CN103899623A - 锚杆及其所用锚杆螺母 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锚杆螺母和一种锚杆，该锚杆具有：一锚杆杆体（3），在安装锚杆时必须旋转该锚杆杆体；一锚杆垫板（4）；和一锚杆螺母（1）。锚杆螺母中的螺纹只在螺纹孔（13）的一部分上与锚杆杆体（3）的螺纹相匹配。因此，锚杆螺母（1）可以只将一段进一步往锚杆杆体（3）上旋拧，直到一定的转矩，以用于在安装锚杆时达到旋转锚杆杆体的目的。一旦锚杆杆体（3）在钻孔中通过粘结、砂浆或扩张被固定，当锚杆螺母（1）相对于锚杆杆体（3）旋转时，锚杆杆体便在螺纹孔（13）中形成一连贯的螺纹，从而使得锚杆螺母（1）最后能被如此程度地旋拧到锚杆杆体（3）上，即，该锚杆螺母将锚杆垫板（4）固定于其在基础（7）上的最终位置中。

Description

锚杆及其所用锚杆螺母

本申请是基于申请号为200880007945.9（国际申请号为PCT/AT2008/000013），申请日为2008年01月17日，发明名称为“锚杆及其所用锚杆螺母”的中国专利申请提出的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种锚杆。本发明特别是涉及这样的锚杆，即，在装入（安装）锚杆时，其锚杆杆体必须要进行旋转，例如对于粘结锚杆所做的那样，通过砂浆固定的锚杆或者涨壳式锚杆就是这种情况。

背景技术

在安装粘结锚杆时，当如此执行：在待安装锚杆的基础上先钻出一个孔。然后将一个或多个容纳有粘结剂的套筒塞进该钻孔中，为此，要么是利用加压杆将该套筒推进钻孔中，要么是利用压缩空气将其推入。这些套筒通常包含有二组份粘结剂，其各组份在套筒中彼此在空间上是分开的，例如被装在彼此同心的塑料套中。在将至少一个套筒装进钻孔中之后，便将锚杆推入到钻孔中，并使之旋转。锚杆的旋转，亦即金属杆体的旋转，最好是具有粗糙表面或具有成型表面的钢杆（扭转钢筋，螺纹杆）的旋转，可利用一种钻孔设备（支撑式钻孔设备，钻孔机）来执行。其中，锚杆的前端应刺破上述容纳有粘结剂组份的套筒，使粘结剂的两种组份彼此混合起来，从而致使粘结剂开始硬化。

反应时间，即粘结剂的硬化时间，可以通过对组份及其混合比例的选择任意调节，从几秒钟到几分钟不等。

不用粘结剂，套筒也可以盛装砂浆，砂浆在其固化之后便可将锚杆固定在钻孔中。这种砂浆套筒都是多孔的（塑料）软管，其先置于水中，然后如同粘结剂套筒那样被送入到钻孔中。

已知还有这样的锚杆，它们是这样固定在钻孔中的，即，使锚杆杆体的一部分或者一个与锚杆杆体相连的部分被扩张（涨开）。例如涉及的是带槽楔形锚杆、滑面楔形锚杆或涨壳式锚杆。为了实现扩张，要使扩张头通过锚杆杆体的旋转进行运动。

上述已知的锚杆的问题在于：为了实现锚杆杆体的旋转（该锚杆杆体可以是一个实心的杆或者是一个管件），必须要在其从钻孔伸出的端头上加设操作装置，然后，一旦锚杆通过粘结、砂浆或扩张固定被定置在钻孔中，再将其撤去。

发明内容

本发明的目的是对此提供一种简化措施。

按照本发明，上述目的通过具有权利要求1的特征的一种锚杆得以实现。

本发明的有利的和优选的设计是各项从属权利要求所述的内容。

由于按本发明提出的锚杆，锚杆螺母（它本来就要安置在锚杆上）被用来旋动锚杆杆体，以打开粘结剂套筒或砂浆套筒或者用以操作（轴向调整）扩张体，故而得到一种大大简化的措施，因为只要简单地在固定锚杆杆体之后进一步将锚杆螺母往锚杆上旋拧就够了，直到锚杆垫板最终贴靠在锚杆所放入的基础上。

