CN110344864A - 锚杆及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种本发明涉及岩壁支护锚固领域，具体而言，涉及一种锚杆及其使用方法。锚杆包括杆体和至少一个锚固段；锚固段包括固定环、滑动环和锚固部；固定环固定设置在杆体的外壁上，滑动环滑动设置在杆体的外壁上，锚固部设置在滑动环和固定环之间，用于在滑动环的作用下，对锚固部的锚固剂进行挤压实现锚固。本发明通过在锚杆的杆体上设置固定环和滑动环，并在固定环和滑动环之间设置锚固部，通过滑动环在锚杆的杆体上滑动，实现对锚固部的挤压，在锚固部被挤压破裂后，锚固剂流出，将锚杆的杆体锚固在锚孔内，实现锚杆的局部锚固。通过锚杆的局部锚固，将应力进行分散，避免了应力集中，提高了锚杆的使用寿命。

Description

锚杆及其使用方法

技术领域

本发明涉及岩壁支护锚固领域，具体而言，涉及一种锚杆及其使用方法。

背景技术

目前，锚杆类型主要分为拉力型锚杆、压力型锚杆、拉力分散型锚杆、压力分散型锚杆、永久性拉力型锚杆、后(重复)高压灌浆型锚杆和可拆芯式锚杆。对于软岩而言，比较适用的是拉力分散型和压力分散型，大部分工程采用全锚固支护。

在深埋坚硬围岩中锚杆受力较大，尤其是在深埋巷道分区中，锚杆的锚固段会出现应力集中，而导致锚杆破裂等情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锚杆，其能够解决锚杆在锚固时的应力集中问题。

本发明的另一个目的在于提供一种锚杆的使用方法，其通过使用上述锚杆能够解决因应力集中而导致锚杆损坏的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种锚杆，其包括杆体和至少一个锚固段；

所述锚固段包括固定环、滑动环和锚固部；

所述固定环固定设置在所述杆体的外壁上，所述滑动环滑动设置在所述杆体的外壁上，所述锚固部设置在所述滑动环和所述固定环之间，用于在所述滑动环的作用下，对所述锚固部的锚固剂进行挤压实现锚固。

在本发明较佳的实施例中，所述滑动环上设置有拉动绳，所述拉动绳的一端与所述滑动环连接，另一端穿过所述固定环后向外伸出，用于带动所述滑动环在所述杆体上滑动。

在本发明较佳的实施例中，所述固定环上设置有通孔，所述拉动绳穿过所述通孔设置。

在本发明较佳的实施例中，所述拉动绳上设置有重坠，所述重坠设置在所述固定环靠近所述滑动环的一侧。

在本发明较佳的实施例中，所述重坠为锥台结构，所述通孔为锥形孔，所述重坠与所述通孔配合，能够实现所述通孔的密封。

在本发明较佳的实施例中，所述滑动环的外壁上设置有摩擦层。

在本发明较佳的实施例中，所述锚固部上设置有固定装置，用于将所述锚固部固定在所述杆体的外壁上。

在本发明较佳的实施例中，所述固定装置为固定袋、固定套、胶带或网套。

在本发明较佳的实施例中，所述锚固段为多个。

本发明还提供了一种上述锚杆的使用方法，其包括以下步骤：

步骤S1：固定环固定设置在锚杆外壁上；

步骤S2：锚固部设置在固定环的一侧；

步骤S3：滑动环设置在锚固部远离固定环的一端；

步骤S4：将锚杆插入到锚孔内，锚固部对应所需要锚固的位置；

步骤S5：移动滑动环，对锚固部进行挤压，实现锚固。

本发明实施例的有益效果是：

通过在锚杆的杆体上设置固定环和滑动环，并在固定环和滑动环之间设置锚固部，通过滑动环在锚杆的杆体上滑动，实现对锚固部的锚固剂的挤压，在锚固部被挤压破裂后，锚固剂流出，将锚杆的杆体锚固在锚孔内，实现锚杆的局部锚固。通过锚杆的局部锚固，将应力进行分散，避免了应力集中，提高了锚杆的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例锚杆的结构示意图；

