CN203867597U - 左旋向细牙锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种左旋向细牙锚杆，包括：杆件，所述杆件上设有左旋向螺纹，所述螺纹在同一螺旋面上连续，所述螺纹的螺纹升角小于或等于6.5度；止退螺母，设置于所述杆件的第一端，所述止退螺母与所述杆件螺纹配合；预紧螺母，设置于所述止退螺母与所述杆件的第二端之间，所述预紧螺母与所述杆件螺纹配合。本实用新型能够提高锚杆性能、降低生产成本、提高生产效率，同时使用方便可靠。

Description

左旋向细牙锚杆

技术领域

本实用新型涉及锚固装置技术，尤其涉及一种左旋向细牙锚杆。

背景技术

岩石锚固技术广泛应用于社会基础建设过程中，尤其在隧道开拓、边坡防护、矿井采掘等项目工程中，都需要采用锚杆支护技术来对工作面周边围岩实施加固，保证围岩的稳定性以防止坍塌事故的发生。

历史沿革中，锚杆出现过多种型式结构，发展至目前，主要应用的为螺纹钢式树脂锚杆。螺纹钢式树脂锚杆由螺纹钢式杆件、尾部紧固螺母及其他附件组成。该类锚杆作业时，首先在围岩钻孔，然后孔中塞入树脂锚固剂，再用锚杆将锚固剂推入孔底，施工机具带动锚杆旋转搅拌锚固剂，锚固剂发生化学反应将锚杆杆件与围岩黏结为一体，后期再通过紧固螺母实现杆件的预紧。预紧力通过锚杆其他附件传递至围岩，进而改变围岩的受力结构，使其应力达到平衡，防止围岩的坍塌。在一个锚杆支护系统中，杆件与围岩的黏结强度、杆件自身的材料强度以及杆件与螺母的联接强度，都是整个支护系统强度的制约因素，三者应互相匹配为宜。

现行螺纹钢式锚杆的螺纹横肋分为左旋向和右旋向，由于锚固端的左旋向横肋在锚杆转动时可压实锚固剂，对提高锚固强度有明显效果，因此，左旋向螺纹钢式锚杆较为常用。但由于施工机具多为顺时针（从尾部看向头部），为了使锚杆在压实锚固剂的同时能够使锚杆尾部的预紧螺母朝向远离尾部的方向移动以压紧围岩壁，需要对锚杆尾部进行二次加工，以形成右旋向螺纹，由此会造成锚杆杆件性能下降、锚杆生产成本增加、生产效率降低。

