CN110159329A - 一种加强锚杆尾螺纹段受力的装置及方法 - Google Patents

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郭泽洋
刘备备
谭嘉诺
喻军健
万文
赵伏军
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    • E21D21/0093—Accessories

Abstract

本发明公开一种加强锚杆尾螺纹段受力的装置及方法。所述的加强锚杆尾螺纹段受力的装置包括锚杆正常杆体段、锚尾螺纹段、托盘、限位套管、锥形套管、垫圈、螺母，所述的螺母和托盘之间依次设有垫圈、锥形套管、限位套管，所述的限位套管套在锥形套管外并相互挤压，限位套管与锥形套管的通孔内径与锚杆正常杆体段外径相匹配。本发明可以在高强度锚正常杆体屈服之前避免锚尾螺纹段发生破断。并具有安装方便、效果可靠、适应性强等优点，在高应力深部煤岩体锚杆支护中具有广泛的应用前景。

Description

一种加强锚杆尾螺纹段受力的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种深部岩体工程锚杆支护领域，具体涉及一种加强锚杆尾螺纹段受力的装置及方法。
背景技术
锚杆支护是地下岩体工程的重要支护形式,具有支护效果好、支护成本低等诸多优点。随着矿山资源日益向深部开采延伸，高地应力、动力扰动等复杂深部围岩状态对锚杆支护提出了很高的要求，从国内外深部岩体工程锚杆支护实践的经验看, 高强度锚杆和超高强度锚杆是深部支护的应用发展方向。目前国内外锚杆的锚尾普遍采用螺纹结构，以便用螺母压紧托板而施加预应力，这使得锚杆尾部问题十分突出。锚杆杆尾螺纹加工需要切削正常杆体段，锚杆螺纹段的螺纹内径是正常杆体公称直径的84%~90%，锚杆螺纹段是整个杆体中最薄弱部分，锚杆材料的强度浪费20%，同时，锚杆支护的深部围岩在高地应力下容易产生变形，导致偏心载荷作用于锚杆尾部，锚尾螺纹段又是受力最复杂的部位，因此经常发生锚尾破断失效，限制高强杆体的载荷强度和延伸性能的全部发挥，引起深部围岩事故灾害发生。
为了解决高强度锚杆在深部巷道围岩支护中锚尾螺纹段与正常杆体不等径造成的破断问题，对高强度锚杆螺纹段的处理方式主要集中在加粗杆尾直径和杆尾螺纹段热处理强化。CN102691513A公开了一种高强度金属粗尾让压锚杆，对锚尾进行墩粗和高温处理，使杆体具有较粗且强度较高的锚尾，但这种情况下，锚尾墩粗工艺复杂，锚尾段加热不均匀，锚尾墩粗部分和杆体的连接位置处理不当仍会产生应力集中，影响锚杆的锚固强度。另外，巷道表面不平整时，钻孔会偏离岩壁垂面，导致锚杆尾部产生弯曲载荷，造成锚尾破断失效。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种加强锚杆尾螺纹段受力的装置及方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：一种加强锚杆尾螺纹段受力的装置，包括锚杆正常杆体段、锚尾螺纹段、托盘、限位套管、锥形套管、垫圈、螺母，所述螺母和托盘之间依次设有垫圈、锥形套管、限位套管，限位套管套在锥形套管外并相互挤压，限位套管与锥形套管的通孔内径与锚杆正常杆体段外径相匹配。
上述的加强锚杆尾螺纹段受力的装置中，所述限位套管的外表面包括半球弧面段和挤压段，半球弧面段一端与托盘相接触。
上述的加强锚杆尾螺纹段受力的装置中，所述锥形套管沿轴向具有两条或两条以上的开缝。
一种加强锚杆尾螺纹段受力的方法，包括如下步骤：
（1）根据高强度锚杆正常杆体直径及其锚固长度，确保锚杆螺纹段不进入围岩岩壁内；
（2）当正常段杆体锚头锚固于围岩内后，在螺母和托盘之间依次设有垫圈、锥形套管、限位套管，限位套管套在锥形套管外并相互挤压，限位套管与锥形套管的通孔内径与锚杆正常杆体段外径相匹配。
上述的防止高强度锚杆锚尾螺纹破断的方法中，所述步骤（2）中限位套管的外表面包括半球弧面段和挤压段，半球弧面段一端与托盘相接触。
本发明的技术效果在于：本发明在现有螺母和托盘之间依次设有垫圈、锥形套管、限位套管，并将限位套管底部设计成半球弧面，这样高强度锚杆锚尾螺纹段受力转化为锚杆正常杆体段受力，并实现对正常杆体段调心纠偏，缓解围岩壁面不平整对锚尾螺纹段产生的弯曲载荷影响，同时，也能确保动力扰动条件下锥形套管不与限位套管振动脱离，有效提高深部围岩锚杆支护效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中限位套管的结构示意图。
图3是本发明中锥形套管的结构示意图。
图4是本发明的安装示意图。
图中：1—高强度锚杆正常杆体段，2—托盘，3—限位套管，31—半球弧面段，32—挤压段，33—挤压段内壁，4—锥形套管，41—开缝， 5—金属垫圈，6—环氧树脂垫圈，7—螺母，8—锚尾螺纹段，9—岩壁。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明包括高强度锚杆正常杆体段1、托盘2、限位套管3、锥形套管4、金属垫圈5、环氧树脂垫圈6、螺母7和锚尾螺纹段8，螺母7和托盘2之间依次设有环氧树脂垫圈6、金属垫圈5、锥形套管4、限位套管3。如图2所示，所述限位套管3外观上分为半球弧面段31和挤压段32两部分，挤压段32内壁33设计成圆台面，与锥形套管4的外表面匹配，限位套管3与锥形套管4的通孔内径与锚杆正常杆体段1外径相匹配。如图3所示，锥形套管4沿轴向等间距开有两条或三条开缝，方便适应夹紧锚杆杆体。