图2为本发明实施例锚杆的锚固段的结构示意图；

图3为本发明实施例锚杆的使用方法流程图。

图中：1：锚固段；2：自由段；3：钢丝；4：固定环；5：通孔；6：重坠；7：锚固部；8：杆体；9：滑动环。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图1和附图2，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

一种锚杆，如附图1和附图2所示，其包括杆体8和至少一个锚固段1；锚固段1包括固定环4、滑动环9和锚固部7；固定环4固定设置在杆体8的外壁上，滑动环9滑动设置在杆体8的外壁上，锚固部7设置在滑动环9和固定环4之间，用于在滑动环9的作用下，对锚固部7的锚固剂进行挤压实现锚固。

在本实施例中，通过在锚杆的杆体8上固定设置固定环4，并在锚杆的杆体8上滑动设置滑动环9，在固定环4和滑动环9之间设置锚固部7，在计算好需要锚固的位置后，将锚杆伸入到锚孔内，使锚固部7设置在需要锚固的位置，移动滑动环9，使滑动孔向固定环4方向移动，进而使锚固部7受挤压而将锚固剂挤出，实现对杆体8在锚孔内的锚固。

具体的，在本实施例中，杆体8为空心管。

具体的，在本实施例中，固定环4在杆体8上的固定设置方式为焊接。

需要指出的是，固定环4在杆体8上的固定设置方式可以是焊接，但其不仅仅局限于焊接，其还可以是其他的固定设置方式，如还可以是铆接、卡接、螺栓连接等，也就是说，只要能够实现将固定环4固定设置在杆体8上即可。

具体的，在本实施例中，固定环4和滑动环9的材质均为铁。

更具体的，固定环4和滑动环9均为环形铁片。

需要指出的是，固定环4和滑动环9的材质可以是铁，但其不仅仅局限于铁，其还可以是其他的材质，如还可以是钢等，也就是说，其只要能够实现对锚固部7的定位，进而实现锚杆在特定位置进行锚固即可。

具体的，在本实施例中，锚固部7包括外包装和锚固剂，锚固剂设置在外包装内，滑动环9在锚杆的杆体8上滑动时，挤破外包装后，锚固剂泄漏，进而实现对锚杆的锚固。

在本发明较佳的实施例中，滑动环9上设置有拉动绳，拉动绳的一端与滑动环9连接，另一端穿过固定环4后向外伸出，用于带动滑动环9在杆体8上滑动。

在本实施例中，滑动环9在杆体8上的滑动，是通过拉动绳的拉动来实现的。

具体的，在本实施例中，拉动绳为较细的钢丝3。

需要指出的是，拉动绳可以是较细的钢丝3，但其不仅仅局限于较细的钢丝3，其还可以是其他的材质，如尼龙等，其只要能够实现对滑动环9的拉动即可。

在本实施例中，拉动绳与锚固部7的表面，或拉动绳与锚固部7的开口固定连接，当拉动绳被拉动时，会通过拉动绳将锚固部7的表面包装破坏，进而使其内部的锚固剂泄漏出来，进行对锚杆的锚固。

在本发明较佳的实施例中，固定环4上设置有通孔5，拉动绳穿过通孔5设置。

在本实施例中，为了便于拉动绳穿过固定环4后向外伸出，在固定环4上设置了通孔5，使得拉动绳能够穿过通孔5后，在外界裸露，便于给拉动绳提供移动的动力。

具体的，在本实施例中，通孔5可以是设置为圆孔，也可以是设置为方孔，其只要能够使得拉动绳从其中通孔5即可。

在本发明较佳的实施例中，拉动绳上设置有重坠6，重坠6设置在固定环4靠近滑动环9的一侧。

为了能够便于将锚固部7的外包装破坏，本实施例中，在拉动绳上设置了重坠6，在拉动绳被拉动时，重坠6跟随拉动绳移动，会将锚固部7的外包装进行破坏，进而使得锚固剂能够泄漏出来，实现锚杆在锚孔内的锚固。

