CN105971645B - 一种用于胀管式锚杆的内置式开花衬套 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于胀管式锚杆的内置式开花衬套，包括铸造开花衬套和衬套销，所述铸造开花衬套的内腔包括底腔和阶梯腔，所述衬套销包括依次相连的锥头、销杆和销座；所述衬套销的锥头进入到铸造开花衬套的底腔内，并通过点焊相固定。本结构的用于胀管式锚杆的内置式开花衬套通过点焊将衬套销和衬套相连，既保证了使用前的固定性也保证了使用时的便利性。衬套的设计和与衬套销的位置关系确保了在使用前不用再将衬套进行二次切割，有效的提高了工作效率。本发明设计巧妙、结构简单、制作方便、工序少，有效地提高了工作效率和生产效率，同时由于结构件的减少从而降低了单根锚杆的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及矿山施工、矿山开采中的顶帮板和危岩支护工具领域，尤其涉及一种用于胀管式锚杆的内置式开花衬套。
背景技术
矿山施工和开采领域中锚杆主要用于加固峒室、坑道和采矿场顶帮板危岩层，以及与围岩一起共同支撑顶板以上的岩层，以达到充分发挥围岩的自稳定能力。随着交通、能源等基础建设力度的加大，在隧道、峒室、坑道和采矿场等环境中，作为能充分发挥岩体自稳能力的锚固技术得到迅速发展和运用，锚杆支护是提高岩土工程稳定性的一种最经济有效的方法，锚杆用量与日剧增。
目前，国内矿山所使用的锚杆多为下列几种：
1）楔缝式锚杆，这种锚杆制造简单，安装可即时受载，但对钻孔的深度和孔径要求较严格，在安装过程中易造成对孔壁岩石的破坏，且杆体较粗，钢材消耗量大，锚杆空腔要进行二次充填沙浆。
2）树脂锚杆，这种锚杆的最大缺点是树脂易于老化，药包存放期有限，仅为三至六个月。
3）楔管式锚杆，这种锚杆在施工中定位销易卡钎杆，其顶锚固段胀开后形成两点受力，稳定性差。
4）胀管式锚杆，采用四瓣的固定内衬套，安装后形成四片锚固头，具有机械点锚固和摩擦锚固的双重功能。如公开号：CN86206348U和CN200420013916.2，都公开了一种胀管式锚杆。但是此类锚杆在使用时，由于其内部固定衬套的结构包括衬套1、活动锥销2、压盖3和定位销4（如图1所示），在安装固定衬套后，都需要将衬套头部进行切割从而使得固定衬套散开后形成四片独立的锚固头，衬套切割后形成的四片锚固头只分别与管子的内壁焊接导致强度不够，在活动推销进入固定衬套后，涨开的过程中容易脱落，在锚杆锚固过程中产生不安全的状况。同时还需要将定位销弯曲焊接从而与锚杆外管壁贴合。图1所示的固定衬套的结构使得锚杆不仅加工和使用麻烦，同时内部衬套和锥销的本身加工也非常麻烦，严重影响锚杆的加工生产和工作效率。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中胀管式锚杆中的衬套结构复杂、制作繁琐和使用不方便以及不安全的问题，提供一种结构简单、制作方便、使用便捷，能够在安全使用的情况下有效提高加工效率的内置式开花衬套。
本发明采用的技术方案是：一种用于胀管式锚杆的内置式开花衬套，包括铸造开花衬套和衬套销，所述铸造开花衬套的内腔包括底腔和阶梯腔，所述衬套销包括依次相连的锥头、销杆和销座；所述衬套销的锥头进入到铸造开花衬套的底腔内，并通过点焊相固定。
作为本发明的进一步改进，所述所述衬套销的销座的直径大于铸造开花衬套的底腔的直径。
作为本发明的更进一步改进，所述铸造开花衬套整体铸造，铸造开花衬套的头部沿圆周方向呈四片开花状锚固头。
作为本发明的更进一步改进，所述销杆和锥头的整体长度等于铸造开花衬套的长度。
作为本发明的更进一步改进，所述制作铸造开花衬套的材料为20#铸钢。
本发明采用的有益效果是：本结构的用于胀管式锚杆的内置式开花衬套通过点焊将衬套销和衬套相连，既保证了使用前的固定性也保证了使用时的便利性。衬套的设计和与衬套销的位置关系确保了在使用前不用再将衬套进行二次切割，有效的提高了工作效率。本发明设计巧妙、结构简单、制作方便、工序少，有效地提高了工作效率和生产效率，同时由于结构件的减少从而降低了单根锚杆的生产成本。
附图说明
图1为现有衬套的示意图。