如图4所示，图4为本发明的安装示意图。本发明的安装及工作原理如下：根据锚杆正常杆体段1直径和长度在岩壁9中钻出尺寸合适的钻孔，孔内放入粘结剂，将锚杆正常杆体段1锚固在孔内，岩壁9表面外露出锚尾螺纹段8；依次将托盘2、限位套管3、锥形套管4、金属垫圈5、环氧树脂垫圈6和螺母7依次套在锚尾螺纹段8杆体上，通过锚杆钻孔初步旋动螺母7，使得限位套管3压紧托盘2，托盘2紧贴岩壁9，进一步旋进螺母7，通过金属垫圈5、环氧树脂垫圈6均匀施压将锥形套管4压入限位套管3内，这样锥形套管4能夹紧锚杆正常杆体段1，一旦围岩岩壁9产生变形向外膨胀，将由限位套管3和锥形套管4夹紧的锚杆正常杆体段1提供抵抗力，从而大大缓解锚尾螺纹段8和螺母7的受力状况，同时，锚尾螺纹段8和螺母7能防止围岩9受到扰动荷载时锥形套管4与锚杆发生振动滑脱，有效提高深部围岩锚杆支护效果。
本发明加强锚杆尾螺纹段受力的方法，主要是通过在锚杆锚尾增设具有摩擦挤压功能的限位套管，限位套管挤压住锚杆正常杆体段，从而将围岩变形产生的作用力转化为由锚杆正常杆体段抵抗，锚尾螺纹段的螺母和螺纹仅在安装锚杆和施加预应力时才受力，锚尾螺纹段的螺母能抵紧限位套管，防止限位套管的摩擦挤压功能失效，极大改善锚杆与围岩相互作用时锚尾螺纹段杆体的受力状态。
上述实施方式只是本发明的一个具体实施例，并不是对本发明保护范围的限定，本领域技术人员不脱离本发明构思作出的各种变化，仍落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种加强锚杆尾螺纹段受力的装置，其特征在于：包括锚杆正常杆体段、锚尾螺纹段、托盘、限位套管、锥形套管、垫圈、螺母，所述的螺母和托盘之间依次设有垫圈、锥形套管、限位套管，所述的限位套管套在锥形套管外并相互挤压，限位套管与锥形套管的通孔内径与锚杆正常杆体段外径相匹配。
2.根据权利要求1所述的加强锚杆尾螺纹段受力的装置，其特征在于：所述限位套管的外表面包括半球弧面段和挤压段，半球弧面段一端与托盘相接触。
3.根据权利要求1所述的加强锚杆尾螺纹段受力的装置，其特征在于：所述锥形套管沿轴向具有两条或两条以上的开缝。
4.根据权利要求1所述的加强锚杆尾螺纹段受力的装置，其特征在于：所述垫圈为金属垫圈或环氧树脂垫圈。
5.根据权利要求1所述的加强锚杆尾螺纹段受力的装置，其特征在于：所述垫圈包括金属垫圈和环氧树脂垫圈。
6.一种加强锚杆尾螺纹段受力方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据高强度锚杆正常杆体直径及其锚固长度，确保锚杆螺纹段不进入围岩岩壁内；
当正常段杆体锚头锚固于围岩内后，在螺母和托盘之间依次设置垫圈、锥形套管、限位套管，限位套管套在锥形套管外并相互挤压，限位套管与锥形套管的通孔内径与锚杆正常杆体段外径相匹配。
7.根据权利要求1 所述的防止高强度锚杆锚尾螺纹破断的方法，其特征在于：所述步骤（2）中限位套管的外表面包括半球弧面段和挤压段，半球弧面段一端与托盘相接触。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113236368A (zh) * 2021-06-25 2021-08-10 山东黄金矿业科技有限公司深井开采实验室分公司 一种地压监测装置及方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU7894798A (en) * 1997-08-08 1999-02-18 Broken Hill Proprietary Company Limited, The A rock bolt assembly
CN201560776U (zh) * 2009-12-10 2010-08-25 淮北恒远工程建材设备有限责任公司 预应力型锚锁锚杆
CN202544877U (zh) * 2012-03-15 2012-11-21 常州双江机械科技有限公司 自调角度锚具
CN103306695A (zh) * 2012-03-15 2013-09-18 常州双江机械科技有限公司 自调角度螺旋肋注浆锚索总成
CN203515629U (zh) * 2013-10-12 2014-04-02 中国矿业大学(北京) 一种可持续紧固的锚杆
CN203905977U (zh) * 2014-02-10 2014-10-29 扬州中矿矿业技术发展有限公司 一种新型玻璃钢螺纹锚杆尾部紧固装置
CN204082186U (zh) * 2014-07-03 2015-01-07 山西华龙塑料有限公司 一种非金属锚杆用紧锁件
CN208347807U (zh) * 2018-05-23 2019-01-08 天地科技股份有限公司 张拉锁紧锚杆