在本发明较佳的实施例中，具体的，重坠6为锥台结构，通孔5为锥形孔，重坠6与通孔5配合，能够实现通孔5的密封。

在本实施例中，重坠6的材质为钢，通过钢制的重坠6，利用钢的延展性，在受到拉力时，会产生一定的形变，当重坠6达到通孔5内后，由于形变的产生，会将通孔5封堵，实现通孔5的密封。

需要指出的是，重坠6的材质可以是钢，但其不仅仅局限于钢，其还可以是其他的材质，如还可以是铁等，也就是说，其只要能够通过重坠6实现对通孔5的封堵密封，防止锚固剂在通孔5内泄漏即可。

在本实施例中，锥台结构具体为圆锥台，圆锥台的设置，能够使得重坠6较为方便、精准的进入到通孔5内，保证重坠6与通孔5之间的贴合与密封效果。

需要指出的是，重坠6可以是圆锥台，其也可以是方锥台，或其他形状的锥台，其只要为锥形结构，能够实现对通孔5的封堵密封即可。

在本发明较佳的实施例中，滑动环9的外壁上设置有摩擦层。

在本实施例中，通过在滑动环9的外壁上设置摩擦层，能够通过滑动环9的外壁与锚孔的孔壁之间形成较大摩擦，再与锚固部7之间的支撑力配合，实现对滑动环9在锚杆的杆体8上的固定。

具体的，在本实施例中，摩擦层为土工布。

需要指出的是，摩擦层的设置，可以是通过土工布实现，但其不仅仅局限于土工布，其还可以是其他的材质，其只要能够增加滑动孔与锚孔的孔壁之间的摩擦力即可。

在本发明较佳的实施例中，锚固部7上设置有固定装置，用于将锚固部7固定在杆体8的外壁上。

在本实施例中，锚固部7通过固定装置设在杆体8的外壁上，能够使得锚固部7能顺利的跟随杆体8进入到锚孔内，进而保证了锚固部7在杆体8上的锚固效果。

固定装置的设置方式有很多种，在本发明较佳的实施例中，固定装置为固定袋、固定套、胶带或网套。

当固定装置为固定袋时，将锚固部7设置在固定袋中，在将固定袋绑定在锚杆上，通过钢丝3将固定袋破坏而将锚固部7泄漏，实现锚杆在锚孔内的锚固。

当固定装置为固定套时，固定套将锚杆的杆体8套住，再将锚固部7装入到固定套内，通过钢丝3将固定套破坏而锚固部7泄漏，实现锚杆在锚孔内的锚固。

当固定装置为胶带时，通过胶带将锚固部7直接粘在杆体8的外壁上，通过钢丝3将胶带破坏而锚固部7泄漏，实现锚杆在锚孔内的锚固。

需要指出的是，固定装置可以是如上述所述的固定袋、固定套、胶带或网套，但其不仅仅局限于上述几种结构，其还可以是其他的固定装置，如还可以是绑绳等，也就是说，只要能够将锚固部7固定设置在杆体8的外壁上即可。

在本发明较佳的实施例中，锚固段1为多个。

在本实施例中，锚固段1为多个，即在锚杆上进行多段锚固，即锚固段1和自由段2相间设置，实现了将锚固段1设置在需要锚固的位置，进行单独锚固，而不需要锚固段1位置，与自由段2对应设置，既避免了应力集中对锚杆的破坏，又能够有效的节省材料，节省了资源。

