CN104631454B - 一种倒楔式可回收锚杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种倒楔式可回收锚杆，包括外侧设有螺纹的螺纹杆体，螺纹杆体的一端作为锚固段，并配有第一螺帽紧固，螺纹杆体的另一端作为锚头，并配有托盘和第二螺帽，托盘和第一螺帽之间螺纹杆体的外侧与螺纹套管系统通过表面螺纹连接在一起，螺纹套管系统由若干个子螺纹套管系统组成，子螺纹套管系统之间固定连接，子螺纹套管系统包括螺纹钢管和楔子，螺纹钢管和楔子固定连接，相邻两子螺纹套管系统的螺纹套管和楔子相连接。锚杆安装完成后，使得破碎岩土体牢固的悬吊在稳定的岩土体上，增加岩石的整体强度，提高了锚杆抗拔承载力，同时也使锚杆受力更加合理。安装后可立即起到支护作用，对于临时支护，可以从中取出杆体部分，节约材料。

Description

一种倒楔式可回收锚杆

技术领域

本发明属于边坡工程锚固支护技术领域，具体涉及一种倒楔式可回收锚杆。

背景技术

锚杆发展至今，凭借其综合性能的优越性，广泛的使用在矿井、土建、水利、交通灯工程领域。在边坡支护、加固过程中，锚杆在提高破碎岩体稳定性方面起到重要作用。目前，锚杆的锚固形式主要有端头锚固和全长锚固。而传统的倒楔式锚杆属于机械型锚杆，其主要通过锚头材料与围岩之间的机械阻力进行锚固，因此只有端头锚固。此类锚杆工艺简单、安装后立即起到支护作用，但基本上都较短、锚固力较小、耐久性差，对围岩条件要求较高，适用范围比较有限。

对于临时支护，一般锚杆在完成工作后基本上就留在岩土体中，造成不必要的浪费，因此发展一种可回收的锚杆对于现有的支护技术尤为紧急。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种可以兼顾端头锚固和全长锚固、抗拔力高的可回收新型锚杆，该锚杆克服了端头锚固承载力低、杆体受力不均匀等弊端，提高了锚固效率，高强度螺纹杆体在工作完成后可回收，节约材料，降低成本，并可用于破碎岩土体，扩大了适用范围。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种倒楔式可回收锚杆，包括外侧设有螺纹的螺纹杆体，所述螺纹杆体的一端作为锚固段，并配有第一螺帽紧固，所述螺纹杆体的另一端作为锚头，并配有托盘和第二螺帽，托盘的作用是把螺母锁紧力矩所产生的推力传递给顶帮，产生初锚力，同时又将巷道顶帮的压力传递给锚杆，产生工作阻力，共同加固围岩。所述托盘和第一螺帽之间螺纹杆体的外侧与螺纹套管系统通过表面螺纹连接在一起，所述螺纹套管系统由若干个子螺纹套管系统组成，所述子螺纹套管系统之间固定连接，所述子螺纹套管系统包括螺纹钢管和楔子，所述螺纹钢管和楔子固定连接，相邻两子螺纹套管系统的螺纹套管和楔子相连接。

所述第一螺帽与螺纹套管系统端部的楔子相邻接。

所述螺纹套管系统能够对螺纹杆体施加预应力。

所述螺纹钢管为冷拔无缝钢管，所述无缝钢管与内部螺纹杆体紧密咬合，与外部浆液紧密接触。

对锚杆支护应力要求不高时，所述螺纹钢管和楔子的内表面设有螺纹，外表面为光滑面。

对锚杆支护应力要求较高时，所述螺纹钢管和楔子的内表面和外表面均具有螺纹。

所述楔子为中空圆台形结构，所述楔子通过内螺纹与高强杆体相互咬合。

所述圆台形结构包括上底面和下底面，所述上底面朝向螺纹杆体的锚头。

本发明的有益效果为：

(1)本发明中螺纹套管系统上的楔子根据使杆体受力均匀的原则通体布置，使端头锚固和全长锚固结合到一起。

(2)本发明涉及锚杆支护原理中的组合拱联合原理，锚杆安装完成后，每一个楔子与周围的岩土体相互作用形成一个小范围的组合拱，而这些小组合拱相互叠加形成一个大的组合拱，使得破碎岩土体牢固的悬吊在稳定的岩土体上，增加岩石的整体强度，提高了锚杆抗拔承载力，同时也使锚杆受力更加合理。

(3)安装后可立即起到支护作用，对于临时支护，在工作完成后可以从中取出杆体部分，节约材料；对于永久支护，杆体与周围浆液、岩土体的密闭性可以保证其耐久性，提高工作年限，减少日后维护工作量。