图2为本发明的示意图。
图3为本发明工作示意图。
图中所示：1 铸造开花衬套，2 衬套销，3 压盖，4 定位销，11 阶梯腔，12 底腔，21锥头，22 销杆，23 销座。
具体实施方式
下面结合图2和图3，对本发明做进一步的说明。
如图所示，一种用于胀管式锚杆的内置式开花衬套，包括铸造开花衬套1和衬套销2，所述铸造开花衬套的内腔包括底腔12和阶梯腔11，所述衬套销2包括依次相连的锥头21、销杆22和销座23；所述衬套销的锥头21进入到铸造开花衬套的底腔12内，并通过点焊相固定。
传统的衬套的使用首先需要将衬套放置于锚杆的前端后，将衬套进行二次切割从而确保衬套能够正常形成四片锚固头。同时衬套的压盖3需要和锚杆焊接，衬套销前端的定位销4需要弯曲后与锚杆焊接，因此衬套不仅需要分成若干个部分制作、拼装和焊接，同时使用时其步骤也非常繁琐，费时费工费力。
而本结构的衬套只需要将其放置于锚杆前端，当需要使用时，通过推进衬套即可。由于衬套销和铸造开花衬套的连接是通过锥头点焊衬套，因此施加一个作用力即可将二者分开，衬套销进入到铸造开花衬套的内腔中，将铸造开花衬套顶开，铸造开花衬套形成若干片锚固头，进而将锚杆与岩体相连。衬套尾部呈整体状，保证了四片锚固头不脱落，前端在衬套销进入衬套底腔涨开后成开花状，涨开后的四片锚固头与管壁厚度共同形成一种倒楔固定在锚杆孔中，起悬吊作用。
由于衬套销的销杆的直径是统一的，为确保铸造开花衬套能够正常被撑开，因此将铸造开花衬套的内壁做成阶梯状，从而形成阶梯腔，最靠近底腔的腔体直径最大，离底腔越远其腔体直径越小。
当衬套销进入到铸造开花衬套后，在铸造开花衬套的内腔中移动从而将衬套撑开形成若干片锚干头，为防止衬套销穿过铸造开花衬套而影响到锚杆的使用，衬套销的销座23的直径大于铸造开花衬套的底腔12的直径，利用衬套销的销座来阻挡衬套销的进一步前进。同时销杆22和锥头21的整体长度等于铸造开花衬套1的长度，从而保证本结构的衬套和使用本衬套的锚杆的正常工作。
由于铸造开花衬套将会被衬套销撑开而形成若干片锚固头，同时锚固头将会使得锚杆紧紧的与岩片相禁锢，因此衬套的材料必须要考虑到耐磨性、韧性和弹性。经过多次反复的试验，从而确定制作铸造开花衬套的材料为20#铸钢。
本结构的用于胀管式锚杆的内置式开花衬套通过点焊将衬套销和衬套相连，既保证了使用前的固定性也保证了使用时的便利性。衬套的设计和与衬套销的位置关系确保了在使用前不用再将衬套进行二次切割，有效的提高了工作效率。本发明设计巧妙、结构简单、制作方便、工序少，有效地提高了工作效率和生产效率，同时由于结构件的减少从而降低了单根锚杆的生产成本。
本领域技术人员应当知晓，本发明的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本发明精神的前提下，对本发明进行的各种变换均落在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种用于胀管式锚杆的内置式开花衬套，其特征是包括铸造开花衬套（1）和衬套销（2），所述铸造开花衬套的内腔包括底腔（12）和阶梯腔（11），所述衬套销（2）包括依次相连的锥头（21）、销杆（22）和销座（23）；所述衬套销的锥头（21）进入到铸造开花衬套的底腔（12）内，并通过点焊相固定。
2.根据权利要求1所述的一种用于胀管式锚杆的内置式开花衬套，其特征是所述衬套销的销座（23）的直径大于铸造开花衬套的底腔（12）的直径。
3.根据权利要求1所述的一种用于胀管式锚杆的内置式开花衬套，其特征是所述铸造开花衬套（1）整体铸造，铸造开花衬套（1）的头部沿圆周方向呈四片开花状锚固头。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种用于胀管式锚杆的内置式开花衬套，其特征是所述销杆（22）和锥头（21）的整体长度等于铸造开花衬套（1）的长度。
5.根据权利要求4所述的一种用于胀管式锚杆的内置式开花衬套，其特征是所述铸造开花衬套的材料为20#铸钢。
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