專利名稱：等強(qiáng)可伸錨桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型適用于地下工程，特別是受采動(dòng)影響嚴(yán)重或圍巖松軟變形較大的地下工程支護(hù)，屬于地下工程支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
目前，在礦山工程中使用最多的錨桿，直徑為16～18mm，長(zhǎng)度為1.6～1.8m，錨頭采用水泥錨固劑或樹脂錨固劑粘結(jié)。該類型錨桿的桿體尾部螺紋部份與錨頭部份強(qiáng)度較低，僅為桿體母材強(qiáng)度的68～72％，可伸量為1～3％。根據(jù)國(guó)內(nèi)CN8787202281U專利介紹的擠壓式可伸錨桿，該錨桿是利用桿體拉力將壓縮筒壓縮和擠出套筒收縮部，從而使錨桿具有一定的錨固力，又具有一定的可伸距離。但該錨桿具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜和不等強(qiáng)的缺點(diǎn)。根據(jù)專利文獻(xiàn)介紹，美國(guó)專利US4378180則是利用錨桿的尾部錐體與異形托板擠壓變形，而制成可伸錨桿。美國(guó)科羅拉多大學(xué)Gerhart教授設(shè)計(jì)的可伸錨桿(見1983年紐約版Anchoring in rook and soil 一書)，雖然也采用了擠壓破壞桿尾螺紋段而達(dá)可伸目的，但需要專用桿體與特種螺紋套筒，其結(jié)構(gòu)及制造工藝十分復(fù)雜，成本昂貴，難以達(dá)到實(shí)用目的。
本實(shí)用新型的目的是為了克服上述錨桿所存在的缺點(diǎn)，提高錨桿性能，擴(kuò)大錨桿使用范圍而設(shè)計(jì)的。
等強(qiáng)、可伸錨桿的結(jié)構(gòu)參照附圖進(jìn)行對(duì)比說明。
附


圖1a為帶有麻花形錨頭的等強(qiáng)、可伸錨桿。
附
圖1b為帶有蛇形錨頭的等強(qiáng)、可伸錨桿。
附圖2a為桿體尾部位伸段裝配圖。
附圖2b為桿體尾部螺紋段結(jié)構(gòu)圖。
本實(shí)用新型——一種等強(qiáng)、可伸錨桿由一端為左旋麻花或蛇形改進(jìn)式的頭部(2)、另一端為比桿體直徑大一級(jí)(例桿體直徑為16mm，桿尾螺紋規(guī)格為M18)的特制螺紋尾部(1)及擋圈(8)、托板(6)、高強(qiáng)滑動(dòng)螺母(4)及定位螺母(7)組成。同時(shí)在桿體尾部軋制的特制螺紋(1)的螺紋起始以下e1＝10mm處，把螺紋段加工切削成環(huán)形凹槽(5)，凹槽長(zhǎng)度e2＝20～30mm，凹槽的深度等于尾部螺紋工作高度。高強(qiáng)滑動(dòng)螺母(4)用45～60號(hào)鋼切削加工再經(jīng)熱處理后制成，其螺母高度H與凹槽e1的長(zhǎng)度相配合。定位螺母(7)為錨桿常用一般螺母。桿體頭部自麻花或蛇形起始處至擋圈(8)的直線段ι＝60～150mm，以改變受力狀態(tài)，增加錨固段可靠性。桿體材料由A3園鋼或延伸率δm＝20～30％的熱軋園鋼制成。錨固段粘結(jié)劑采用一般樹脂錨固劑或水泥錨固劑(3)。
在安裝應(yīng)用時(shí)，預(yù)先在桿體尾部長(zhǎng)螺紋上套入托板(6)把高強(qiáng)滑動(dòng)螺母(4)擰入螺紋的環(huán)形凹槽(5)中，然后沿錨孔送入樹脂錨固劑或水泥錨固劑(8)，利用攪拌法或打入法(即普通安裝法)送入桿體，把托板緊緊地壓在圍巖表面，最后安裝定位普通螺母(7)，以控制錨桿的可伸量。為了防止桿體螺紋銹蝕，在螺紋處均勻涂上一層防銹黃油。錨桿的一部份可伸量是在圍巖變形，錨桿承載加大時(shí)，由高強(qiáng)滑動(dòng)螺母(4)逐圈擠壓破壞桿體尾部螺紋，直至高強(qiáng)滑動(dòng)螺母(4)與定位普通螺母(7)相擠在一起?？