CN112832838A - 一种适用于软弱围岩条件下的膨胀锚杆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于软弱围岩条件下的膨胀锚杆，包括锚杆本体、托盘和杆芯；所述锚杆本体由四个锚杆片组成，四个锚杆片合围组成圆锥形锚头和圆柱形锚体、且圆锥形锚头的端部通过接头固定，锚体内部开设空心腔，将杆芯从杆尖部分通过锚体尾端的开口插入空心腔内，在插入过程中杆芯对空心腔内壁施压，进而使接头与圆锥形锚头的端部分离，此时四个锚杆片向周围持续展开，直至杆芯的外螺纹和空心腔内壁的内螺纹相互配合使底盘与锚体尾端压紧固定，四个锚杆片达到最大展开角度。本发明能在锚杆进入围岩后通过膨胀展开达到锚杆所需的锚固作用，进而大大减少锚杆松动、脱落的情况发生，最终提高锚杆持续的支护效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种膨胀锚杆，具体是一种适用于软弱围岩条件下的膨胀锚杆。
背景技术
锚杆是当代煤矿当中巷道支护的最基本组成部分，它将巷道的围岩加固在一起，使围岩自身支护自身。锚杆不仅用于矿山，也用于工程技术中，对边坡、隧道、坝体进行主体加固。锚杆支护作为一种有效的巷道支护方式，不仅能够显著提高巷道支护效果，增强围岩的稳定性，还可以节约大量的支护和维修费用，具有支护成本低、成道速度快、劳动强度低等优点。
然而，在一些软弱围岩条件下，该种围岩具有岩质软弱、承载力低、节理裂隙发育、结构破碎等特点。开挖后围岩软弱破碎，自承载能力弱，导致锚杆支护构件的可锚性差，从而影响锚杆系统的支护效果，造成锚杆松动、脱落。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于软弱围岩条件下的膨胀锚杆，能在锚杆进入围岩后通过膨胀展开达到锚杆所需的锚固作用，进而大大减少锚杆松动、脱落的情况发生，最终提高锚杆持续的支护效果。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种适用于软弱围岩条件下的膨胀锚杆，包括锚杆本体、托盘和杆芯；
所述锚杆本体由四个锚杆片组成，四个锚杆片合围组成圆锥形锚头和圆柱形锚体、且圆锥形锚头的端部通过接头固定，锚体内部开设空心腔，所述空心腔为上窄下宽的圆锥状、且空心腔通过锚体尾端的开口与外界连通；在空心腔内壁靠近锚体尾端的位置开设一圈内螺纹；锚体外表面设有安装螺纹，托盘装在锚体外表面并通过螺帽与安装螺纹配合将托盘固定；
所述杆芯包括杆尖、杆体和底盘，杆尖和底盘分别装在杆体两端、且杆体与底盘垂直，杆体靠近底盘的侧面设有一圈外螺纹；将杆芯从杆尖部分通过锚体尾端的开口插入空心腔内，在插入过程中杆芯对空心腔内壁施压，进而使接头与圆锥形锚头的端部分离，此时四个锚杆片向周围持续展开，直至杆芯的外螺纹和空心腔内壁的内螺纹相互配合使底盘与锚体尾端压紧固定，此时四个锚杆片达到最大展开角度。
进一步，所述接头为塑料材质。这种材质便于后续接头受力后的断开。
进一步，还包括垫片，垫片套在杆体上、且处于底盘和锚体尾端之间。通过设置垫片增加底盘和锚体尾端压紧时的摩擦力，从而防止两者在后续使用过程中的松脱。
与现有技术相比，本发明采用锚杆本体、托盘和杆芯相结合方式，通过先将锚杆本体打入所需支护的围岩内部，然后从锚体尾端加装托盘及螺帽固定，防止锚杆本体从围岩内脱落，接着将杆芯从锚杆尾端插入空心腔内，由于空心腔为上窄下宽的圆锥状，随着杆芯的不断插入，锚体受到挤压而向外部膨胀；随着内部挤压力的增大，最终导致接头处断开，此时四个锚杆片向周围持续展开，直至杆芯的外螺纹和空心腔内壁的内螺纹相互配合使底盘与锚体尾端压紧固定，此时四个锚杆片达到最大展开角度，完成锚杆的锚固过程；因此本发明能大大减少后续围岩开挖后锚杆松动、脱落的情况发生，最终有效提高了锚杆持续的支护效果。
附图说明
图1是本发明中锚杆本体的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是本发明中杆芯的结构示意图；