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU7894798A (en) * 1997-08-08 1999-02-18 Broken Hill Proprietary Company Limited, The A rock bolt assembly
CN201560776U (zh) * 2009-12-10 2010-08-25 淮北恒远工程建材设备有限责任公司 预应力型锚锁锚杆
CN202544877U (zh) * 2012-03-15 2012-11-21 常州双江机械科技有限公司 自调角度锚具
CN103306695A (zh) * 2012-03-15 2013-09-18 常州双江机械科技有限公司 自调角度螺旋肋注浆锚索总成
CN203515629U (zh) * 2013-10-12 2014-04-02 中国矿业大学(北京) 一种可持续紧固的锚杆
CN203905977U (zh) * 2014-02-10 2014-10-29 扬州中矿矿业技术发展有限公司 一种新型玻璃钢螺纹锚杆尾部紧固装置
CN204082186U (zh) * 2014-07-03 2015-01-07 山西华龙塑料有限公司 一种非金属锚杆用紧锁件
CN208347807U (zh) * 2018-05-23 2019-01-08 天地科技股份有限公司 张拉锁紧锚杆

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113236368A (zh) * 2021-06-25 2021-08-10 山东黄金矿业科技有限公司深井开采实验室分公司 一种地压监测装置及方法
CN113236368B (zh) * 2021-06-25 2023-02-21 山东黄金矿业科技有限公司深井开采实验室分公司 一种地压监测装置及方法

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