CN208870622U - 煤巷专用可续接钢锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种煤巷专用可续接钢锚杆，属于锚杆支护技术领域。包括注浆管、锚杆体、锚杆球形螺母、锚杆拱形垫板、锚杆可记忆塞和电弧焊接式断裂连接接头。通过设置锚杆球形螺母、锚杆拱形垫板、锚杆可记忆止浆塞实现对锚杆的固定、支撑和控制功能，在锚杆末端设置电弧焊接式断裂连接接头，可实现与其他锚杆的焊接连接，实现了锚杆的可接续能力。本实用新型针对性强、操作简便、使用灵活、占用施工净空少、承载力高、施工速度快、经济效果好、传力明确、构造简单、安全可靠，缩短工时，降低造价。

Description

煤巷专用可续接钢锚杆

技术领域

本实用新型属于锚杆支护技术领域，特别是涉及一种煤巷专用可续接钢锚杆。

背景技术

锚杆是当代煤矿当中巷道支护的最基本的组成部分，他将巷道的围岩加固在一起，使围岩自身支护自身。现在锚杆不仅用于矿山，也用于工程技术中，对边坡，隧道，坝体进行主体加固。锚杆作为深入地层的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，整根锚杆分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加预应力。锚杆是岩土体加固的杆件体系结构。通过锚杆杆体的纵向拉力作用，克服岩土体抗拉能力远远低于抗压能力的缺点。表面上看是限制了岩土体脱离原体。宏观上看是增加了岩土体的粘聚性。从力学观点上是主要是提高了围岩体的粘聚力C和内摩擦角φ。其实质上锚杆位于岩土体内与岩土体形成一个新的复合体。这个复合体中的锚杆是解决围岩体的抗拉能力低的关键。从而使得岩土体自身的承载能力大大加强。锚杆是当代地下开采的矿山当中巷道支护的最基本的组成部分,他将巷道的围岩束缚在一起,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，坝体等进行主动加固。

巷道支护是煤炭开采中的一项关键技术，合理、安全、可靠的巷道支护技术是实现矿井高产高效的必备条件。近年随着锚杆支护技术的发展，已逐渐认识到高预紧力是锚杆发挥及时主动支护效果的关键。目前锚杆预紧力的施加方法主要有2种：直接法，使用专门的中空千斤顶拉伸锚杆到预定的轴向力，然后拧紧螺母，获得预紧力；间接法，通过给螺母施加较大的扭矩，锚杆获得较大的轴向力。由于直接法施工复杂，不适合快速支护的需要，目前大多数均采用间接法施加锚杆预紧力，锚杆尾部螺纹是锚杆获得高预紧力的关键部位。

对于锚杆断裂问题，国内外很多学者都曾进行过研究。澳大利亚学者对锚杆的断裂特别是腐蚀断裂进行了大量的探索和研究。澳大利亚在 20 世纪 90年代开始发现并研究锚杆的应力腐蚀断 (SCC)，Gray P 和 Crosky A 都进行了初步的探索。Erwin Gamboa，Andrej Atrens 和 Ernesto Vil-lalba 等对煤矿锚杆的应力腐蚀断裂( SCC)进行了非常系统的研究，从实室测试、环境因素、材质因素、加工工艺等方面详细阐述了锚杆应力腐蚀破坏的机理，认为应力腐蚀断裂开始于杆体受岩层移动剪切，加工和镀锌能够及螺纹钢锚杆的横肋加工过程等均可对 SCC 产生影响。Damon Vandermaat 等开发了锚杆 SCC 新型测试系统，可以现全尺寸、应力阶段增加的试验，更真实模拟锚杆工作状态。我国学者也对锚杆破断现象进行了研究。吴拥政曾对强力锚杆杆尾螺纹和杆体的断裂进行了试验研究和机理分析，认为锚杆的复杂受力状态是引起锚杆断裂的主要原因，提出了改善材质和加工工艺、新型调心装置、全长锚固等措施。

不难发现目前在煤矿中由于冲击低压等因素的存在，锚杆断裂常有发生。煤巷专用可续接钢锚杆是一种可利用断裂锚杆的锚头及断裂锚杆的续接新技术。煤巷专用可续接钢锚杆集众多优点于一身，是一种很有发展前途的支护形式。其具有针对性强、成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、节约资源、占用施工净空少，可有效、快速地对煤矿巷道支护锚杆断裂后进行续接。