本发明还提供了一种上述锚杆的使用方法，如附图3所示，其包括以下步骤：

步骤S1：固定环4固定设置在锚杆外壁上；

步骤S2：锚固部7设置在固定环4的一侧；

步骤S3：滑动环9设置在锚固部7远离固定环4的一端；

步骤S4：将锚杆插入到锚孔内，锚固部7对应所需要锚固的位置；

步骤S5：移动滑动环9，对锚固部7进行挤压，实现锚固。

具体的过程如下：

首先，根据现场需要将锚杆的杆体8进行加工，焊接固定环4，通过预留的通孔5传入钢丝3，在钢丝3上预先穿入可滑动的滑动环9和重坠6。

其次，按普通树脂锚杆施工进行钻孔和放入锚杆。

再次，通过钢丝3抽拉，将锚固部7的预留口拉开，依靠重坠6与钢丝3的拉力拉动滑动环9，到达滑动环9固定装置的位置时，通过土工布将滑动环9固定，钢丝3与锚固部7的尾部铁环连接，依据铁环与钢丝3的拉力继续挤出锚固剂，直到固定环4的位置，锚固部7的包装口处封口薄铁片继续拉出，封堵固定环4上的通孔5。

最后，依据上述方法进行第二段锚固段1的施工，以此类推。

本发明的作用原理和积极效果是：

1、依据不同材质和直径的钢丝3的极限抗拉强度进行逐段的锚固；

2、根据多段锚固机制分散锚杆受力，避免杆体8的应力集中；

3、利用钢材的延展性，在收到拉力时会发生一定的变形，达到封堵钢丝3孔。

本发明实施例的有益效果是：

通过在锚杆的杆体8上设置固定环4和滑动环9，并在固定环4和滑动环9之间设置锚固部7，通过滑动环9在锚杆的杆体8上滑动，实现对锚固部7的挤压，在锚固部7被挤压破裂后，锚固剂流出，将锚杆的杆体8锚固在锚孔内，实现锚杆的局部锚固。通过锚杆的局部锚固，将应力进行分散，避免了应力集中，提高了锚杆的使用寿命。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锚杆，其特征在于，包括杆体和至少一个锚固段；

所述锚固段包括固定环、滑动环和锚固部；

所述固定环固定设置在所述杆体的外壁上，所述滑动环滑动设置在所述杆体的外壁上，所述锚固部设置在所述滑动环和所述固定环之间，以在所述滑动环和所述固定环的共同作用下，对所述锚固部的锚固剂进行挤压实现锚固。

2.根据权利要求1所述的锚杆，其特征在于，所述滑动环上设置有拉动绳，所述拉动绳的一端与所述滑动环连接，另一端穿过所述固定环后向外伸出，用于带动所述滑动环在所述杆体上滑动。

3.根据权利要求2所述的锚杆，其特征在于，所述固定环上设置有通孔，所述拉动绳穿过所述通孔设置。

4.根据权利要求3所述的锚杆，其特征在于，所述拉动绳上设置有重坠，所述重坠设置在所述固定环靠近所述滑动环的一侧。

5.根据权利要求4所述的锚杆，其特征在于，所述重坠为锥台结构，所述通孔为锥形孔，所述重坠与所述通孔配合，能够实现所述通孔的密封。

6.根据权利要求1所述的锚杆，其特征在于，所述滑动环的外壁上设置有摩擦层。

7.根据权利要求1所述的锚杆，其特征在于，所述锚固部上设置有固定装置，用于将所述锚固部固定在所述杆体的外壁上。

8.根据权利要求7所述的锚杆，其特征在于，所述固定装置为固定袋、固定套、胶带或网套。

9.根据权利要求1所述的锚杆，其特征在于，所述锚固段为多个。

10.一种权利要求1－9任一项所述的锚杆的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：固定环固定设置在锚杆外壁上；

步骤S2：锚固部设置在固定环的一侧；

步骤S3：滑动环设置在锚固部远离固定环的一端；

步骤S4：将锚杆插入到锚孔内，锚固部对应所需要锚固的位置；

步骤S5：移动滑动环，对锚固部进行挤压，实现锚固。