專利名稱:搖頭錨桿的制作方法
本實用新型屬于一種地下工程支護用的錨桿結(jié)枸的改進。
本實用新型作出以前，錨桿的桿體1、墊板2和螺母3的組裝圖如圖1所示。墊板2多為直徑150毫米，厚10毫米的鑄鐵扳或鋼扳，中間有直徑比桿體直徑大2毫米的孔眼4，螺母是標(biāo)準(zhǔn)件6角螺母。由于錨桿能改變圍巖本身的力學(xué)狀態(tài)，在巷道周圍形成一個整體而穩(wěn)定的巖石帶，所以錨桿是一種積極防御的支護方法，是礦山支護技術(shù)的一次重大變革。錨桿具有節(jié)省坑木和鋼材，降低支架成本，掘進斷面小，巷道維修費用少，工作安全，減輕體力勞動，減少通風(fēng)阻力，加快掘進速度，適應(yīng)性強，減少運輸量等優(yōu)點。(見“井巷工程”1974年版第201頁，煤礦高等院校［井巷工程］協(xié)作編寫組)。所以，錨桿支護必將有大的發(fā)展。
但是，現(xiàn)在的錨桿在使用中還存在一些問題。主要是爆破法(或機械破碎法)開出的巖面5不可能象磚砌山墻一樣平，凸凹不平的巖面與墊板2必然是某一點首先相接觸，如圖1所示。繼續(xù)擰緊螺母3，就導(dǎo)致墊板2傾斜，同時，墊板2與螺母3也變?yōu)辄c接觸，接觸點在螺母邊沿上，再擰螺母3，桿體1就會被卡彎。墊板作用在螺母邊沿上的力也會使桿體受到力矩作用而彎曲，如圖2所示。彎曲后的桿體1上的螺紋6的螺距一邊變大，另一邊變小。于是、就無法再擰緊螺母3。處于彎曲狀態(tài)的錨桿也不可能產(chǎn)生很大的拉力。這樣，就不可能保證錨桿的安裝質(zhì)量，不可能使錨桿很好地發(fā)揮作用，不可能在巖體7內(nèi)造成合乎要求的予應(yīng)力，嚴(yán)重地影響了錨桿的支護質(zhì)量和它支護的巷道的質(zhì)量。即使巖面較平，如果錨桿孔打地不與巖面垂直，同樣會產(chǎn)生上述問題?，F(xiàn)在，有許多錨噴巷道質(zhì)量不可靠，與此有很大關(guān)系。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點，本實用新型是提供一種新型錨桿，該錨桿的墊板2與稈體1之間的夾角可自由變動，從而保證墊板2與巖面5的良好接觸，保證螺母3能充份地擰緊，保證桿體1處于良好的受力狀態(tài)。
本實用新型是一個具有搖頭部件的錨桿，其墊板的下端有一凹球面9，它與支承墊扳的零件之間構(gòu)成了一個球面鉸。本實用新型的螺母3與墊板相接觸的一個端面是凸球面8，此螺母可以用一個球冠11和一個標(biāo)準(zhǔn)螺母3代替，如圖4所示。墊板中間的孔眼4的直徑比桿體直徑大的多。
這種錨稈的優(yōu)點是在巖面5不平整，或錨桿孔不與巖面垂直，墊扳2必須傾斜一個角度才能與巖面貼緊的情況下，也能保證桿體1不受卡，保證順利地擰緊螺母3，保證螺母3對墊板2，墊板2對巖體7有足夠的壓力，充份發(fā)揮錨稈的潛力。
圖1，現(xiàn)行技術(shù)的錨桿圖2，現(xiàn)行技術(shù)的錨桿承載狀態(tài)圖3，本實用新型的墊板圖4，本實用新型的桿體，墊板，球冠，螺母組裝示意圖圖5，本實用新型的桿體，墊板，螺母組裝示意圖下面結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的細節(jié)。
本實用新型的墊板2的主視圖和俯視圖如圖3所示，該墊板與螺母球冠相接觸的一面上有一凹球面9，墊板中間的孔眼4的直徑比桿體1的直徑大的多。墊板的另一面邊沿上可以有三個大小高低不同的隆起10，各隆起之間相距120度，隆起按高低而論的排列次序可以有二種，以適應(yīng)不同的條件。其它某些部分可以挖去不要，這時，墊板就成了三葉型墊板。