实用新型内容

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型提供煤巷专用可续接钢锚杆，主要为了开发一种整体性好、传力明确、构造简单、安全可靠、施工方便、节约材料的煤矿巷道专用电弧焊接式续接钢锚杆，通过设置锚杆球形螺母、锚杆拱形垫板、锚杆可记忆止浆塞实现对锚杆的固定、支撑和控制功能，在锚杆末端设置电弧焊接式断裂连接接头，可实现与其他锚杆的焊接连接，实现了锚杆的可接续能力，能够有效的解决煤矿巷道工程支护难度大、出现锚杆断裂后无法进行修补的的难题。

本实用新型采用的技术方案如下：

煤巷专用可续接钢锚杆，包括注浆管、锚杆体、锚杆球形螺母、锚杆拱形垫板、锚杆可记忆塞和电弧焊接式断裂连接接头；锚杆体为内部中空的圆柱体结构，内部为注浆管，在锚杆体的左端外侧依次设置锚杆球形螺母、锚杆拱形垫板和锚杆可记忆塞，锚杆球形螺母通过球形螺母螺纹将整个锚杆体锁紧，并与锚杆拱形垫板之间相互挤压形成锚杆体的锚固力，锚杆拱形垫板左端连接锚杆球形螺母，右端连接锚杆可记忆塞，锚杆可记忆塞和锚杆拱形垫板均环绕锚杆体设置；在锚杆体右端设置电弧焊接式断裂连接接头。

进一步地，电弧焊接式断裂连接接头可插入断裂前留在岩体中的锚杆体，通过自动焊接的方式将两端锚杆连接为一个整体。

进一步地，所述电弧焊接式断裂连接接头由断裂连接接头电源线、断裂连接接头主体、断裂连接接头空心段、断裂连接接头横向焊条、断裂连接接头纵向焊条和断裂连接接头承接台组成；断裂连接接头电源线位于注浆管与锚杆体之间，所述电弧焊接式断裂连接接头的主体结构为断裂连接接头主体，其内部是断裂连接接头空心段；断裂连接接头横向焊条与断裂连接接头纵向焊条之间垂直分布，并均匀的分布在断裂连接接头主体的表面；断裂连接接头承接台位于所述电弧焊接式断裂连接接头中部位置，两端与断裂连接接头主体、断裂连接接头空心段、断裂连接接头横向焊条和断裂连接接头纵向焊条连接。

进一步地，所述煤巷专用可续接钢锚杆外锚固段，其安装方式为：先安装锚杆可记忆塞，在安装锚杆拱形垫板前需要进行混凝土浇筑，待达到混凝土初凝强度时，安装锚杆拱形垫板与锚杆球形螺母，并通过千斤顶张拉锚杆体达到相应预应力要求，然后通过锚杆球形螺母进行锁紧。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的效果和优点是有针对性强、操作简便、使用灵活、占用施工净空少、承载力高、施工速度快、经济效果好、传力明确、构造简单、安全可靠，缩短工时，降低造价。

附图说明

图1为煤巷专用可续接钢锚杆示意图。

图2为图1中续接钢锚杆截面示意图。

图3为图1的电弧焊接式断裂连接接头示意图。

图4为图1的锚杆外锚固段连接示意图。

图中，1为注浆管；2为锚杆体；3为锚杆球形螺母；4为锚杆拱形垫板；5为锚杆可记忆塞； 6为电弧焊接式断裂连接接头；

3-1为球形螺母螺纹；

6-1为断裂连接接头电源线，6-2为断裂连接接头主体，6-3为断裂连接接头空心段，6-4为断裂连接接头横向焊条，6-5为断裂连接接头纵向焊条，6-6为断裂连接接头承接台。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述：

如图1-图4所示，煤巷专用可续接钢锚杆，包括注浆管1、锚杆体2、锚杆球形螺母3、锚杆拱形垫板4、锚杆可记忆塞5和电弧焊接式断裂连接接头6；锚杆体2为内部中空的圆柱体结构，内部为注浆管1，在锚杆体2的左端外侧依次设置锚杆球形螺母3、锚杆拱形垫板4和锚杆可记忆塞5，锚杆球形螺母3通过球形螺母螺纹3-1将整个锚杆体2锁紧，并与锚杆拱形垫板4之间相互挤压形成锚杆体2的锚固力，锚杆拱形垫板4左端连接锚杆球形螺母3，右端连接锚杆可记忆塞5，锚杆可记忆塞5和锚杆拱形垫板4均环绕锚杆体2设置；在锚杆体2右端设置电弧焊接式断裂连接接头6。

