CN212803288U - 一种可全长粘结的让压锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可全长粘结的让压锚杆，锚杆主要包括楔形套筒、可扩张锚固头、楔形增阻螺纹套、杆体、止浆塞、托盘和高强螺母。楔形套筒外壁布满毛刺，下端加工有螺纹，内壁为沿着筒体等距设置的楔形凹槽；可扩张锚固头为内壁上半部设有与楔形套筒外壁下端相契合螺纹的圆柱形筒体，可扩张贴片通过筒体的矩形缺口穿入；楔形增阻螺纹套外壁焊接四个楔形块，内壁加工为螺纹；杆体下端加工有与楔形增阻螺纹套契合的外螺纹，上端设置与托盘和高强螺母连接的螺纹；止浆塞设置在楔形套筒与托盘之间。本实用新型采用增阻让压的思想，在锚杆支护过程中发生围岩大变形时可提供一定的阻力和让压距离，可保持围岩的稳定性。

Description

一种可全长粘结的让压锚杆

技术领域

本实用新型涉及一种可全长粘结的让压锚杆，属于岩土工程锚固技术领域。

背景技术

锚杆支护现已被广泛应用到矿山支护、岩土工程等领域，随着近年来矿山的开采逐渐由浅部向深部发展，巷道围岩的性质开始发生变化，巷道围岩地质多呈现为松软岩层，受深部地应力的扰动下，容易产生较大的应力，导致岩层不利于支护、易发生大变形、影响人身安全的问题日益凸显。针对地下工程所发生围岩大变形的情况，使支护结构具备让压和大变形的能力是十分必要的，同时也要在让压过程中提供一定的阻力，以免围岩变形过大。

目前在矿山及岩土工程中应用的锚杆种类繁多，并且各有其优缺点。全长粘结的锚杆可以提供有效的锚固力，但是无法提供一定的让压距离；大变形锚杆可以提供一定的让压距离，但是对于破碎围岩的支护强度有限。

例如：中国发明专利CN201810468330.1公开了一种全长粘结大变形让压锚杆，锚杆主要包括扩张锚固头、杆体、波纹套筒、托盘和阻尼螺母。施工时，将锚固头、缓凝树脂药卷及组装后的杆体和波纹套筒依次送入锚孔，套筒平直段安装托盘和阻尼螺母，动阻尼螺母带动杆体转动，直至阻尼塞脱落。可形成一定预应力，并提供较大让压距离和连续工作阻力，但锚杆体的结构组成复杂，构件加工要求较高，而且锚固头涨开的程度不易把握。

中国发明专利CN201811125849.6公开了一种具有阻浆塞的涨壳式预应力中空注浆锚杆，包括螺母、排气、注浆管、球面支撑垫板、阻浆塞、锚杆体、锚固头塑料套圈和涨壳式锚固头，涨壳式锚固头由涨壳内楔和涨壳外夹片组成，涨壳外夹片为多瓣式，涨壳内楔为中空结构且内设螺纹并通过螺纹与锚杆体连接。以施加预应力以提高锚固力，但是在巷道中进行注浆流程繁复，且注浆材料固化时间较长；另外杆体不能实现大变形让压，在围岩大变形时不能实现及时让压。

上述各类锚杆没有将几种锚杆的优点相结合，故需要提供一种施工简单且功能齐全的锚杆，可以在增加锚固力的同时实现大变形让压的功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是结合现有锚杆的优点提供一种可全长粘结的让压锚杆，该锚杆可以在围岩发生大变形时提供一定的让压阻力和让压距离，全长粘结可以保证围岩的稳定性，避免冒顶事故发生。

本实用新型一种可全长粘结的让压锚杆，主要包括楔形套筒、可扩张锚固头、楔形增阻螺纹套、杆体、止浆塞、托盘和高强螺母，其特征在于，所述的楔形套筒外壁布满毛刺，下端加工有螺纹，内壁为沿着筒体等距设置的楔形凹槽；所述的可扩张锚固头为内壁上半部设有与楔形套筒外壁下端相契合螺纹的圆柱形筒体，可扩张贴片通过筒体的矩形缺口穿入；所述的楔形增阻螺纹套外壁焊接四个楔形块，内壁加工为螺纹；杆体下端加工有与楔形增阻让压套筒契合的外螺纹，上端设置与托盘和高强螺母连接的螺纹；所述的止浆塞设置在楔形套筒外壁与托盘接触的下方。

所述的楔形套筒内径与杆体外径一致，套筒内壁上的楔形凹槽的形状与楔形增阻螺旋套外侧的楔形块的形状一致，使楔形块可以嵌入楔形凹槽，楔形凹槽一组为四个，沿筒壁四周均匀布置，沿套筒内壁设置多组，在套筒内壁的四分之一处不再设置凹槽。

所述的可扩张锚固头中可扩张贴片呈台阶形，穿过可扩张锚固头的筒体后留在可扩张锚固头外侧的部分侧面为倒三角形且外壁上布满了锥形倒刺片，扩张过程是通过楔形套筒的外螺纹旋入可扩张锚固头的内螺纹，对贴片上端挤压使可扩张贴片张开。

所述的楔形增阻螺纹套通过内壁的螺纹与杆体连接，杆体的上端从楔形套筒的下端穿入，使杆体下端的楔形螺纹套上的楔形块嵌入楔形套筒下端的第一组楔形凹槽中。

所述的托盘和高强螺母通过杆体上粗螺纹与杆体和楔形套筒连接，完成组装。

所述的止浆塞为高强橡胶材质，外观形如喇叭状，采用过盈连接将止浆塞套在楔形套筒外壁与托盘接触的下方，止浆塞上设有一排气孔使内外气压平衡。

本实用新型一种可全长粘结的让压锚杆的工作变形原理：当围岩开始发生变形时，随着作用力的大小开始超过楔形增阻螺纹套上的楔形块与楔形套筒内壁的楔形凸起之间的摩擦力和剪切力时，杆体带动楔形增阻螺纹套与楔形套筒发生相对移动，当楔形增阻螺纹套通过了第一组楔形凸起后，完成了一次增阻让压，再随着围岩的不断变形，杆体带动楔形增阻螺纹套挤压楔形套筒之间的下一组楔形凸起，实现增阻让压，再历经多次增阻让压后，杆体协同楔形增阻螺纹套移动到不再设置凹槽处，停止移动，直至锚杆失效。

本实用新型一种可全长粘结的让压锚杆的施工方法为，按照锚杆尺寸进行打孔，用压风清扫锚孔中的浮尘，将扩张锚固头推入锚孔底部，再将足够用量的树脂锚固剂放入孔中；随后将组装好的止浆塞、楔形套筒、楔形增阻螺纹套和杆体插入锚孔；接着安装托盘和高强螺母，选用合适的搅拌器带动整个杆体旋转，在旋转的过程中，楔形套筒旋入可扩张锚头，使可扩张贴片受到挤压而张开，可扩张贴片上的锥形倒刺片使树脂锚固剂破碎进而充盈整个杆体，锚孔内部的气体通过止浆塞上的排气孔排出；随后卸下搅拌器，及时在孔口将杆体立住，锚固剂固化前不能使杆体位移或者晃动；达到锚固强度后将止浆塞上的小孔用橡胶塞封堵，并拧紧高强螺母施加一定的预紧力。

本实用新型一种可全长粘结的让压锚杆的优点是：

1、楔形套筒部位与围岩形成一共同支护体系，加强锚固范围内的整体性，可提供足够的锚固力；

2、本实用新型结构简单，安装方便；

3、可扩张锚固头的扩张原理十分简单，容易操作，扩张后的贴片紧贴围岩壁，可以提供足够的初锚力；

4、采用树脂锚固剂进行锚固，省时省力，关键在于施工方便，便于在巷道中进行工作；

5、可提供连续的让压阻力和让压距离，适宜用以大变形围岩；

6、杆体部位与外界水分隔绝而不易发生锈蚀而导致强度减弱。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的整体安装完成后结构示意图；

图3为本实用新型的楔形增阻螺纹套的侧面三维示意图。

图4为本实用新型的可扩张锚固头的侧面三维示意图；

图5为图1中a-a截面的剖面图；

图例说明：1-楔形增阻螺纹套；11-楔形块；2-楔形套筒；21-楔形凹槽；22-毛刺；23-楔形凸起；3-可扩张锚固头；31-可扩张贴片；32-锥形倒刺片；4-止浆塞；41-排气孔；42-橡胶塞； 5-托盘；6-高强螺母；7-杆体；8-围岩；9-树脂锚固剂。

具体实施方式

本实用新型提供一种可全长粘结的让压锚杆，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

如图1所示的一种可全长粘结的让压锚杆由楔形螺旋增阻套1、楔形套筒2、可扩张锚固头3、止浆塞4、托盘5、高强螺母6、杆体7组成。所述的楔形螺旋增阻套1为外壁焊接有四个楔形块11，内壁加工有与杆体下端衔接的螺纹；楔形套筒2的内径与杆体的外径一致，外壁加工有毛刺22，可以在锚固时增加锚固力，外壁的三分之一处设置有与可扩张锚固头3衔接的螺纹，内壁设置有与楔形增阻螺纹套1上的楔形块11相嵌合的楔形凹槽21，楔形凹槽21在套筒内设置多组，两组楔形凹槽21之间是为楔形块11提供阻力的楔形凸起 23；楔形套筒2内壁的四分之一处不再设置楔形凹槽21，不再提供大变形让压功能，而是提供增阻功能；可扩张锚固头3为中空圆柱体，内壁加工有螺纹，锚固头侧壁对称加工有两个矩形缺口，可扩张贴片31从矩形缺口穿入与锚固头组合；可扩张贴片呈台阶形，穿过可扩张锚固头的筒体后留在可扩张锚固头外侧的部分侧面为倒三角形且外壁上布满了锥形倒刺片，扩张过程是通过楔形套筒的外螺纹旋入可扩张锚固头的内螺纹，对贴片上端施加挤压使可扩张贴片张开。可扩张贴片上附有锥形倒刺片32，在可扩张贴片31受到挤压而张开时，锥形倒刺片32贴紧围岩8增加锚固力；止浆塞4外观形如喇叭状，中间留空且直径小于杆体直径，锚杆安装时通过过盈连接将止浆塞4与杆体7上部连接，在止浆塞上设置一排气孔 41，以便于在破碎树脂锚固剂9时锚孔中的气体排出，保证压力平衡。

施工时，按照锚杆尺寸进行打孔，用压风清扫锚孔中的浮尘，将可扩张锚固头3推入锚孔底部，再将足够用量的树脂锚固剂放入孔中；随后将组装好的止浆塞4、楔形套筒2、楔形增阻螺纹套1和杆体7插入锚孔；接着安装托盘5和高强螺母6，选用合适的搅拌器带动整个锚杆体旋转，在旋转的过程中，楔形套筒2旋入可扩张锚固头3，使可扩张贴片31 受到挤压而张开，可扩张贴片31上的锥形倒刺片32使树脂锚固剂9破碎进而充盈整个杆体，锚孔内部的气体通过止浆塞上的排气孔41排出；随后卸下搅拌器，及时在孔口将杆体立住，锚固剂固化前不能使锚杆体位移或者晃动；达到锚固强度后将止浆塞4上的排气孔41用橡胶塞42封堵，并拧紧高强螺母6施加一定的预紧力，完成安装。

Claims (6)

1.一种可全长粘结的让压锚杆，主要包括楔形套筒、可扩张锚固头、楔形增阻螺纹套、杆体、止浆塞、托盘和高强螺母，其特征在于，所述的楔形套筒外壁布满毛刺，下端加工有螺纹，内壁为沿着筒体等距设置的楔形凹槽；所述的可扩张锚固头为内壁上半部设有与楔形套筒外壁下端相契合螺纹的圆柱形筒体，可扩张贴片通过筒体两侧的矩形缺口穿入；所述的楔形增阻螺纹套外壁焊接四个楔形块，内壁加工为螺纹；杆体下端加工有与楔形增阻让压套筒契合的螺纹，上端设置与托盘和高强螺母连接的螺纹；所述的止浆塞设置在楔形套筒与托盘之间。

2.如权利要求1所述的一种可全长粘结的让压锚杆，其特征在于，所述的楔形套筒内径与杆体外径一致，套筒内壁上的楔形凹槽的形状与楔形增阻螺旋套外侧的楔形块的形状一致，使楔形块可以嵌入楔形凹槽，楔形凹槽一组为四个，均匀分布在筒壁四周，沿套筒内壁上下设置多组，在套筒内壁的上四分之一处不再设置凹槽。

3.如权利要求1所述的一种可全长粘结的让压锚杆，其特征在于，所述的可扩张锚固头中可扩张贴片呈台阶形，穿过可扩张锚固头的筒体后留在可扩张锚固头外侧部分的侧面为倒三角形且外壁上布满了锥形倒刺片，扩张过程是通过楔形套筒的外螺纹旋入可扩张锚固头的内螺纹，对贴片上端挤压使可扩张贴片张开。

4.如权利要求1所述的一种可全长粘结的让压锚杆，其特征在于，所述的楔形增阻螺纹套通过内壁的螺纹与杆体连接，杆体的上端从楔形套筒的下端穿入，使杆体下端的楔形螺纹套上的楔形块嵌入楔型套筒下的第一组楔形凹槽。

5.如权利要求1所述的一种可全长粘结的让压锚杆，其特征在于，所述的托盘和高强螺母通过杆体上端螺纹与杆体和楔形套筒连接，完成组装。

6.如权利要求1所述的一种可全长粘结的让压锚杆，其特征在于，所述的止浆塞为高强橡胶材质，外观形如喇叭状，采用过盈连接将止浆塞套在楔形套筒外壁上且在托盘的下方，止浆塞上设有一排气孔使内外气压平衡。

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