CN207437105U - 一种新型可延伸锚杆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种新型可延伸锚杆。利用传统预应力锚杆的托盘和新增加的中空圆环形钢管、上托盘组成可延伸锚杆的竖向可缩装置，在采场或巷道围岩需要卸压时，借助于中空圆环形钢管的缓慢塑性变形，使锚杆的锚固长度有一定的延伸。本实用新型主要应用于采矿工程支护领域，特别是围岩松软、破碎，需要锚杆具有一定延伸量的采场或巷道。
Description
技术领域：
本实用新型是一种新型可延伸锚杆支护装置，适用于深部开采的煤矿、金属矿山等采矿工程支护领域。
背景技术：
目前,在深部矿山的开采过程中，受采场或巷道围岩松软、破碎和采动压力的影响，锚杆需要具有一定的延伸量，以使围岩有一个卸压过程。根据锚杆延伸原理的不同，可延伸锚杆分为杆体可延伸和结构可延伸两种。其中前者是将锚杆的钢筋杆体进行强化热处理，以增强锚杆杆体的延伸率，进而改良成为可延伸锚杆；后者则通过对锚杆的内锚头、外锚头及托盘等采取特殊构造，可以使锚杆整体产生相对位移并保持一定的锚固力，以实现可延伸的目的。套筒摩擦式锚杆是矿山生产实践中采用的一种常见的可延伸锚杆，套筒摩擦式可延伸锚杆的杆体是钢管，外端套以开缝套管。但是该型可延伸锚杆属于全长锚固，套筒摩擦式锚杆的锚固力等于安装锚杆设备的推入力，锚固力上限只能达到6～7t，遇到岩性变软或孔径稍大，锚固力便低于3t。
发明内容：
为克服套筒摩擦式锚杆等可延伸锚杆的初始锚固力普遍较低的缺点，本实用新型利用上、下托盘和中空圆环形钢管构成竖向可缩装置，利用树脂药卷将锚杆端头锚固在钻孔底部，对锚杆施加预应力，以提高初始锚固力，提供一种新型可延伸锚杆。通过竖向可缩装置中上、下托盘之间的中空圆环形钢管的塑性变形，使整个锚杆支护装置的锚固长度在沿锚杆杆体方向上具有一定的延伸量，实现围岩的卸压。而利用树脂药卷将锚杆的端头锚固在钻孔底部，对锚杆施加预应力可以有效提高锚杆的锚固力，从而克服套筒摩擦式锚杆初始锚固力低的缺点。本实用新型由螺纹钢锚杆、上托盘、中空圆环形钢管、下托盘和螺母组成。
本实用新型解决现有延伸锚杆的技术问题所采用的技术方案是，在传统预应力锚杆的托盘上增加上托盘，原托盘作为下托盘，在上、下托盘之间加入中空圆环形钢管。中空圆环形钢管的竖向高度由锚杆设计的可延伸距离决定，钢管在变形前、后的横向最大直径都应小于上、下托盘的外缘直径，使变形后的钢管可以继续在上、下托盘间传递作用力，钢管的壁厚根据钢管的强度、延伸锚杆启动延伸时锚杆装置的受力情况决定。下托盘为传统的锚杆托盘，与其下部的螺母配合使用，一侧使锚杆在螺母处锚固，另一侧使中空圆环形钢管的受力均匀。上托盘与下托盘的差异主要体现在，上托盘的两面均为平整面，一面与采场或巷道围岩表面接触，使锚杆的锚固力通过上托盘传递到需要锚固的岩体上，另一面与中空圆环形钢管接触，使其受力均匀。安设锚杆后，由于锚杆端头有树脂药卷锚固剂，能够将锚杆锚固在钻孔底部，对锚杆施加预应力，使锚杆能够获得较大的初始锚固力，从而克服套筒摩擦式锚杆初始锚固力低的缺点，同时该预应力小于钢管的强度，钢管不足以产生变形。随着采场或巷道围岩变形增加，锚杆受力增加，当大于钢管的强度时，中空圆环形钢管达到屈服状态，产生塑性变形，从而释放锚杆的竖向拉应力，使可延伸锚杆提高锚固长度，达到锚固长度延伸的目的。由于可延伸锚杆的竖向可缩装置的塑性变形是一个缓慢变形的过程，因此不会产生突然的压缩冲击。从而最终在克服套筒摩擦式锚杆初始锚固力低的同时，保证了锚杆的可延伸功能。
本实用新型的有益效果是，新型可延伸锚杆充分利用现有高预应力锚杆的零部件，通过增加一个托盘和中空圆环形钢管，组合形成锚杆的可压缩装置，使锚杆实现可延伸的功能，同时，树脂药卷锚固剂将锚杆锚固在钻孔底部，对锚杆施加预应力，使锚杆能够获得较大的 初始锚固力，克服了套筒摩擦式锚杆等可延伸锚杆初始锚固力普遍较低的缺点。
附图说明：
图1是本实用新型的整体效果图；
图2是本实用新型的整体装配图，图2中标号名称：1、螺纹钢锚杆，2、上托盘，3、中空圆环形钢管，4、下托盘，5、螺母；
图3是本实用新型的螺纹钢锚杆零件图；
图4是本实用新型的上托盘零件图；
图5是本实用新型的中空圆环形钢管零件图；
图6是本实用新型的下托盘零件图；
图7是本实用新型的螺母零件图；
图8是本实用新型的实施安装步骤图，图8中各标号含义：1～5分别表示实施安装步骤1～5。
图9是本实用新型的竖向可缩装置启动前后，锚杆尾部的局部放大对比图。
具体实施方式：
1、如图8中步骤1～2所示，首先利用锚杆钻机设备在锚固区域施工钻孔，然后利用压缩空气机将压缩空气注入钻孔清理其中的浮尘。
2、如图8中步骤3～4所示，利用图3所示的螺纹钢锚杆(1)顶住树脂药卷送入钻孔中，在到达钻孔底部后，锚杆刺破树脂药卷从而将锚杆端头锚固在钻孔底部。
3、如图8中步骤5所示，按照图2可延伸锚杆整体装配所示的结构依次安装如图4～7所示的上托盘(2)、中空圆环形钢管(3)、下托盘(4)和螺母(5)。拧紧螺母(5)对锚杆施加预应力后完成安装，可延伸锚杆的整体效果图和装配图如图1～2所示。可延伸锚杆的竖向可缩装置启动前后，锚杆尾部的局部放大对比如图9所示。
Claims (2)
1.一种可延伸锚杆，包括螺纹钢锚杆、上托盘、中空圆环形钢管、下托盘和螺母，其特征是：中空圆环形钢管在上托盘和下托盘之间，螺纹钢锚杆的锚杆端头通过树脂药卷被锚固在钻孔底部，拧紧螺母对锚杆施加预应力；其中，所述的中空圆环形钢管的竖向高度根据锚杆设计的可延伸距离决定。
2.根据权利要求1所述的可延伸锚杆，其特征是：中空圆环形钢管在变形前、后的横向最大直径都小于上、下托盘的外缘直径。
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| CN110925000A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-03-27 | 绍兴文理学院 | 具有预应力自施加功能的多级让压大变形托盘及使用方法 |
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