CN103104269A - 一种超高强度预应力锚杆 - Google Patents

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谢志峰
艾铁岭
谢志安
孙威
李国树
程宇光
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Abstract

本发明提供一种超高强度预应力锚杆，包括杆体和所述杆体表面连续的凸起螺旋肋，所述杆体的公称直径为16mm～25mm，其表面带有四条连续凸起的螺旋肋，四条螺旋肋在所述杆体的横截面处互成90°。所述螺旋肋单肋宽度为3.5～7.0mm，所述螺旋肋导程为65～130mm，所述螺旋肋倾角为32°～35°。本发明的有益效果是：本发明作为一种新型的支护锚杆，既有超高的强度，又具有良好的延伸性能，能够保持超高的支护应力，因而能够使围岩处于相对稳定状态，实现树脂锚杆无法达到的支护效果。不仅如此，本发明的综合造价也比树脂锚杆低。

Description

一种超高强度预应力锚杆
技术领域
本发明涉及一种锚杆，尤其是涉及一种超高强度预应力锚杆。
背景技术
锚杆作为当代矿山、隧道中巷道支护的最基本组成部分,它将巷道的围岩束缚在一起,使围岩自身支护自身，这就要求锚杆本身具有一定的强度，能够发挥作用。现有的树脂锚杆由于受其特性影响，在使用螺母锚固时只能获得20～30KN的预紧力，因此当围岩发生变化时，随着围岩变形加大锚杆逐渐发挥效力，但此时可能已经发生岩层破碎的情况，锚杆作用失效，这样既增加了维护成本，又增加了不安全因素。
发明内容
本发明的目的是提供一种超高强度预应力锚杆。
本发明的技术方案是：一种超高强度预应力锚杆，包括杆体和所述杆体表面连续的凸起螺旋肋，所述杆体的公称直径为16mm～25mm，其表面带有四条连续凸起的螺旋肋，四条螺旋肋在所述杆体的横截面处互成90°。
优选地，所述螺旋肋单肋宽度为3.5～7.0mm，所述螺旋肋导程为65～130mm，所述螺旋肋倾角为32°～35°。
优选地，所述杆体的基圆直径及偏差为（15.75～24.53）mm±（0.05～0.12）mm。
优选地，所述杆体的外轮廓直径及偏差为（16.70～25.93）mm±（0.10～0.22）mm。
优选地，所述杆体的材料为45Si2Cr。
优选地，所述杆体的公称直径为16mm，所述螺旋肋单肋宽度为3.5～4.5mm，所述螺旋肋导程为65～75mm，所述螺旋肋倾角为35°。
优选地，所述杆体的公称直径为18mm，所述螺旋肋单肋宽度为4.0～5.0mm，所述螺旋肋导程为80～90mm，所述螺旋肋倾角为33°。
优选地，所述杆体的公称直径为20mm，所述螺旋肋单肋宽度为4.5～5.5mm，所述螺旋肋导程为90～100mm，所述螺旋肋倾角为33°。
优选地，所述杆体的公称直径为22mm，所述螺旋肋单肋宽度为5.0～6.0mm，所述螺旋肋导程为100～110mm，所述螺旋肋倾角为33°。
优选地，所述杆体的公称直径为25mm，所述螺旋肋单肋宽度为6.0～7.0mm，所述螺旋肋导程为120～130mm，所述螺旋肋倾角为32°。
本发明具有的优点和积极效果是：
由于采用上述技术方案，本发明作为一种新型的支护锚杆，既有超高的强度，又具有良好的延伸性能，能够保持超高的支护应力，因而能够使围岩处于相对稳定状态，实现树脂锚杆无法达到的支护效果。不仅如此，本发明的屈服强度和抗拉强度均高出普通400G螺纹钢式树脂锚杆约3倍，因此在实现支护效果的同时要比使用普通螺纹钢式树脂锚杆节约60%的钢材用量，综合造价也比树脂锚杆低。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的截面图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，本发明包括由45Si2Cr制成的杆体1和所述杆体1表面连续的凸起螺旋肋2，所述杆体1的公称直径为20mm，其表面带有四条连续凸起的螺旋肋2，所述四条螺旋肋2在所述杆体1的横截面处互成90°。所述螺旋肋2单肋宽度为4.5～5.5mm，所述螺旋肋2导程为90～100mm，所述螺旋肋2倾角为33°。所述杆体1的基圆直径及偏差为19.62mm±0.08m。所述杆体1的外轮廓直径及偏差为20.82mm±0.16mm。