如图1、图2所示，电弧焊接式断裂连接接头6可插入断裂前留在岩体中的锚杆体，通过自动焊接的方式将两端锚杆连接为一个整体。

如图1、图3所示，所述电弧焊接式断裂连接接头6由断裂连接接头电源线6-1、断裂连接接头主体6-2、断裂连接接头空心段6-3、断裂连接接头横向焊条6-4、断裂连接接头纵向焊条6-5和断裂连接接头承接台6-6组成；断裂连接接头电源线6-1位于注浆管1与锚杆体2之间，所述电弧焊接式断裂连接接头6的主体结构为断裂连接接头主体6-2，其内部是断裂连接接头空心段6-3；断裂连接接头横向焊条6-4与断裂连接接头纵向焊条6-5之间垂直分布，并均匀的分布在断裂连接接头主体6-2的表面；断裂连接接头承接台6-6位于所述电弧焊接式断裂连接接头6中部位置，两端与断裂连接接头主体6-2、断裂连接接头空心段6-3、断裂连接接头横向焊条6-4和断裂连接接头纵向焊条6-5连接。

如图1、图4所示，所述煤巷专用可续接钢锚杆外锚固段，其安装方式为：先安装锚杆可记忆塞5，在安装锚杆拱形垫板4前需要进行混凝土浇筑，待达到混凝土初凝强度时，安装锚杆拱形垫板4与锚杆球形螺母3，并通过千斤顶张拉锚杆体2达到相应预应力要求，然后通过锚杆球形螺母3进行锁紧。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.煤巷专用可续接钢锚杆，其特征在于：包括注浆管（1）、锚杆体（2）、锚杆球形螺母（3）、锚杆拱形垫板（4）、锚杆可记忆塞（5）、电弧焊接式断裂连接接头（6）；锚杆体（2）为内部中空的圆柱体结构，内部为注浆管（1），在锚杆体（2）的左端外侧依次设置锚杆球形螺母（3）、锚杆拱形垫板（4）和锚杆可记忆塞（5），锚杆球形螺母（3）通过球形螺母螺纹（3-1）将整个锚杆体（2）锁紧，并与锚杆拱形垫板（4）之间相互挤压形成锚杆体（2）的锚固力，锚杆拱形垫板（4）左端连接锚杆球形螺母（3），右端连接锚杆可记忆塞（5），锚杆可记忆塞（5）和锚杆拱形垫板（4）均环绕锚杆体（2）设置；在锚杆体（2）右端设置电弧焊接式断裂连接接头（6）。

2.根据权利要求1所述的煤巷专用可续接钢锚杆，其特征在于：电弧焊接式断裂连接接头（6）可插入断裂前留在岩体中的锚杆体，通过自动焊接的方式将两端锚杆连接为一个整体。

3.根据权利要求1所述的煤巷专用可续接钢锚杆，其特征在于：所述电弧焊接式断裂连接接头（6）由断裂连接接头电源线（6-1）、断裂连接接头主体（6-2）、断裂连接接头空心段（6-3）、断裂连接接头横向焊条（6-4）、断裂连接接头纵向焊条（6-5）和断裂连接接头承接台（6-6）组成；断裂连接接头电源线（6-1）位于注浆管（1）与锚杆体（2）之间，所述电弧焊接式断裂连接接头（6）的主体结构为断裂连接接头主体（6-2），其内部是断裂连接接头空心段（6-3）；断裂连接接头横向焊条（6-4）与断裂连接接头纵向焊条（6-5）之间垂直分布，并均匀的分布在断裂连接接头主体（6-2）的表面；断裂连接接头承接台（6-6）位于所述电弧焊接式断裂连接接头（6）中部位置，两端与断裂连接接头主体（6-2）、断裂连接接头空心段（6-3）、断裂连接接头横向焊条（6-4）和断裂连接接头纵向焊条（6-5）连接。

4.根据权利要求1所述的煤巷专用可续接钢锚杆，其特征在于：所述煤巷专用可续接钢锚杆外锚固段，其安装方式为：先安装锚杆可记忆塞（5），在安装锚杆拱形垫板（4）前需要进行混凝土浇筑，待达到混凝土初凝强度时，安装锚杆拱形垫板（4）与锚杆球形螺母（3），并通过千斤顶张拉锚杆体（2）达到相应预应力要求，然后通过锚杆球形螺母（3）进行锁紧。