本发明原则上可以在所有类型的（岩石）锚杆中予以实现，对于这些锚杆，锚杆杆体必须要进行旋转，以便将其固定在钻孔中（通过粘结、通过砂浆、通过扩张等）。

附图说明

本发明的其它细节和特征将参照附图就一个优选的实施例在下文作详细说明。

附图表示：

图1 锚杆螺母的侧视图；

图2 锚杆螺母的俯视图；

图3 锚杆（杆体）旋转时的情况；以及

图4 锚杆连同锚杆杆体、锚杆垫板和锚杆螺母的最终位置。

具体实施方式

按现有技术本来就已知的是：在安装锚杆时，例如在安装粘结锚杆或砂浆锚杆类型的锚杆时，但也包括涨壳式锚杆的情况，在锚杆杆体3的外端（该外端突出于安装锚杆的地基7伸出）套置一个锚杆垫板4，该锚杆垫板然后利用一个锚杆螺母1被压紧到地基7上。

在本发明中，锚杆螺母1也用来旋转锚杆杆体3，此时锚杆杆体是为了下述目的而被旋进，即，它以其被容纳在钻孔5中的前端，将安置在钻孔5的内端的一个粘结剂套筒或一个砂浆套筒打开，借以释放出粘结剂/砂浆并加以混合，但也可借以在采用带槽楔形锚杆、滑面楔形锚杆、涨壳式锚杆等的情况下，调整配置在锚杆杆体的、被容纳在钻孔中的前端上的一个扩张体，以实现扩张。

如图1和2中所示，本发明提出的锚杆螺母1具有一个大致呈半球形的、朝向锚杆垫板4的部分9和一个多边形部分11，例如四边形或六边形。但锚杆螺母1的这个半球形部分9并不是绝对需要配置的。

在锚杆螺母1中设有一个螺纹孔13，其中，螺纹孔13的螺纹只是在其一部分长度上与锚杆杆体3的外螺纹相配。螺纹孔13在锚杆螺母1安置在外螺纹体上之前在第二区域的后端部上未被覆盖。特别是，对于这些螺纹都指的是圆螺纹。不过也可以考虑采用其它螺纹类型，如米制螺纹等。

锚杆螺母1的螺纹孔13中的螺纹并不是连续贯通构造的，而是仅仅设计在锚杆螺母1的前侧的区域内，也就是在半球形部分9的区域内，即是一种“制备好的”内螺纹，它匹配于锚杆杆体3上的外螺纹。在与锚杆螺母1的该部分9相对置的后部区域15中（前部那侧是有半球形部分9的一侧），未设置内螺纹，或者没有制备好内螺纹。其中，在区域15中可以根本就不切出螺纹，或者仅部分地切出螺纹。未设置螺纹的区域15或者仅部分地切出螺纹的区域15可以设置在一个突出于锚杆螺母1的外表面17的凸起部19中。

在使用本发明提出的锚杆螺母1时，可按下述步骤进行：

在基础7中钻出钻孔5，以及往钻孔5中推入一个或多个粘结剂套筒或砂浆套筒（未示出）并将锚杆杆体3推入之后，便旋转该锚杆杆体3，借以将砂浆套筒打开，并混和砂浆。同样的做法也适用于打开粘结剂套筒并混和粘结剂，该粘结剂通常是一种二组份粘结剂。锚杆螺母1因在其中特别的螺纹构造之故，开始时只能以它的一部分长度拧紧到锚杆杆体3上（见图3），所以锚杆杆体3可借助一个安置在锚杆螺母1的六边形区域11上的工具加以旋转，借以按要求地打开套筒以及混合粘结剂和砂浆，或者沿着锚杆杆体3的纵向调整扩张体。

这里，可以如此地选择锚杆螺母1的螺纹孔13中具有两个区段的螺纹的设计结构，即，使锚杆螺母1直到一个预定的转矩为止才不再进一步往锚杆杆体3上旋拧。例如该转矩选择为80Nm。

一旦超过了该转矩，这就是一旦粘结剂或砂浆硬化或者扩张已实现并且将锚杆杆体3固定下来的情况，于是，在继续旋转锚杆螺母1的情况下，锚杆螺母1中钻孔13的未设置螺纹或未制备好螺纹的区域15在变形的条件下而变成一种螺纹，从而使锚杆螺母1能进一步旋拧到锚杆杆体3上，直到锚杆垫板4贴紧在基础7上，如图4中所示。将锚杆螺母1旋拧到锚杆杆体3的外螺纹上超出图3所示的位置，这一点可以利用早先用来将锚杆杆体3拧到锚杆螺母1上的工具予以实现，也就是说不需更换工具。

