CN213450438U - 一种复合型锚杆结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合型锚杆结构，包括杆套、杆芯、限位螺母、托板和转动螺母，杆套为中空结构，套接在杆芯的前端，限位螺母对称焊接在杆套两端的杆芯上，杆芯为全长设置有外螺纹的实心钢质圆柱体，托板和转动螺母设置在杆芯的尾端，其中托板安装在转动螺母的前端；通过利用螺母将管缝锚杆和树脂锚杆结合，使树脂锚杆在树脂凝固期利用管缝锚杆可立即提供锚固力的特点也能提供锚固力，解决了树脂锚杆在树脂凝固期内不能提供了初始锚固力的缺陷，降低树脂锚杆施工过程中的危险系数，有效提高施工过程中的安全系数；同时本复合型锚杆结构将锚杆施工程序进行了简化，可一次性安装到位，具有结构简单、施工方便、节省工序且支撑力好的优点。

Description

一种复合型锚杆结构

技术领域

本实用新型属于巷道支护设备领域，具体涉及一种复合型锚杆结构。

背景技术

锚杆是巷道支护最基本的组成部分，它以其优越的支护原理、简单的工艺、经济的造价和良好的支护效果等优点，被迅速的得到发展和应用，目前管缝锚杆和树脂锚杆的使用相对广泛；

当管缝锚杆安装于比管径稍小的钻孔时，在全长范围内对孔壁施加径向压力和阻止围岩下滑的摩擦力，可立即向围岩提供锚固力，但其存在以下缺点：（1）支护效果一般，抗拔力1-2T；（2）支护时，所需钻孔直径大，施工不方便；

树脂锚杆安装时需将树脂剂与锚杆同时送至钻孔内待树脂凝固后可向围岩提供锚固力，存在树脂凝固期（3-5天），在此期间不能通过锚杆向围岩施加锚固力，必须二次施工才可达到支护效果，安装程序繁琐且存在一定的安全风险；

因此，如何将管缝锚杆和树脂锚杆结合，使这两种锚杆的优势互补，可以在树脂锚杆的树脂凝固期内充分发挥管缝锚杆的优点快速向围岩施加锚固力，有效提高树脂锚杆安装过程中的安全系数变成了工程技术人员在施工过程中的一个急需解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种复合型锚杆结构，通过利用螺母将管缝锚杆和树脂锚杆结合，使树脂锚杆在树脂凝固期利用管缝锚杆可立即提供锚固力的特点也能提供锚固力，降低树脂锚杆施工过程中的危险系数，且施工过程简化，锚杆可一次性安装到位无需二次加固，具有结构简单、施工方便、节省工序且支撑力好的特点。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种复合型锚杆结构，包括杆套、杆芯、限位螺母、托板和转动螺母，杆套为中空结构，套接在杆芯的前端，限位螺母对称设置在杆套两端的杆芯上，杆芯为全长设置有外螺纹的实心钢质圆柱体，托板和转动螺母设置在杆芯的尾端，其中托板安装在转动螺母的前端。

优选的，所述的杆套为中空钢质圆柱筒，且在杆套上设置有管缝，杆套前端设置有锚固部，锚固部长度为3-5cm，且其直径沿前端部逐渐减小。

优选的，所述的管缝的圆心角为10^o。

优选的，所述的限位螺母焊接在杆芯上，且在限位螺母上设置有螺母凹槽，螺母凹槽的设置位置与管缝的设置位置相互适应。

优选的，所述的螺母凹槽的圆心角为6^o。

优选的，所述的托板为圆板状结构，包括托板本体、弹簧和预应力簧片，预应力簧片活动安装在托板本体上，弹簧安装在托板本体与预应力簧片之间。

优选的，所述的托板本体的两侧设置有弧形滑槽，弧形滑槽与设置在预应力簧片下侧的卡合凸起配合使用。

本实用新型的有益效果是：本实用新型公开了一种复合型锚杆结构，与现有技术相比，本实用新型的改进之处在于：（1）本实用新型设计了一种复合型锚杆结构，通过利用螺母将管缝锚杆和树脂锚杆结合，使树脂锚杆在树脂凝固期利用管缝锚杆可立即提供锚固力的特点也能提供锚固力，解决了树脂锚杆在树脂凝固期内不能提供了初始锚固力的缺陷，降低树脂锚杆施工过程中的危险系数，有效提高施工过程中的安全系数；

（2）同时，传统树脂锚杆施工过程中由于存在树脂凝固期，需要在树脂完全凝固后进行二次加固，本复合型锚杆结构的设计将锚杆施工程序进行了简化，锚杆可一次性安装到位无需二次加固，具有结构简单、施工方便、节省工序且支撑力好的优点。

附图说明

图1为本实用新型复合型锚杆结构的主视图。

图2为本实用新型杆套部分的局部放大图。

图3为本实用新型杆套的结构示意图。

图4为本实用新型限位螺母的侧视图。

图5为本实用新型锚杆安装后托板杆套位置的剖视图。

图6为本实用新型托板的右视图。

图7为本实用新型托板的剖视图。

图8为本实用新型实施例1复合型锚杆结构的受力效果图。

其中：1.杆套，11.管缝，12.锚固部，2.杆芯，21.外螺纹，3.限位螺母，31.螺母凹槽，4.托板，41.托板本体，411.弧形滑槽，42.预应力簧片，421.卡合凸起，43.弹簧，5.转动螺母，6.树脂剂层。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的描述。

参照附图1-8所示的一种复合型锚杆结构，其特征在于：包括杆套1、杆芯2、限位螺母3、托板4和转动螺母5，杆套1为中空结构，套接在杆芯2的前端，使用时对钻孔侧壁产生向外的支撑力，可立即向围岩施加预应力，限位螺母3对称设置在杆套1两端的杆芯2上，对杆套1的位置进行限位，杆芯2为全长设置有外螺纹的实心钢质圆柱体，托板4和转动螺母5设置在杆芯2的尾端，其中托板4安装在转动螺母5的前端，对托板4的位置进行调整。

优选的，所述的杆套1为中空钢质圆柱体，在杆套1上设置有管缝11，当放入钻孔内时，由于围岩变形，利用杆套1对的外侧壁可以直接对钻孔内壁上的围岩压力进行支撑；

优选的，为了方便安装，杆套1前端设置有锚固部12，锚固部12的长度为3-5cm，且其直径沿前端部逐渐减小。

优选的，为了防止杆套1在围岩压力下产较大变形而损坏，所述的管缝11的圆心角设计为10^o。

优选的，为了对杆套1进行固定，所述的限位螺母3焊接在杆芯2上，且为方便注入树脂剂，所述限位螺母3上设置有螺母凹槽31，为便于树脂剂可以沿着：内部限位螺母3→杆套1内部→外部限位螺母33上的螺母凹槽31→充满钻孔的路径流通，所述螺母凹槽31的设置位置与管缝11的设置位置相互适应，即设置在同一直线上。

优选的，为了螺母凹槽31在围岩压力下产较大变形而损坏，所述的螺母凹槽31的圆心角为6^o。

优选的，为了保证托板4在安装好后存在一定的向外拉的预应力，使得托板4可以较好的对钻孔外沿部的围岩进行支撑，以增强锚杆的支撑作用，将所述托板4设计为圆板状结构，且托板4包括托板本体41、弹簧43和预应力簧片42，预应力簧片42活动安装在托板本体41上，弹簧43安装在托板本体41与预应力簧片42之间，托板本体41的两侧设置有弧形滑槽411，弧形滑槽411与设置在预应力簧片42下侧的卡合凸起421配合使用，即将卡合凸起421活动卡合在弧形滑槽411内，且所述弧形滑槽411的深度从托板本体41的圆心位置向两边边沿逐渐减小，使用时，当转动螺母5在悬紧的过程中，预应力簧片42受到外部压力，逐渐变形使得伸入钻孔内的杆芯1和杆套2受到一定的预应力，而由于弹簧43的缓冲作用，使得预应力簧片42有一定的缓冲变形的作用，可以使得在树脂剂凝固后，复合型锚杆对围岩具有好的锚固作用。

实施例1：对于复合型锚杆结构的受力分析，如图8所示：

（1）将复合型锚杆送入钻孔内时，尾端的限位螺母3受到杆套1与孔壁摩擦力-ƒ相同的力N₁=-ƒ；

（2）当对托板4一侧的转动螺母5进行紧固时，前端的限位螺母3受到与托板承托力4受到的力N₂相反的力N₃=-N₂；

（3）即在设计时必须保证施工器械产生的力N₄大于等于尾端的限位螺母3受到的力N₁，即N₄≥N₁=-ƒ；杆套1受到的摩擦力ƒ大于等于前端的限位螺母3受到的力N₃，即ƒ≥N₃=-N₂；

（4）ƒ随管杆套1的长度和强度的增大而增大，前端的限位螺母3和尾端的限位螺母3可承受的力随螺母的厚度和螺母与杆芯2间焊接强度的增大而增大。

本实用新型所述复合型锚杆结构的使用原理及使用过程：

（1）首先，将所述复合型锚杆结构完全插入到钻孔内，钻孔围岩发生微量变形将杆套1完全夹紧，杆套1对围岩产生支撑力；

（2）向钻孔内注入树脂剂，在注入树脂剂的过程中，所述注入树脂剂的流通路径为：内部限位螺母3→杆套1内部→外部限位螺母33上的螺母凹槽31→充满钻孔，此时树脂剂虽未完全凝固，但位于钻孔底部的一段管缝锚杆能立即产生对孔壁的径向压力和阻止围岩下滑的摩擦力；

（3）调节转动螺母5，转动螺母5推动托板4向内运动，使围岩受到托板的承托力，处于三向受力状态，保证巷道掌子面的稳定性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种复合型锚杆结构，其特征在于：包括杆套(1)、杆芯(2)、限位螺母(3)、托板(4)和转动螺母(5)，杆套(1)为中空结构，套接在杆芯(2)的前端，限位螺母(3)对称设置在杆套(1)两端的杆芯(2)上，杆芯(2)为全长设置有外螺纹(21)的实心钢质圆柱体，托板(4)和转动螺母(5)设置在杆芯(2)的尾端，其中托板(4)安装在转动螺母(5)的前端。

2.根据权利要求1所述的一种复合型锚杆结构，其特征在于：所述的杆套(1)为中空钢质圆柱筒，且在杆套(1)上设置有管缝(11)，杆套(1)前端设置有锚固部(12)，锚固部(12)长度为3-5cm，且其直径沿前端部逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的一种复合型锚杆结构，其特征在于：所述的限位螺母(3)焊接在杆芯(2)上，且在限位螺母(3)上设置有螺母凹槽(31)，螺母凹槽(31)的设置位置与管缝(11)的设置位置相互适应。

4.根据权利要求1所述的一种复合型锚杆结构，其特征在于：所述的托板(4)为圆板状结构，包括托板本体(41)、弹簧(43)和预应力簧片(42)，预应力簧片(42)活动安装在托板本体(41)上，弹簧(43)安装在托板本体(41)与预应力簧片(42)之间。

5.根据权利要求4所述的一种复合型锚杆结构，其特征在于：所述的托板本体(41)的两侧设置有弧形滑槽(411)，弧形滑槽(411)与设置在预应力簧片(42)下侧的卡合凸起(421)配合使用。

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