本发明的力学性能如下：抗拉强度在1230～1570MPa，规定塑性延伸强度在1100～1420MPa,弯曲160°—180°时弯曲处无裂纹，弯曲直径为所述棒体1公称直径的10倍，初始强度为公称抗拉强度的70%，1000h松弛率不大于2.0%，最大力下总伸长率不小于3.5%，断后伸长率不小于10%。
本发明作为一种新型的支护锚杆，既有超高的强度，又具有良好的延伸性能，能够保持超高的支护应力，因而能够使围岩处于相对稳定状态，实现螺纹钢树脂锚杆无法达到的支护效果。不仅如此，本发明的屈服强度和抗拉强度均高出普通400G螺纹钢式树脂锚杆约3倍，因此在实现支护效果的同时要比使用普通螺纹钢式树脂锚杆节约60%的钢材用量，综合造价也比树脂锚杆低。
以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种超高强度预应力锚杆，其特征在于：包括杆体（1）和所述杆体（1）表面连续的凸起螺旋肋（2），所述杆体（1）的公称直径为16mm～25mm，其表面带有四条连续凸起的螺旋肋（2），所述四条螺旋肋（2）在所述杆体（1）的横截面处互成90°。
2.根据权利要求1所述的超高强度预应力锚杆，其特征在于：所述螺旋肋（2）单肋宽度为3.5～7.0mm，所述螺旋肋（2）导程为65～130mm，所述螺旋肋（2）倾角为32°～35°。
3.根据权利要求1所述的超高强度预应力锚杆，其特征在于：所述杆体（1）的基圆直径及偏差为（15.75～24.53）mm±（0.05～0.12）mm。
4.根据权利要求1所述的超高强度预应力锚杆，其特征在于：所述杆体（1）的外轮廓直径及偏差为（16.70～25.93）mm±（0.10～0.22）mm。
5.根据权利要求1所述的超高强度预应力锚杆，其特征在于：所述杆体（1）的材料为45Si 2Cr。
6.根据权利要求1-5中任一个所述的超高强度预应力锚杆，其特征在于：所述杆体（1）的公称直径为16mm，所述螺旋肋（2）单肋宽度为3.5～4.5mm，所述螺旋肋（2）导程为65～75mm，所述螺旋肋（2）倾角为35°。
7.根据权利要求1-5中任一个所述的超高强度预应力锚杆，其特征在于：所述杆体（1）的公称直径为18mm，所述螺旋肋（2）单肋宽度为4.0～5.0mm，所述螺旋肋（2）导程为80～90mm，所述螺旋肋（2）倾角为33°。
8.根据权利要求1-5中任一个所述的超高强度预应力锚杆，其特征在于：所述杆体（1）的公称直径为20mm，所述螺旋肋（2）单肋宽度为4.5～5.5mm，所述螺旋肋（2）导程为90～100mm，所述螺旋肋（2）倾角为33°。
9.根据权利要求1-5中任一个所述的超高强度预应力锚杆，其特征在于：所述杆体（1）的公称直径为22mm，所述螺旋肋（2）单肋宽度为5.0～6.0mm，所述螺旋肋（2）导程为100～110mm，所述螺旋肋（2）倾角为33°。
10.根据权利要求1-5中任一个所述的超高强度预应力锚杆，其特征在于：所述杆体（1）的公称直径为25mm，所述螺旋肋（2）单肋宽度为6.0～7.0mm，所述螺旋肋（2）导程为120～130mm，所述螺旋肋（2）倾角为32°。
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