本发明的优点在于：锚杆螺母1中的内螺纹不是完全制备好的。在此，锚杆杆体3以其处于钻孔5的外面的端头，在将锚杆装入的过程中，贴靠到锚杆螺母1中的螺纹未制备好的区域15上（图3）。在用以将锚杆杆体3固定在钻孔中的粘结剂或砂浆硬化之后，或者在实现扩张之后，锚杆杆体3还要被拧入到锚杆螺母1的螺纹未制备好的区域15中，其中，在图中所示的实施形式中，处于锚杆螺母1的背向拱起部分9的表面17上的凸起部19通过扩张而变形。例如，锚杆杆体3扩张锚杆螺母1中螺纹的直径细小的部分，并自行补充加工尚未制备完成的区域15的螺纹。如果在螺纹孔13的区域15中原先就没有设置螺纹，那么在将锚杆螺母1（以提高的转矩）旋拧到在钻孔中不可旋动地固定的锚杆杆体3上时，在区域15中也会成形出一种螺纹，锚杆螺母1一直旋拧到图4中所示的位置。

上述情况导致的结果是：可以实现将一个完整的锚杆（杆体、垫板和螺母）旋入到一个粘结剂（合成树脂）套筒中或砂浆套筒中并将粘结剂（合成树脂）或砂浆混合，或者可以旋转锚杆杆体3，以便经由被拧紧在锚杆杆体3外端上的锚杆螺母1操作一个扩张体。通过粘结剂/砂浆的硬化（对于粘结剂来说，是在混匀之后几秒钟之内），或者通过扩张，便可使锚杆杆体3固定在钻孔中，所以，这时将锚杆螺母1相对于锚杆杆体3继续加以旋转，于是锚杆螺母1中的锚杆杆体3切出或“制备完成”螺纹，然后锚杆垫板4通过锚杆螺母1加以固定。这样就可实现一种自动化的安装，而无须用不同的工具来旋转锚杆杆体3。

概括地，可以将本发明的一个实施例描述如下：

一种锚杆，它具有：一锚杆杆体3，在安装锚杆时必须旋转该锚杆杆体；一锚杆垫板4；和一锚杆螺母1。锚杆螺母1中的螺纹只在螺纹孔13的一部分上与锚杆杆体3的螺纹相匹配。因此，锚杆螺母1可以只将一段进一步往锚杆杆体3上旋拧，直到一定的转矩，以用于在安装锚杆时达到旋转锚杆杆体的目的。一旦锚杆杆体3在钻孔中通过粘结、砂浆或扩张被固定，当锚杆螺母1相对于锚杆杆体3旋转时，锚杆杆体3便在螺纹孔13中形成一连贯的螺纹，从而使得锚杆螺母1最后能被如此程度地旋拧到锚杆杆体3上，即，该锚杆螺母将锚杆垫板4固定于其在基础7上的最终位置中。

Claims (8)

1.一种锚杆螺母，具有螺纹孔，该螺纹孔具有带有第一直径的螺纹的第一区域并且具有第二区域，螺纹孔在锚杆螺母安置在外螺纹体上之前在第二区域的后端部上未被覆盖，所述第二区域没有设置任何螺纹或者具有第二直径的螺纹，该第二直径与第一直径的螺纹相比尺寸减小了，其中，第二区域设置在一个突出于锚杆螺母的一个端面的环形凸起部的区域中，所述环形凸起部是设置在所述锚杆螺母的与锚杆螺母的一个大致呈半球形构造的部分相对置的那个端面上，

其中，锚杆螺母的第一区域和第二区域构造和设置成，使得在所述第一区域完全旋拧到具有与第一区域的螺纹相配的螺纹的外螺纹体上的条件下，锚杆螺母的继续旋转致使第二区域被拉到外螺纹体上，从而外螺纹体穿过第二区域，使得所述环形凸起部通过至少突出于锚杆螺母的端面的所述环形凸起部的外周面的径向扩张而变形，第一区域和第二区域保持彼此邻接，并且