实用新型内容

本实用新型提供一种左旋向细牙锚杆，以提高锚杆性能、降低生产成本、提高生产效率，同时使用方便可靠。

本实用新型提供一种左旋向细牙锚杆，包括：

杆件，所述杆件上设有左旋向螺纹，所述螺纹在同一螺旋面上连续，所述螺纹的螺纹升角小于或等于6.5度；

止退螺母，设置于所述杆件的第一端，所述止退螺母与所述杆件螺纹配合；

预紧螺母，设置于所述止退螺母与所述杆件的第二端之间，所述预紧螺母与所述杆件螺纹配合。

所述的左旋向细牙锚杆，优选的，所述螺纹的底径大于或等于16毫米，所述螺纹的螺距小于或等于6毫米，所述螺纹的牙高大于或等于1毫米。

所述的左旋向细牙锚杆，优选的，所述螺纹的底径小于或等于25毫米，所述螺纹的螺距大于或等于2毫米，所述螺纹的牙高小于或等于1.7毫米。

所述的左旋向细牙锚杆，优选的，所述螺纹的底径为16毫米、18毫米、20毫米、22毫米或25毫米。

所述的左旋向细牙锚杆，优选的，所述螺纹的螺距为3毫米、4毫米、5毫米或6毫米。

所述的左旋向细牙锚杆，优选的，所述螺纹的牙高为1毫米、1.2毫米、1.4毫米或1.5毫米。

所述的左旋向细牙锚杆，优选的，所述螺纹的牙型为梯形，所述螺纹的牙型角为60度。

所述的左旋向细牙锚杆，优选的，所述杆件为由钢坯直接轧制成型的杆件。

基于上述，本实用新型提供的左旋向细牙锚杆，在使用时，首先在围岩壁钻孔，钻孔直径及长度与锚杆的杆件几何参数匹配；然后塞入锚固剂；再用杆件的第二端推送锚固剂打入围岩孔底部；施工机具通过连接装置与预紧螺母联接，开动施工机具后带动预紧螺母做顺时针旋转（从锚杆的第一端看向第二端），此时，杆件相对围岩静止，预紧螺母相对杆件顺时针旋转，由于杆件螺纹呈左旋向，根据螺纹传动原理预紧螺母向止退螺母方向移动并最终与止退螺母压紧，预紧螺母压紧止退螺母后，对止退螺母产生一个轴向作用力，由于杆件螺纹的螺旋升角小于或等于6.5度，远小于杆件材料的自锁角，此时止退螺母将锁紧预紧螺母不再与杆件相对转动，而是由预紧螺母带动锚杆杆件一起相对围岩顺时针转动。杆件开始顺时针转动后，杆件的第二端对围岩孔底的锚固剂产生搅拌作用，由于螺纹呈左旋向，因此对锚固剂产生一个朝向孔底方向的轴向力，推动锚固剂向孔底方向移动，使得锚固剂得以被压实，与杆件及围岩孔壁的接触更加充分，进而使得杆件与围岩的黏结强度更高。按照锚固剂规定的时间搅拌并等待后，杆件的第二端与围岩已固结为一体。然后反方向开启施工器具，带动预紧螺母做逆时针转动，根据螺纹的旋向，预紧螺母将朝远离止退螺母方向移动，逐步压紧围岩壁，使锚杆产生预紧力，达到对围岩的支护作用。在支护过程中，本实用新型提供的左旋向细牙锚杆，无需进行二次加工，因此能够保证锚杆性能、降低生产成本、提高生产效率，同时使用方便，由于杆件螺纹的螺旋升角远小于材料自身的螺旋升角，自锁性能可靠，避免了预紧螺母脱落，提高了安全性；另外，由于螺纹在同一螺旋面上连续，当围岩外层发生破碎脱落，导致锚杆预紧失效时，可通过继续旋紧预紧螺母，重新预紧，无需二次锚固，极大地节约了钢材，降低了工程成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种左旋向细牙锚杆的结构示意图；

图2为图1中杆件的局部放大图；

图3为图2的横截面示意图；

图4为图2的轴向截面示意图（只示出一部分）。

附图标记：

101：杆件；102：止退螺母；103：预紧螺母。

具体实施方式

请参考图1，本实用新型实施例提供一种左旋向细牙锚杆，包括：杆件101，所述杆件101上设有左旋向螺纹，所述螺纹在同一螺旋面上连续，所述螺纹的螺纹升角小于或等于6.5度；止退螺母102，设置于所述杆件101的第一端，所述止退螺母102与所述杆件101螺纹配合；预紧螺母103，设置于所述止退螺母102与所述杆件101的第二端之间，所述预紧螺母103与所述杆件101螺纹配合。

本实施例中，在使用时，首先在围岩壁钻孔，钻孔直径及长度与锚杆的杆件101几何参数匹配；然后塞入锚固剂；再用杆件101的第二端推送锚固剂打入围岩孔底部；施工机具通过连接装置与预紧螺母103联接，开动施工机具后带动预紧螺母103做顺时针旋转（从锚杆的第一端看向第二端），此时，杆件101相对围岩静止，预紧螺母103相对杆件101顺时针旋转，由于杆件101螺纹呈左旋向，根据螺纹传动原理预紧螺母103向止退螺母102方向移动并最终与止退螺母102压紧，预紧螺母103压紧止退螺母102后，对止退螺母102产生一个轴向作用力，由于杆件101螺纹的螺旋升角小于或等于6.5度，远小于杆件101材料的自锁角，此时止退螺母102将锁紧预紧螺母103不再与杆件101相对转动，而是由预紧螺母103带动锚杆杆件101一起相对围岩顺时针转动。杆件101开始顺时针转动后，杆件101的第二端对围岩孔底的锚固剂产生搅拌作用，由于螺纹呈左旋向，因此对锚固剂产生一个朝向孔底方向的轴向力，推动锚固剂向孔底方向移动，使得锚固剂得以被压实，与杆件101及围岩孔壁的接触更加充分，进而使得杆件101与围岩的黏结强度更高。按照锚固剂规定的时间搅拌并等待后，杆件101的第二端与围岩已固结为一体。然后反方向开启施工器具，带动预紧螺母103做逆时针转动，根据螺纹的旋向，预紧螺母103将朝远离止退螺母102方向移动，逐步压紧围岩壁，使锚杆产生预紧力，达到对围岩的支护作用。本实用新型提供的左旋向细牙锚杆，无需进行二次加工，因此能够保证锚杆性能、降低生产成本、提高生产效率，同时在支护过程中使用方便，由于杆件101螺纹的螺旋升角远小于材料自身的螺旋升角，自锁性能可靠，避免了预紧螺母103脱落，提高了安全性；另外，由于螺纹在同一螺旋面上连续，当围岩外层发生破碎脱落，导致锚杆预紧失效时，可通过继续旋紧预紧螺母103，重新预紧，无需二次锚固，极大地节约了钢材，降低了工程成本。其中，螺纹升角是指在中径圆柱或中径圆锥上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角，计算公式为：γ=arctan(p/πd2)，其中γ为螺纹升角，p为螺距，d2为螺纹中径，螺纹中径的计算公式为：d2=d1+h，其中d1为螺纹底径，h为牙高。

