CN108547650A - 一种锚杆体横肋结构 - Google Patents
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Abstract
一种锚杆体横肋结构，包括杆体和横肋，横肋设置在杆体外表面；横肋呈螺旋形式围绕杆体进行设置，若干横肋沿杆体轴向等间隔分布，且横肋两个端点之间具有405°±5°的回转相位角；横肋在杆体外表面具有螺旋升角，且螺旋升角为10°±1°；全部横肋具有相同的旋向；横肋的截面形状为等腰梯形；横肋的顶边轴向最大宽度为1.5mm±0.3mm，横肋的底边轴向最大宽度为3.6mm±0.7mm，横肋的径向最大厚度为2mm±0.4mm，横肋的斜边与底边的夹角为60°±1°；若干横肋沿杆体轴向等间隔分布的间隔距离为50mm±2.5mm；杆体的杆径为20mm±0.5mm。采用本发明横肋结构的锚杆体在受力拔出过程中，能够有效增强锚杆体对锚固剂剪切破坏时的径向挤压作用，提高巷道支护效果。
Description
技术领域
本发明属于巷道安全支护技术领域，特别是涉及一种锚杆体横肋结构。
背景技术
在矿井生产中，巷道的稳定性是矿井安全生产的重要保障，而锚杆支护作为巷道支护的主要方式，其锚杆体的锚固力直接影响到巷道支护效果。
目前，锚杆支护中所使用的锚杆体都是基于建筑钢筋标准稍加改进而来的，但随着开挖深度的不断增加，巷道围岩条件也在不断恶化，想要依靠传统锚杆体进一步提升巷道支护效果变得越发困难，后经研究发现，传统锚杆体所采用的横肋结构是阻碍巷道支护效果进一步提升的最主要因素。因此，有必要对锚杆体横肋结构进行改进，以提升锚杆体的锚固力，实现巷道支护效果的进一步提升。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种锚杆体横肋结构，能够有效提升锚杆体与锚固剂之间的锚固力，在锚杆体受力拔出过程中，有效增强锚杆体对锚固剂剪切破坏时的径向挤压作用，以使钻孔周围的围岩处于三向应力状态，进而提高巷道支护效果。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种锚杆体横肋结构，包括杆体和横肋，横肋设置在杆体外表面；其特点是：横肋呈螺旋形式围绕杆体进行设置，若干横肋沿杆体轴向等间隔分布，且横肋两个端点之间具有405°±5°的回转相位角。
所述横肋在杆体外表面具有螺旋升角，且螺旋升角为10°±1°。
全部所述横肋具有相同的旋向。
所述横肋的截面形状为等腰梯形。
所述横肋的顶边轴向最大宽度为1.5mm±0.3mm，横肋的底边轴向最大宽度为3.6mm±0.7mm，横肋的径向最大厚度为2mm±0.4mm，横肋的斜边与底边的夹角为60°±1°。
若干所述横肋沿杆体轴向等间隔分布的间隔距离为50mm±2.5mm。
所述杆体的杆径为20mm±0.5mm。
本发明的有益效果：
本发明与现有技术相比，能够有效提升锚杆体与锚固剂之间的锚固力，在锚杆体受力拔出过程中，有效增强锚杆体对锚固剂剪切破坏时的径向挤压作用，以使钻孔周围的围岩处于三向应力状态，进而提高巷道支护效果。
附图说明
图1为本发明的一种锚杆体横肋结构的示意图；
图2为图1中A-A剖视图；
图中，1—杆体，2—横肋。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1、2所示，一种锚杆体横肋结构，包括杆体1和横肋2，横肋2设置在杆体1外表面；横肋2呈螺旋形式围绕杆体1进行设置，若干横肋2沿杆体1轴向等间隔分布，且横肋2两个端点之间具有405°±5°的回转相位角α。
所述横肋2在杆体1外表面具有螺旋升角θ，且螺旋升角θ为10°±1°。
全部所述横肋2具有相同的旋向。
所述横肋2的截面形状为等腰梯形。
所述横肋2的顶边轴向最大宽度a为1.5mm±0.3mm，横肋2的底边轴向最大宽度b为3.6mm±0.7mm，横肋2的径向最大厚度h为2mm±0.4mm，横肋2的斜边与底边的夹角α为60°±1°。
若干所述横肋2沿杆体1轴向等间隔分布的间隔距离L为50mm±2.5mm。
所述杆体1的杆径为20mm±0.5mm。
为了更好的说明锚杆体在采用了本发明的横肋结构后，能够有效提升锚杆体与锚固剂之间锚固力，则进行了现场对比拉拔试验。在现场对比拉拔试验中，并选取了两个矿区作为试验场地，在第一矿区内，将采用了本发明横肋结构的锚杆体分别与矿区煤帮锚杆和岩帮锚杆进行对比试验，其中煤帮锚杆的杆径为20mm，而岩帮锚杆的杆径为22mm；在第二矿区内，将采用了本发明横肋结构的锚杆体单独与矿区煤帮锚杆进行对比试验，且煤帮锚杆的杆径为20mm。
两个矿区内的3种矿用锚杆体均为传统横肋，3种矿用锚杆体锚固在围岩体的长度均为150mm。
经拉多次拔试验后，得出以下结果：
在第一矿区内的煤帮位置，采用了本发明横肋结构的锚杆体的平均拉拔力为39.7kN，而煤帮锚杆的平均拉拔力为32kN；
在第一矿区内的岩帮位置，采用了本发明横肋结构的锚杆体的平均拉拔力为138.9kN，而岩帮锚杆的平均拉拔力为103.5kN；
在第二矿区内的煤帮位置，采用了本发明横肋结构的锚杆体的平均拉拔力为112.3kN，而煤帮锚杆的平均拉拔力为79.6kN。
可见，无论是第一矿区还是第二矿区，即使地质环境各异，采用了本发明横肋结构的锚杆体与采用传统横肋的3种矿用锚杆体相比，锚固力均得到了有效提升。由于传统锚杆体的有肋侧横肋间距为12mm，在相同长度内，传统锚杆体与本发明相比所拥有的横肋数量更多，在常规思维下，传统锚杆体由于横肋数量更多，本应具有更高的抗拔力，但拉拔试验得出的结果却刚好相反，说明横肋数量多少并非是影响拉拔力的唯一因素。
