CN104632262A - 一种倒楔式锚杆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种倒楔式锚杆，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，另一端作为锚头，并配有托盘和螺帽，所述螺纹杆体的外侧等距布置楔子。所述楔子和螺纹杆体通过两者之间的螺纹连接在一起。所述螺纹杆体的材质为低合金高强度结构钢。本发明的锚杆采用端头锚固和全长锚固相结合的工作方式。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，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，在工作完成后可以从中取出杆体部分，节约材料。
Description
技术领域
本发明属于岩土工程锚固支护技术领域，具体涉及一种倒楔式锚杆。
背景技术
锚杆是当今巷道支护的最基本组成部分，凭借其综合性能的优越性，广泛的使用在地下巷道工程等领域。在巷道施工过程中，锚杆在提高破碎岩体稳定性方面起到重要作用。目前，普通机械型锚杆无法实现全长锚固，而粘结型锚杆因水泥固化时间过长、无法及时提供锚固支护作用。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。此类传统锚杆施工工艺简单、安装后立即起到支护作用，但巷道变形量较大、锚固力较小、耐久性差,大大降低了巷道施工的安全性。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供可以兼顾端头锚固和全长锚固、抗拔力高的新型锚杆，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。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种倒楔式锚杆，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，另一端作为锚头，并配有托盘和螺帽，托盘的作用是把螺母预锚力传递给围岩，同时又将巷道的围岩压力传递给锚杆，产生工作阻力，加固围岩。所述螺纹杆体的外侧等距布置楔子。
所述楔子和螺纹杆体通过两者之间的螺纹连接在一起。
所述螺纹杆体的材质为低合金高强度结构钢。
所述楔子能够对螺纹杆体施加预应力。
所述楔子为中空圆台形结构，楔子的内表面和外表面均设有螺纹，可通过内螺纹与螺纹杆体相互咬合。
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。
所述螺纹杆体上楔子圆台形结构的下底面侧设有螺帽进行紧固。在锚杆布置结束注浆完成后，要对锚杆施加一定的预应力，受力部位主要在下底面，将螺帽设置在下底面可以实现对楔子的限位紧固作用。
本发明的有益效果为：
(1)本发明的锚杆以端头锚固为主，沿杆体全长分布的楔子能够提供一定的全长锚固作用，使两种工作方式联合作用。
(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)安装后不仅可立即起到支护作用，而且锚杆与周围浆液、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为本发明倒楔式锚杆的结构示意图；
图2为图1中双面螺纹圆台形楔子的结构示意图；
图3为图1中大六角头型螺帽的结构示意图；
图4为图1中大六角头型螺帽的纵向剖视图；
图中，1为高强度螺纹杆体，2为双面螺纹圆台形楔子，3为大六角头型螺帽，4为托盘。
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，倒楔式锚杆，它是由高强度螺纹杆体1、双面螺纹圆台形楔子2以及大六角头型螺帽3组成。其中高强度螺纹杆体1是由低合金高强度结构钢加工而成的通体螺纹装置，高强度螺纹杆体1一端作为锚固段，与双面螺纹圆台形楔子2通过高强度螺纹连接在一起，并用大六角头型螺帽3紧固.
如图2所示，双面螺纹圆台形楔子2是双面均刻有螺纹的高强度圆台形中空板材，安装时要保证其螺纹与高强度螺纹杆体1螺纹相互咬合，避免错丝。
如图3-图4所示，大六角头型螺帽3采用切削精加工而成，其螺纹与高强度螺纹杆体1、双面螺纹圆台形楔子2螺纹与保持一致，保证两者连接的紧密性。
使用时，先把双面螺纹圆台形楔子2倒置从杆体锚固段逐渐旋进高强度螺纹杆体1至预定位置，并在双面螺纹圆台形楔子2后方添加大六角头型螺帽3紧固装置，双面螺纹圆台形楔子2布置根据计算取一定间距，与锚固段逆向排列，另一端作为锚头，配有托盘4、大六角头型螺帽3，安装完成后，对杆体施加一定的预应力。
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 (8)
1.一种倒楔式锚杆，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，另一端作为锚头，并配有托盘和螺帽，所述螺纹杆体的外侧等距布置楔子。
2.如权利要求1所述的倒楔式锚杆，其特征是，所述楔子和螺纹杆体通过两者之间的螺纹连接在一起。
3.如权利要求1所述的倒楔式锚杆，其特征是，所述螺纹杆体的材质为低合金高强度结构钢。
4.如权利要求1所述的倒楔式锚杆，其特征是，所述楔子能够对螺纹杆体施加预应力。
5.如权利要求1所述的倒楔式锚杆，其特征是，所述楔子为中空圆台形结构。
6.如权利要求1所述的倒楔式锚杆，其特征是，所述楔子的内表面和外表面均设有螺纹，通过内螺纹与螺纹杆体相互咬合。
7.如权利要求5所述的倒楔式锚杆，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。
8.如权利要求5所述的倒楔式锚杆，其特征是，所述螺纹杆体上楔子圆台形结构的下底面侧设有螺帽进行紧固。
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