请参考图2-4，本实施例中，优选的，螺纹的底径d1大于或等于16毫米，所述螺纹的螺距p小于或等于6毫米，所述螺纹的牙高h大于或等于1毫米。由此能够使止退螺母102达具有较好的自锁性能，同时，锚杆的规格通用性强，方便锚杆的制造，螺距p较小能够保证杆件101与预紧螺母103连接可靠。

本实施例中，优选的，螺纹的底径d1小于或等于25毫米，所述螺纹的螺距p大于或等于2毫米，所述螺纹的牙高h小于或等于1.7毫米。由此能够使止退螺母102具有较好的自锁性能，同时，能够降低锚杆生产的技术难度及生产成本。

本实施例中，优选的，螺纹的底径d1为16毫米、18毫米、20毫米、22毫米或25毫米。由此使锚杆的规格通用性强，方便锚杆的制造。

本实施例中，优选的，螺纹的螺距p为3毫米、4毫米、5毫米或6毫米，能够保证杆件101与预紧螺母103连接可靠，且锚杆的规格通用性强，方便锚杆的制造。

本实施例中，优选的，螺纹的牙高h为1毫米、1.2毫米、1.4毫米或1.5毫米，使锚杆的规格通用性强，方便锚杆的制造。

本实施例中，优选的，螺纹的牙型为梯形，所述螺纹的牙型角β为60度。由此，使螺纹的使用性能更好，锚杆的规格通用性强，方便锚杆的制造。其中，牙型角是梯形两侧面延长线的夹角。

本实施例中，优选的，杆件101为由钢坯直接轧制成型的杆件101。由此使杆件101的金属纤维连续，内部组织均匀，强度和韧性更好。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种左旋向细牙锚杆，其特征在于，包括：

杆件，所述杆件上设有左旋向螺纹，所述螺纹在同一螺旋面上连续，所述螺纹的螺纹升角小于或等于6.5度；

止退螺母，设置于所述杆件的第一端，所述止退螺母与所述杆件螺纹配合；

预紧螺母，设置于所述止退螺母与所述杆件的第二端之间，所述预紧螺母与所述杆件螺纹配合。

2.根据权利要求1所述的左旋向细牙锚杆，其特征在于，所述螺纹的底径大于或等于16毫米，所述螺纹的螺距小于或等于6毫米，所述螺纹的牙高大于或等于1毫米。

3.根据权利要求2所述的左旋向细牙锚杆，其特征在于，所述螺纹的底径小于或等于25毫米，所述螺纹的螺距大于或等于2毫米，所述螺纹的牙高小于或等于1.7毫米。

4.根据权利要求3所述的左旋向细牙锚杆，其特征在于，所述螺纹的底径为16毫米、18毫米、20毫米、22毫米或25毫米。

5.根据权利要求3所述的左旋向细牙锚杆，其特征在于，所述螺纹的螺距为3毫米、4毫米、5毫米或6毫米。

6.根据权利要求3所述的左旋向细牙锚杆，其特征在于，所述螺纹的牙高为1毫米、1.2毫米、1.4毫米或1.5毫米。

7.根据权利要求1所述的左旋向细牙锚杆，其特征在于，所述螺纹的牙型为梯形，所述螺纹的牙型角为60度。

8.根据权利要求1-7中任一所述的左旋向细牙锚杆，其特征在于，所述杆件为由钢坯直接轧制成型的杆件。