螺纹孔在形成螺纹期间在第二区域的后端部上保持未被覆盖，该第二区域设置在与锚杆螺母的端面相对置的环形凸起部中。

2.一种锚杆，它具有一锚杆杆体、一锚杆垫板和一锚杆螺母，所述锚杆螺母具有螺纹孔，该螺纹孔具有带有第一直径的螺纹的第一区域并且具有第二区域，螺纹孔在锚杆螺母安置在锚杆杆体上之前在第二区域的后端部上未被覆盖，所述第二区域没有设置任何螺纹或者具有第二直径的螺纹，该第二直径与第一直径的螺纹相比尺寸减小了，

其中，第二区域设置在一个突出于锚杆螺母的一个端面的环形凸起部的区域中，

第一螺纹的尺寸与锚杆杆体的外螺纹相配，螺纹孔的第二区域在锚杆螺母中设置在所述锚杆螺母的与锚杆螺母的一个大致呈半球形构造的部分相对置的那个端面上，所述第二区域没有设置任何螺纹或者具有第二直径的螺纹，

其中，锚杆螺母的第一区域和第二区域构造和设置成，使得在所述第一区域完全旋拧到锚杆杆体上的条件下，锚杆螺母的继续旋转致使第二区域被拉到锚杆杆体上，从而锚杆杆体穿过第二区域，使得环形凸起部通过至少突出于锚杆螺母的端面的所述环形凸起部的外周面的径向扩张而变形，第一区域和第二区域保持彼此邻接，并且

螺纹孔在形成螺纹期间在第二区域的后端部上保持未被覆盖，该第二区域设置在与锚杆螺母的端面相对置的环形凸起部中。

3.根据权利要求2所述的锚杆，其特征在于，没有螺纹的第二区域的内径等于第一区域的内径。

4.根据权利要求1所述的锚杆，其特征在于，没有螺纹的第二区域的内径等于第一区域的内径。

5.锚杆螺母，包括：

螺母体，该螺母体具有朝向螺母前进方向的第一螺母端面和与第一螺母端面相对置的后部的第二螺母端面；

突出于第二螺母端面的环形凸起部；

具有一定长度的并且延伸通过突出于第二螺母端面的环形凸起部的并且延伸到螺母体中的孔；

第一区域，该第一区域沿着所述孔的所述长度的第一部分具有第一直径的第一内螺纹；和

在环形凸起部之内的第二区域，所述孔在锚杆螺母安置在外螺纹体上之前在第二区域的与第二螺母端面相对置的后端部上未被覆盖；

其中，第二区域没有设置任何内螺纹或者具有第二直径的内螺纹，该第二直径小于第一直径；

其中，锚杆螺母的第一区域和第二区域构造和设置成，使得在所述第一区域完全旋拧到具有与第一区域的螺纹相配的螺纹的外螺纹体上的条件下，锚杆螺母沿螺母前进方向的继续旋转致使环形凸起部被拉到外螺纹体上，从而外螺纹体穿过环形凸起部区域，使得突出的环形凸起部区域通过至少突出于锚杆螺母的端面的所述环形凸起部的外周面的径向扩张而变形，螺母体和环形凸起部保持彼此邻接，并且

所述孔在形成螺纹期间在第二区域的后端部上保持未被覆盖，该第二区域设置在与第二螺母端面相对置的环形凸起部中。

6.根据权利要求1所述的锚杆螺母，其特征在于，所述大致呈半球形构造的部分设置在螺母的远侧前端部部分上，并且所述锚杆螺母包括锚杆螺母体，该锚杆螺母体具有外部的多边形形状，并且环形凸起部的外径小于大致呈半球形构造的部分的直径且小于多边形锚杆螺母体的最大外部尺寸。

7.根据权利要求2所述的锚杆，其特征在于，所述大致呈半球形构造的部分设置在螺母的朝向锚杆垫板的前端部部分上，并且所述锚杆螺母包括锚杆螺母体，该锚杆螺母体具有外部的多边形形状，并且第二区域的外部尺寸小于大致呈半球形构造的部分的直径且小于锚杆螺母体的最大外部尺寸。

8.根据权利要求5所述的锚杆螺母，其特征在于，所述螺母体具有外部的多边形形状，并且环形凸起部的外径小于螺母体的最大外部尺寸。

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