缮炝扛鶕?jù)尾部螺紋長(zhǎng)度及高強(qiáng)滑動(dòng)螺母與定位螺母之間距離L而定，L＝100～300mm，另一部份可伸量是圍巖繼續(xù)變形，錨桿載荷繼續(xù)增大，由桿體等強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)保證桿體整體塑性變形而完成的，其最大變形量在10％左右，即可伸量約為100～200mm，錨桿總可伸量達(dá)200～500mm。如果遇到圍巖變形不大，要求錨桿可伸量為100～150mm時(shí)，則可采用短螺紋等強(qiáng)可伸錨桿，即縮短桿體尾部螺紋長(zhǎng)度(螺紋長(zhǎng)度為80～100mm)，取消高強(qiáng)滑動(dòng)螺母及尾部螺紋上的凹槽。其可伸量由等強(qiáng)桿體整體塑性變形而完成。它可滿足井下大部份巷道支護(hù)的要求，而且可以代替普通錨桿，提高普通錨桿承載力或在相同承載力下減少一級(jí)桿體直徑，達(dá)到節(jié)約鋼材的目的。
總之，本實(shí)用新型和以往錨桿相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工安裝方便，力學(xué)性能穩(wěn)定，可伸量可按實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，制造成本較低而且節(jié)約鋼材，使材料得到充分利用。
權(quán)利要求1.一種適用于礦山工程支護(hù)的等強(qiáng)、可伸錨桿，由麻花或蛇形頭部(2)、可伸尾部(1)的桿體、托板(6)、螺母(7)及樹脂或水泥錨固劑(3)組成，其特征在于桿體尾部(1)采用比桿體直徑大一級(jí)的軋制螺紋，桿體頭部(2)采用改進(jìn)式左旋麻花或蛇形錨頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等強(qiáng)、可伸錨桿，其特征在于桿體尾部(1)的螺紋長(zhǎng)度為200～500mm，在螺紋起始處e1＝10mm的位置，切削成環(huán)形凹槽(5)，凹槽長(zhǎng)度e2＝20～30mm，環(huán)形凹槽深度為軋制螺紋的螺紋工作高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等強(qiáng)、可伸錨桿，其特征在于采用高強(qiáng)滑動(dòng)螺母(4)，由45～60號(hào)鋼切削加工再經(jīng)熱處理后制成，其高度H與凹槽長(zhǎng)度e2相配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等強(qiáng)、可伸錨桿，其特征在于桿體頭部(1)自麻花或蛇形起始處至擋圈(8)之間有一直線段ι，ι＝60～150mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等強(qiáng)、可伸錨桿，其特征在于桿體材料由A3園鋼或延伸率δ＝20～30％的熱軋園鋼制成。
專利摘要一種適用于地下工程支護(hù)用的等強(qiáng)、可伸錨桿，其錨桿的一端為左旋麻花或蛇形改進(jìn)式結(jié)構(gòu)，另一端為比桿體直徑大一級(jí)的軋制螺紋。在螺紋段上特制凹槽處套有高強(qiáng)滑動(dòng)螺母以及普通螺母。用樹脂或水泥作錨固劑。它具有各部分強(qiáng)度相等，可伸量由尾部高強(qiáng)滑動(dòng)螺紋擠壓及桿體整體塑性變形兩部分組成。調(diào)整結(jié)構(gòu)可改變可伸量，適用范圍廣。本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工安裝方便、力學(xué)性能穩(wěn)定、成本較低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21D21/00GK2048110SQ8920218
公開日1989年11月22日 申請(qǐng)日期1989年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月3日
發(fā)明者丁全錄, 鄭重遠(yuǎn), 黃乃炯, 范世平 申請(qǐng)人:煤炭科學(xué)研究總院北京建井研究所