的支护设备，锚杆支护是通过围岩内部的锚杆改变围岩本身的力学状态，在巷道周围形成一个整体而又稳定的岩石带，利用锚杆与围岩共同作用，达到维护巷道稳定的目的。锚杆可以提高岩体自身的力学性能、充分发挥岩体自承能力、保证岩坡体和围岩的整体稳定和安全、改善工程环境和工程质量、节约工程材料和造价、缩短工期；锚杆支护不仅用于初期支护，也是永久支护的一部分。在矿山巷道支护中基本取代了被动支撑或临时支护结构成为基本的临时支护技术，并与钢筋网、喷射混凝土联合使用后有时成为永久支护结构，但在围岩存在裂隙及岩石松散的情况下，单靠锚杆单一的锚固作用还达不到提高围岩自身承载压力的目的。产生大变形因素还有载荷等，而在工作中锚杆作为围岩支护结构应用的数量最多也最为广泛.锚杆是一种将拉力传递到稳定岩层的锚固体系，矿山工程中常用于对岩层进行加固，使岩体的承载力提高，达到提高岩体稳定性的效果。

然而，在一些松软岩层中，由于岩体松散、破碎，存在锚杆锚固力不足的问题。目前，为了解决此类问题，常采用前端膨胀式锚杆，通过锚杆头部膨胀来加强与围岩之间的摩擦阻力。但这种锚杆只能对局部进行加强，不能够真正解决松软岩层条件下锚杆锚固力不足的问题，因此，需要一种适用于矿山松软岩层的多段膨胀锚杆及其使用方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在然而，在一些松软岩层中，由于岩体松散、破碎，存在锚杆锚固力不足的问题。目前，为了解决此类问题，常采用前端膨胀式锚杆，通过锚杆头部膨胀来加强与围岩之间的摩擦阻力。但这种锚杆只能对局部进行加强，不能够真正解决松软岩层条件下锚杆锚固力不足的问题的缺点，而提出的一种适用于矿山松软岩层的多段膨胀锚杆及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种适用于矿山松软岩层的多段膨胀锚杆，包括上部杆体，所述上部杆体外部固定连接有下膨胀管，所述下膨胀管外部开始有扩充槽，所述下膨胀管外部固定连接有螺纹管，所述螺纹管外部螺纹连接有螺纹柱，所述螺纹柱外部螺纹连接有外框架，所述螺纹柱外部转动连接有横杆，所述外框架与上部杆体之间固定连接，所述横杆外部害的连接有滑套，所述滑套外部转动连接有固定锥，所述滑套与外框架之间转动连接，所述外框架外部固定连接有滑筒，所述滑筒与固定锥之间滑动连接，所述上部杆体与固定锥之间滑动连接；

所述上部杆体外部固定连接有固定块，所述固定块外部转动连接有第一曲柄，所述第一曲柄外部固定连接有齿轮，所述第一曲柄外部固定连接有连接杆，所述固定块外部固定连接有传动机构

其中，螺纹柱与螺纹管螺纹连接，在拧动螺纹柱时，使得螺纹管对下膨胀管进行挤压，使得下膨胀管开始膨胀，从而使得本装置固定在孔洞中。

上述技术方案进一步包括：

所述传动机构包括固定块外部固定连接有滑轨，所述滑轨外部滑动连接有齿条，所述齿条与齿轮之间啮合连接，所述齿条外部固定连接有滑动圆柱，所述滑动圆柱外部滑动连接有圆筒，所述圆筒外部固定连接有注液管，所述圆筒与上部杆体之间固定连接，所述圆筒外部固定连接有出液管，所述出液管与上部杆体之间滑动连接。

所述滑套外部转动连接有第二曲柄，所述第二曲柄外部转动连接有固定锥，所述固定锥与滑套之间通过第二曲柄转动连接。

所述滑套外部转动连接有第三曲柄，所述第三曲柄外部转动连接有外框架，所述外框架与滑套之间通过第三曲柄转动连接。

所述上部杆体外部开始有滑槽，所述滑槽外部滑动连接有固定锥，所述固定锥与上部杆体之间通过滑槽滑动连接。

所述上部杆体外部开始有通孔，所述通孔外部滑动连接有出液管，所述出液管与上部杆体之间通过通孔滑动连接。

其中，齿轮与齿条啮合连接，通过带动齿轮转动，从而使得齿轮带动齿条进行滑动。

一种适用于矿山松软岩层的多段膨胀锚杆的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：首先将本装置放置在预先打好的孔，因为螺纹管与下膨胀管固定连接，而下膨胀管外部开设有扩充槽，通过拧动与螺纹管螺纹连接的螺纹柱，从而使得与螺纹管固定连接的下膨胀管进行膨胀，从而将本装置固定住。

步骤二：因为螺纹柱与外框架螺纹连接,外框架与上部杆体通过连接件固定连接，在拧动螺纹柱的时候带动固定锥向外部滑动，上部杆体外部开设有滑槽，上部杆体与固定锥通过滑槽滑动连接，固定锥会向外部滑动的时候扎向四周的岩壁，从而使得本装置固定的更加牢固。

步骤三:由于上部杆体外部开设有通孔，而出液管与上部杆体通过通孔滑动连接，工作人员通过抽拉连接杆，从而使得齿轮带动齿条进行滑动，从而将通过注液管注入圆筒内部混凝土砂浆挤压进预先打好的孔洞内部，从而使得本装置固定的更加牢固。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明中，通过转动螺纹柱，使得与螺纹管固定连接的下膨胀管进行膨胀，从而将本装置固定在预先打好的孔洞里，而由于螺纹柱与外框架是螺纹连接的，使得在转动螺纹柱的同时带动横杆向下运动，从而使得固定锥通过上部杆体开设的滑槽向外部滑动，然后固定在岩壁上，使得本装置固定的更加牢固。