图4是本发明中杆芯与锚杆本体装配后的结构示意图。
图中：1、锚头，2、锚体，3、空心腔，4、托盘，5、螺帽，6、锚体尾端，7、内螺纹，8、杆芯，801、杆尖，802、杆体，803、外螺纹，804、底盘，805、垫片，9、接头。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
以图1的上方为上方进行描述，如图1至图4所示，本发明包括锚杆本体、托盘4和杆芯8；
所述锚杆本体由四个锚杆片组成，四个锚杆片合围组成圆锥形锚头1和圆柱形锚体2、且圆锥形锚头的端部通过接头9固定，锚体2内部开设空心腔3，所述空心腔3为上窄下宽的圆锥状、且空心腔3通过锚体尾端6的开口与外界连通；在空心腔3内壁靠近锚体尾端6的位置开设一圈内螺纹7；锚体2外表面设有安装螺纹，托盘4装在锚体外表面并通过螺帽5与安装螺纹配合将托盘4固定；
所述杆芯8包括杆尖8、杆体802和底盘804，杆尖801和底盘804分别装在杆体802两端、且杆体802与底盘804垂直，杆体802靠近底盘804的侧面设有一圈外螺纹803；将杆芯8从杆尖801部分通过锚体尾端6的开口插入空心腔3内，在插入过程中杆芯8对空心腔3内壁施压，进而使接头9与圆锥形锚头1的端部分离，此时四个锚杆片向周围持续展开，直至杆芯8的外螺纹803和空心腔3内壁的内螺纹7相互配合使底盘804与锚体尾端6压紧固定，此时四个锚杆片达到最大展开角度。
进一步，所述接头9为塑料材质。
进一步，还包括垫片805，垫片805套在杆体802上、且处于底盘804和锚体尾端6之间。
使用时，先通过接头9将四个锚杆片合围固定，接着将锚杆本体打入所需支护的围岩内部，然后从锚体尾端6加装托盘4及螺帽5固定，防止锚杆本体从围岩内脱落，完成后将杆芯8从锚杆尾端6插入空心腔3内，由于空心腔3为上窄下宽的圆锥状，随着杆芯8的不断插入，锚体2受到挤压而向外部膨胀；随着内部挤压力的增大，最终导致接头9处断开，此时四个锚杆片向周围持续展开，直至杆芯8的外螺纹803和空心腔3内壁的内螺纹7相互配合使底盘804与锚体尾端6压紧固定，此时四个锚杆片达到最大展开角度，完成锚杆的锚固过程。
Claims (3)
1.一种适用于软弱围岩条件下的膨胀锚杆，其特征在于，包括锚杆本体、托盘和杆芯；
所述锚杆本体由四个锚杆片组成，四个锚杆片合围组成圆锥形锚头和圆柱形锚体、且圆锥形锚头的端部通过接头固定，锚体内部开设空心腔，所述空心腔为上窄下宽的圆锥状、且空心腔通过锚体尾端的开口与外界连通；在空心腔内壁靠近锚体尾端的位置开设一圈内螺纹；锚体外表面设有安装螺纹，托盘装在锚体外表面并通过螺帽与安装螺纹配合将托盘固定；
所述杆芯包括杆尖、杆体和底盘，杆尖和底盘分别装在杆体两端、且杆体与底盘垂直，杆体靠近底盘的侧面设有一圈外螺纹；将杆芯从杆尖部分通过锚体尾端的开口插入空心腔内，在插入过程中杆芯对空心腔内壁施压，进而使接头与圆锥形锚头的端部分离，此时四个锚杆片向周围持续展开，直至杆芯的外螺纹和空心腔内壁的内螺纹相互配合使底盘与锚体尾端压紧固定，四个锚杆片达到最大展开角度。
2.根据权利要求1所述的一种适用于软弱围岩条件下的膨胀锚杆，其特征在于，所述接头为塑料材质。
3.根据权利要求1所述的一种适用于软弱围岩条件下的膨胀锚杆，其特征在于，还包括垫片，垫片套在杆体上、且处于底盘和锚体尾端之间。
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| CN102808635A (zh) * | 2012-07-20 | 2012-12-05 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种胀壳式内锚头预应力锚杆及其安装使用方法 |
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| LU102530B1 (en) | 2021-08-16 |
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