附图说明

图1为本发明倒楔式可回收锚杆的结构示意图；

图2为图1中螺纹套管系统的结构示意图；

图3为图2中螺纹钢管的结构示意图；

图4为图1中圆台形楔子的结构示意图；

图5为图1中高强度螺帽的结构示意图；

图中，1为高强度螺纹杆体，2为螺纹套管系统，3为螺纹钢管，4为圆台形楔子，5为高强度螺帽，6为托盘，7为焊点。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，倒楔式可回收锚杆，它是由高强度螺纹杆体1、螺纹套管系统2组成，螺纹套管系统2由无缝螺纹钢管3和圆台形楔子4焊接成整体。高强度螺纹杆体1和螺纹套管系统2通过二者之间的螺纹连接在一起。其中高强度螺纹杆体1是由高强度钢材加工而成的通体螺纹装置。高强度螺纹杆体1的一端作为锚固段，并配有高强度螺帽5紧固，高强度螺纹杆体1的另一端作为锚头，并配有托盘6和高强度螺帽5。

如图2所示，螺纹套管系统2是由螺纹钢管3、圆台形楔子4组成。螺纹钢管3由高强度冷拔无缝钢管经切削精加工而形成的表面螺纹钢管，螺纹轧制精度保证其与内部螺纹杆体紧密咬合，与外部浆液紧密接触。圆台形楔子4是中空高强度圆台形板材，可通过内螺纹与高强度螺纹杆体1相互咬合，圆台形楔子4按照计算取一定间距沿高强度螺纹杆体1向另一端排列分布。螺纹钢管3、圆台形楔子4焊接在一起，两者相接之处为焊点7，焊接采用角焊或者点焊，并通过计算保证焊接点不会提前失稳破坏。

如图3-图4所示，如果对支护应力要求不高，可采用单面螺纹套管系统，即螺纹钢管3和圆台形楔子4内部为螺纹，外部为光滑面，如果对应力要求较高，可采用双面螺纹套管系统，即螺纹钢管3和圆台形楔子4双面均为螺纹。

如图5所示，螺帽是高强度螺帽5，采用切削精加工而成，其螺纹间轧制工艺与高强度螺纹杆体1、螺纹套管系统2保持一致。

高强度螺纹杆体1从螺纹套管系统2倒楔安置端逐渐旋进至预定位置，并添加高强度螺帽5紧固，另一端作为锚头，配有托盘、高强度螺帽，安装完成后，对杆体施加一定的预应力。

使用时，把螺纹套管系统2通过内螺纹和高强度螺纹杆体1连接成一体，两端均用高强度螺帽5紧固，然后打入岩土体中并注浆，完成锚固。螺纹套管系统2根据高强度螺纹杆体1均匀受力的原则间隔布置楔子、螺纹钢管，并把二者焊接到成整体。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1. 一种倒楔式可回收锚杆，其特征是，包括外侧设有螺纹的螺纹杆体，所述螺纹杆体的一端作为锚固段，并配有第一螺帽紧固，所述螺纹杆体的另一端作为锚头，并配有托盘和第二螺帽，所述托盘和第一螺帽之间螺纹杆体的外侧与螺纹套管系统通过表面螺纹连接在一起，所述螺纹套管系统由若干个子螺纹套管系统组成，所述子螺纹套管系统之间固定连接，所述子螺纹套管系统包括螺纹钢管和楔子，所述螺纹钢管和楔子固定连接，相邻两子螺纹套管系统的螺纹套管和楔子相连接。

2.如权利要求1所述的倒楔式可回收锚杆，其特征是，所述第一螺帽与螺纹套管系统端部的楔子相邻接。

3. 如权利要求1所述的倒楔式可回收锚杆，其特征是，所述螺纹套管系统能够对螺纹杆体施加预应力。

4. 如权利要求1所述的倒楔式可回收锚杆，其特征是，所述螺纹钢管为冷拔无缝钢管。

5. 如权利要求4所述的倒楔式可回收锚杆，其特征是，所述无缝钢管与内部螺纹杆体紧密咬合，与外部浆液紧密接触。

6. 如权利要求1所述的倒楔式可回收锚杆，其特征是，所述螺纹钢管和楔子的内表面设有螺纹，外表面为光滑面。

7. 如权利要求1所述的倒楔式可回收锚杆，其特征是，所述螺纹钢管和楔子的内表面和外表面均具有螺纹。

8. 如权利要求1所述的倒楔式可回收锚杆，其特征是，所述楔子为中空圆台形结构。

9. 如权利要求1所述的倒楔式可回收锚杆，其特征是，所述楔子通过内螺纹与螺纹杆体相互咬合。

10. 如权利要求8所述的倒楔式可回收锚杆，其特征是，所述圆台形结构包括上底面和下底面，所述上底面朝向螺纹杆体的锚头。