在本发明的方案中，之所以将相邻横肋2的间隔距离L确定为50mm±2.5mm，是因为在横肋2的径向最大厚度h为2mm±0.4mm的情况下，经过了大量的实验室测试过程，其验证结果说明此时锚杆体与锚固剂之间的锚固力效果可以达到最佳。
在本发明的方案中，之所以设定横肋2两个端点之间具有405°±5°的回转相位角α，是因为传统锚杆体上的横肋存在无肋侧锚固剂溢出问题，在初始设计方案中，横肋2两个端点之间原本具有的是360°的回转相位角α(即横肋2在杆体1周向呈整圆周围绕分布)，但试验中发现锚固剂溢出问题仍然存在，为此又在360°的基础上增加了45°±5°，锚固剂溢出问题得到彻底解决。
在本发明的方案中，横肋2呈螺旋形式围绕杆体1进行分布，且横肋2的截面形状为等腰梯形，当锚杆体受力拔出过程中，通过拉拔试验证明，在锚杆体对锚固剂剪切破坏时，锚杆体对锚固剂的径向挤压作用得到有效增强，进而使钻孔周围的围岩处于三向应力状态，其直接表现为锚固力的提升，最终提高的即是巷道支护效果。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。
Claims (7)
1.一种锚杆体横肋结构，包括杆体和横肋，横肋设置在杆体外表面；其特征在于：横肋呈螺旋形式围绕杆体进行设置，若干横肋沿杆体轴向等间隔分布，且横肋两个端点之间具有405°±5°的回转相位角。
2.根据权利要求1所述的一种锚杆体横肋结构，其特征在于：所述横肋在杆体外表面具有螺旋升角，且螺旋升角为10°±1°。
3.根据权利要求2所述的一种锚杆体横肋结构，其特征在于：全部所述横肋具有相同的旋向。
4.根据权利要求1所述的一种锚杆体横肋结构，其特征在于：所述横肋的截面形状为等腰梯形。
5.根据权利要求4所述的一种锚杆体横肋结构，其特征在于：所述横肋的顶边轴向最大宽度为1.5mm±0.3mm，横肋的底边轴向最大宽度为3.6mm±0.7mm，横肋的径向最大厚度为2mm±0.4mm，横肋的斜边与底边的夹角为60°±1°。
6.根据权利要求1所述的一种锚杆体横肋结构，其特征在于：若干所述横肋沿杆体轴向等间隔分布的间隔距离为50mm±2.5mm。
7.根据权利要求1所述的一种锚杆体横肋结构，其特征在于：所述杆体的杆径为20mm±0.5mm。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2455935Y (zh) * | 2000-11-17 | 2001-10-24 | 宋永久 | 一种等强度锚杆 |
| CN201579266U (zh) * | 2009-12-28 | 2010-09-15 | 莱芜钢铁股份有限公司 | 一种具有线性调节功能的相位调节器 |
| CN203905984U (zh) * | 2014-06-25 | 2014-10-29 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 螺纹钢筋锚杆 |
| CN204140105U (zh) * | 2014-07-28 | 2015-02-04 | 山东焱鑫矿用材料加工有限公司 | 锚杆杆体 |
| CN106049763A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-10-26 | 中国建筑第八工程局有限公司 | 横肋错开的带肋钢筋 |
| CN106523007A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-03-22 | 辽宁工程技术大学 | 一种用于提升锚固力的锚杆体横肋结构 |
| CN208650884U (zh) * | 2018-06-21 | 2019-03-26 | 辽宁工程技术大学 | 一种锚杆体横肋结构 |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2455935Y (zh) * | 2000-11-17 | 2001-10-24 | 宋永久 | 一种等强度锚杆 |
| CN201579266U (zh) * | 2009-12-28 | 2010-09-15 | 莱芜钢铁股份有限公司 | 一种具有线性调节功能的相位调节器 |
| CN203905984U (zh) * | 2014-06-25 | 2014-10-29 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 螺纹钢筋锚杆 |
| CN204140105U (zh) * | 2014-07-28 | 2015-02-04 | 山东焱鑫矿用材料加工有限公司 | 锚杆杆体 |
| CN106049763A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-10-26 | 中国建筑第八工程局有限公司 | 横肋错开的带肋钢筋 |
| CN106523007A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-03-22 | 辽宁工程技术大学 | 一种用于提升锚固力的锚杆体横肋结构 |
| CN208650884U (zh) * | 2018-06-21 | 2019-03-26 | 辽宁工程技术大学 | 一种锚杆体横肋结构 |
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