本實用新型的一種螺母與其它零件的組裝圖如圖五所示，它與墊板相接觸的一面是一凸球面8，墊板2與螺母3共同構(gòu)成一個球面鉸，這樣，墊板就可以傾斜任意角度。
為了節(jié)省材料，便于加工，便于采用標(biāo)準(zhǔn)件螺母，也可以把螺母上的凸球面截下來，成為一個球冠11，單獨制造。這樣制造出來的球冠的中心孔眼不需要具有螺紋。這時，本實用新型就可以采用現(xiàn)行技術(shù)的螺母了。螺母的選擇同現(xiàn)行技術(shù)相同。本實用新型的球冠和標(biāo)準(zhǔn)螺母與其它零件的組裝圖如圖4所示。墊板2和球冠11之間可以枸成一個球面鉸，球冠中心的孔眼12的直徑應(yīng)比稈體直徑大2至3毫米。
螺母上的凸球面的大小，(或分離球冠的大小)，墊板上凹球面的大小及墊板中孔眼的半徑依墊板所需傾斜角度的大小而定。例如，球冠半徑50毫米，園心角120度，墊板厚10毫米，中心孔眼直徑50毫米時，墊板可傾斜20度。由于墊板上的隆起高低不同，當(dāng)巖面傾斜25度時，墊板上的隆起可以與巖面很好地貼緊，如圖4，圖5所示。
本實用新型的其他部分與現(xiàn)行技術(shù)基本相同。
使用時，先安裝好錨桿的桿體1，然後套上墊板2，如果墊板上有隆起，還要根據(jù)巖面凹陷的次序選擇墊板，使墊板上隆起的排列次序與巖面上凹陷的次序相同。最后，一面扶住墊板，使墊板上的最高隆起對準(zhǔn)巖面的最低處，(如果采用球冠加標(biāo)準(zhǔn)螺母，此時就要再套入球冠11)，最后擰緊螺母3。在球面鉸處可以抹點潤滑油。等螺母完全擰緊，達到了設(shè)計的錨固力，安裝工作就算完成了。
這種錨桿的優(yōu)點是，巖面不平的情況下，墊板可以在不與桿體相卡的條件下傾斜任意一個角度，很好地與巖面貼緊。如果墊板上有三個高低不同的隆起，墊板與巖面貼緊后，墊板的傾角較小，并使墊板對巖面的壓力均勻?qū)ΨQ地分散開。螺母擰緊后，墊板與球冠總是呈球面接觸，螺母與球冠總是呈平面接觸，桿體不受彎矩作用，只受拉伸作用，所以能順利地安裝好錨桿，錨桿的潛在能力可以充分地發(fā)揮出來，在巖體內(nèi)造成足夠的予應(yīng)力，保證錨桿的安裝質(zhì)量和錨桿支護的巷道的質(zhì)量。這樣就能在地下建筑工程中廣泛地推廣光爆錨噴技術(shù)，使錨桿的優(yōu)越性充分發(fā)揮出來，大大地降低工程造價。
權(quán)利要求
1.一種地下工程支護用的錨桿、由桿體、墊板支承墊板的零件組成，其特征在于墊板與支承墊板的零件之間構(gòu)成了一個球面鉸。
2.一種按照權(quán)利要求
1所說的錨桿，其特征在于它的墊板的一面有一凹球面。
3.一種按照權(quán)利要求
1所說的錨桿，其特征在于所說的支承其墊板的零件是螺母，螺母的一個端面上有一凸球面。
4.一種按照權(quán)利要求
2所說的錨稈，其特征在于支承墊板的零件是一球冠及一個標(biāo)準(zhǔn)螺母。
5.一種按照權(quán)利要求
2所說的錨稈，其特征在于墊板的另一面邊沿上有三個隆起。
專利摘要
本實用新型屬于地下工程支護用的錨桿結(jié)構(gòu)的改進。本實用新型的錨桿在巖面不平整的情況下，墊板可以在不與桿體相卡的條件下傾斜任意一個角度，使墊板很好地與巖面貼緊，保證錨桿順利安裝好，保證墊板對巖體有足夠的壓力，充分發(fā)揮出錨桿的支承潛力，保證地下工程的支護質(zhì)量。為錨桿的廣泛應(yīng)用掃除了一個嚴(yán)重的技術(shù)障礙。
文檔編號E21D21/00GK86201281SQ86201281
公開日1987年7月22日 申請日期1986年3月14日
發(fā)明者李起山 申請人:李起山導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan