CN201100130Y - 连续螺纹树脂锚杆 - Google Patents

Abstract

一种矿用的连续螺纹树脂锚杆，由左旋连续螺纹杆体1、托板2、锚杆螺母3组成。杆体上的左旋横肋4的间距≤10mm，横肋侧面与钢筋表面的夹角为60°±15°。左旋连续螺纹树脂锚杆既具有连续螺纹锚杆的特点：①杆体不需要二次加工紧固螺纹，可随时进行二次紧固，不会出现托盘悬空；②杆体全长等强；③杆体连续螺纹全长热轧，工艺简单，成本低；④可端锚、加长锚及全锚；⑤制作分段连接式锚杆代替锚索方便；也具有左旋的优点：有利于树脂搅拌提高密实度和锚固力；同时满足树脂搅拌和上紧固螺母的需要，实现快速安装。通过横肋形状尺寸改进，使锚杆力学性能进一步提高。特别适于松软破碎、高应力、特殊困难的煤巷支护用。

Description

连续螺纹树脂锚杆

技术领域

本实用新型涉及地下井巷、隧道工程支护用锚杆，特别是一种适于围岩松软破碎或高应力区、特殊、困难支护条件的煤巷用的连续螺纹树脂锚杆。

背景技术

我国目前煤巷锚杆支护主要采用树脂锚杆，形式有两种：一是左旋无纵筋树脂锚杆；二是右旋连续螺纹树脂锚杆。现场应用中皆暴露出一定问题。左旋无纵筋锚杆在高应力区、特殊困难条件下使用，存在问题是：

①锚杆尾部螺纹段长度一般为100mm。在压力大、围岩破碎的巷道、尤其是沿空巷道施工时，在搅拌完树脂、铺设帮网、上托盘和紧螺母的过程中，常常发生片帮，造成锚杆外露长度过长，即使将预紧螺母拧到底，也无法使托板与岩面接触，造成锚杆失效。据有的煤矿统计，失效比例为6.5％。

②对大变形巷道刷宽、挑顶修复，造成原支护锚杆托盘悬挂，无法与岩面接触，刷宽后必须将已安装锚杆锯断，再重新打眼安装锚杆。

③锚杆尾部螺纹用压头滚丝加工，当动载荷较大时，尾部常发生脆断。

国内右旋连续螺纹锚杆使用中主要存在以下问题：

①螺纹为右旋，不能同时满足搅拌树脂和现有机具上紧固螺母的需要。

②配套性差。锁紧螺母受结构、生产工艺和杆体加工粗糙的制约，与杆体配合间隙过大，常出现螺帽因放炮震动退丝失去预紧力，导致锚杆失效。

③杆体材料一般采用20MnSi。材质强度明显偏低。譬如，直径Φ22的杆体屈服载荷仅保证131kN，抗拉载荷仅保证189kN。

为了克服现有左旋无纵筋锚杆尾部螺纹段长度有限、不能进行二次紧固的不足，以及右旋连续螺纹锚杆不能同时满足搅拌树脂和用现有机具上紧固螺母需要的不足，本实用新型提供一种连续螺纹树脂锚杆，它既可以解决左旋无纵筋锚杆尾部螺纹段长度有限、不能二次紧固的问题，又可以解决右旋连续螺纹锚杆不能同时满足搅拌树脂和现有机具上紧固螺母需要的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

连续螺纹树脂锚杆由杆体、托板及锚杆螺母构成；杆体采用左旋连续螺纹杆体，锚杆螺母与杆体上的左旋横肋配合。杆体上横肋的间距≤10mm。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案还可以是：

连续螺纹树脂锚杆的左旋连续螺纹杆体尾段及锚杆螺母上有销钉孔，孔内装有销钉。杆体上横肋间距的优选值为8mm±1.5mm；横肋侧面与钢筋表面的夹角为60°±15°，优选值为60°±10°；横肋高度为1.4mm±0.3mm。

本实用新型的有益效果是：

1.左旋连续螺纹树脂锚杆具有连续螺纹锚杆的所有特点：

①杆体上的横肋呈螺旋形分布，可旋入螺母，因此其最主要的优点是杆体不需二次加工紧固螺纹。用于松软破碎围岩支护，可随时进行二次紧固，不会有因孔口岩石破碎而经常出现的托盘悬空问题，对保证支护效果非常有利。

②杆体全长等强，无薄弱截面，不会产生应力集中区使杆体强度降低。

③杆体采用热轧全长连续螺纹，生产工艺简单，成本较低。

④可满足多种锚固形式的需要：端锚、加长锚及全锚。

⑤利用连续螺纹锚杆钢可以非常方便地制造分段连接式锚杆代替锚索使用，锚杆的接长用连接螺纹套筒并且可以回收。

2.左旋连续螺纹树脂锚杆还具有如下左旋螺纹的优点：

①左旋螺纹杆体在满足现有施工条件下有利于树脂的搅拌，提高树脂搅拌的密实度和锚固力。

②能同时满足搅拌树脂和利用现有机具上紧固螺母的需要，实现连续螺纹锚杆的快速安装。

3.通过杆体横肋形状及尺寸、以及钢筋材质、加工工艺的改进，使连续螺纹树脂锚杆的力学性能：屈服强度、破断强度、延伸率等进一步提高。

附图说明

图1是本实用新型连续螺纹树脂锚杆的结构示意图。

图2是本实用新型锚杆杆体的左旋横肋的结构示意图。

图3是本实用新型锚杆杆体的横断面形状示意图。

图4是本实用新型锚杆杆体的横肋的横断面形状示意图。

图5是本实用新型杆体带销钉的连续螺纹树脂锚杆的结构示意图。

图6是图5中的A向局部视图。

图中：1-左旋连续螺纹杆体、2-拱形托板、3-锚杆螺母、4-横肋、5-销钉。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

在图1示出本实用新型连续螺纹树脂锚杆的结构。它是一种左旋连续螺纹树脂锚杆；由左旋连续螺纹杆体1、拱形托板2、锚杆螺母3组成。左旋连续螺纹杆体1采用左旋连续螺纹钢加工；其上安装拱形托板2和锚杆螺母3。锚杆螺母3为特制螺纹的左旋六方厚螺母，与杆体1上的横肋配合。左旋连续螺纹钢，又称左旋连续螺纹钢筋；托板2，又称托盘2。

左旋连续螺纹树脂锚杆与右旋连续螺纹树脂锚杆，同样是采用与精轧螺纹钢筋外形非常接近的无纵肋螺旋钢筋加工的，钢筋上面的两横肋呈螺旋形分布，可以旋入螺母，因此其最主要优点是杆体不需二次加工紧固螺纹。左旋精轧螺纹锚杆钢筋的横肋向左旋，与配套的左旋螺母配合使用。

为了进一步提高连续螺纹树脂锚杆的力学性能，本实用新型在杆体横肋形状及尺寸方面作出了改进。

在图2～4示出本实用新型杆体表面左旋横肋4的结构。

杆体的公称直径：φ20mm、φ22mm；杆体横肋的间距：L≤10mm，以8mm±1.5mm为优选；横肋的侧面与钢筋表面的夹角α＝60°±15°，以60°±10°为优选；横肋高度h＝1.4mm±0.3mm；横肋底宽b＝4.0mm±0.2mm。横肋的间距适当减小，有利于螺母的紧固、提高锚固力。横肋的侧面夹角和横肋高度的选择，同样有利于锚固力的提高。

为了满足锚杆高强度、大延伸的要求，本实用新型在杆体的材质、加工工艺方面也做了改进。左旋精扎螺纹钢材料采用高强度40Si2MnV，代替目前国内连续螺纹锚杆均采用的20MnSi。使精轧左旋连续螺纹钢筋的屈服强度：不小于500MPa，破断强度：不小于700MPa，杆体延伸率：不小于20％。

在图5中示出本实用新型另一实施例的结构。其左旋连续螺纹杆体1尾部及锚杆螺母3上有销钉孔，孔内有销钉5。销钉5采用强度不高的铜销钉，以便在钻机正转、进行树脂搅拌时固定住锚杆螺母3，当树脂固化、钻机反转上紧锚杆螺母3时，可以切断铜销钉5。

该实施例不必改换钻机钻具，既可同时满足树脂搅拌和上紧固螺母的需要，实现快速安装。而上例需要改变一下钻机夹具的形状。

加工制造：

螺纹杆体采用高强度左旋精轧螺纹钢制作；拱形托板由钢板冲压成型；六方螺母为机加工而成，保证与杆体的配合精度。

Claims (4)

1.一种连续螺纹树脂锚杆，包括杆体、托板及锚杆螺母；杆体为连续螺纹杆体，锚杆螺母与杆体上的横肋相配合，其特征在于：所说的杆体为左旋连续螺纹杆体(1)，其横肋(4)的间距≤10mm。

2.根据权利要求1所述的连续螺纹树脂锚杆，其特征在于：所说的左旋连续螺纹杆体(1)的尾部有横向销钉孔，锚杆螺母上有对应的销钉孔，二者的销钉孔内有销钉(5)。

3.根据权利要求1或2所述的连续螺纹树脂锚杆，其特征在于：所说的左旋连续螺纹杆体(1)的横肋(4)侧面与钢筋表面的夹角为60°±15°。

4.根据权利要求1或2所述的连续螺纹树脂锚杆，其特征在于：所说的左旋连续螺纹杆体(1)的横肋(4)间距为8mm±1.5mm，横肋侧面与钢筋表面的夹角为60°±10°，横肋高度为1.4mm±0.3mm。

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