2、本发明中，通过抽拉连接杆，从而通过齿轮带动齿条进行滑动，然后通过注液管将混凝土砂浆注入圆筒内部，通过滑动圆柱与圆筒的滑动，将砂浆挤压到孔洞里，从而实现对本装置的固定。

附图说明

图1为本发明提出一种适用于矿山松软岩层的多段膨胀锚杆及其使用方法的第一部分结构示意图；

图2为本发明中的第二部分结构示意图；

图3为本发明中的第三部分结构示意图；

图4为本发明中的第四部分结构示意图；

图5为本发明中的第五部分结构示意图；

图6为本发明图4中A处的结构示意图；

图7为本发明图5中B处的结构示意图。

图中：1、上部杆体；2、滑槽；3、出液管；4、下膨胀管；5、螺纹管；6、连接杆；7、注液管；8、螺纹柱；9、外框架；10、横杆；11、第一曲柄；12、齿轮；13、滑轨；14、齿条；15、滑动圆柱；16、圆筒；17、固定块；18、滑套；19、第二曲柄；20、第三曲柄；21、连接件；22、固定锥；23、滑筒；24、扩充槽；25、通孔。

具体实施方式

下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“顶”、“中”、“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

实施例一

如图1-7所示，本发明提出的一种适用于矿山松软岩层的多段膨胀锚杆，包括上部杆体1，上部杆体1外部固定连接有下膨胀管4，下膨胀管4外部开始有扩充槽24，下膨胀管4外部固定连接有螺纹管5，螺纹管5外部螺纹连接有螺纹柱8，螺纹柱8外部螺纹连接有外框架9，螺纹柱8外部转动连接有横杆10，外框架9与上部杆体1之间固定连接，横杆10外部害的连接有滑套18，滑套18外部转动连接有固定锥22，滑套18与外框架9之间转动连接，外框架9外部固定连接有滑筒23，滑筒23与固定锥22之间滑动连接，上部杆体1与固定锥22之间滑动连接；

上部杆体1外部固定连接有连接件21，连接件21外部固定连接有外框架9，外框架9与上部杆体1之间通过连接件21固定连接；

滑套18外部转动连接有第二曲柄19，第二曲柄19外部转动连接有固定锥22，固定锥22与滑套18之间通过第二曲柄19转动连接；

滑套18外部转动连接有第三曲柄20，第三曲柄20外部转动连接有外框架9，外框架9与滑套18之间通过第三曲柄20转动连接；

上部杆体1外部开始有滑槽2，滑槽2外部滑动连接有固定锥22，固定锥22与上部杆体1之间通过滑槽2滑动连接。

本实施例中，本发明的工作原理是，前，为了解决此类问题，常采用前端膨胀式锚杆，通过锚杆头部膨胀来加强与围岩之间的摩擦阻力。但这种锚杆只能对局部进行加强，不能够真正解决松软岩层条件下锚杆锚固力不足的问题，因为因为螺纹管5与下膨胀管4固定连接，而下膨胀管4外部开设有扩充槽24，通过拧动与螺纹管5螺纹连接的螺纹柱8，从而使得与螺纹管5固定连接的下膨胀管4进行膨胀，从而将本装置固定住。因为螺纹柱8与外框架9螺纹连接,外框架9与上部杆体1通过连接件21固定连接，在拧动螺纹柱8的时候带动固定锥22向外部滑动，上部杆体1外部开设有滑槽2，上部杆体1与固定锥22通过滑槽2滑动连接，固定锥22会向外部滑动的时候扎向四周的岩壁，从而使得本装置固定的更加牢固。

实施例二

如图1-7所示，基于实施例一的基础上，上部杆体1外部固定连接有固定块17，固定块17外部转动连接有第一曲柄11，第一曲柄11外部固定连接有齿轮12，第一曲柄11外部固定连接有连接杆6，固定块17外部固定连接有传动机构；

传动机构包括固定块17外部固定连接有滑轨13，滑轨13外部滑动连接有齿条14，齿条14与齿轮12之间啮合连接，齿条14外部固定连接有滑动圆柱15，滑动圆柱15外部滑动连接有圆筒16，圆筒16外部固定连接有注液管7，圆筒16与上部杆体1之间固定连接，圆筒16外部固定连接有出液管3，出液管3与上部杆体1之间滑动连接；

上部杆体1外部开始有通孔25，通孔25外部滑动连接有出液管3，出液管3与上部杆体1之间通过通孔25滑动连接。

本实施例中，本发明的工作原理是，由于上部杆体1外部开设有通孔25，而出液管3与上部杆体1通过通孔25滑动连接，又因为连接杆6与第一曲柄11固定连接，而第一曲柄11与齿轮12固定连接，工作人员通过抽拉连接杆6，从而使得齿轮12带动齿条14进行滑动，因为滑动圆柱15与圆筒16滑动连接，从而将通过注液管7注入圆筒16内部混凝土砂浆挤压进预先打好的孔洞内部，并从出液管3流到外部土体。注浆完后，待泥浆从浆体变为固体后，时间为一到二小时，从而使得本装置固定的更加牢固。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的发明优选实施例只是用于帮助阐述发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用发明。发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。