CN2157984Y - 自锚式锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型属矿山井下支护设施——锚杆，它是 一种机械自动锚固式锚杆，称为自锚式锚杆，是针对 现有锚杆工程现场安装不够简便、锚固端产生松动时 不能恢复锚固力等弱点而设计的。本实用新型的主 体部分是锚杆锚头，由于锚头的这种结构形式，因而 使该锚杆具有：安装特别简便，安装时只需将锚杆推 送入孔中安装位置，上好垫板和螺帽即可；具备自动 锚固功能，当锚固端因地压作用产生锚头与孔壁间松 动时，锚杆可自动重新锚固，解决了以往锚杆在此种 情况下锚固力减弱或锚固失效等技术问题；锚杆的外 露长度可随意留取，钻孔深度超出时不影响锚杆的安 装；杆体可以回收等优点。投入使用其社会效益和经 济效益将甚为显著。

Description

本实用新型属矿山井下支护设施一锚杆，它是一种机械自动锚固式锚杆。

目前矿山井下巷道支护所用的锚杆种类很多，国内外有十几种，其中倒楔式、缝管式、水泥卷式和树脂卷式锚杆是较为常用的几种。包括这几种在内，现有锚杆在工程应用中还存在下列不足方面。

1.锚杆安装锚固工序不够简便易行，安装工艺对安装质量有影响。如：倒楔式锚杆的安装，其楔片捆绑时松紧要适度；锚杆送入孔中要小心进行，免得楔片脱离造成误锚或返工；楔片打入胀紧锚固过程只能凭感觉和经验而定。缝管式锚杆的安装，全长都需要较大动力挤压打入孔中。水泥卷式和树脂卷式锚杆的安装需要配备专用安装工具，且水泥卷的浸水环节要求严格。这些过程的准确性直接影响到锚杆的安装质量。国标GBJ86－85规范对锚杆安装质量要求严格，不然锚固力上不去，很难达到规范规定锚固力不小于50KN要求。

2.在地压作用下，一旦锚杆锚固部分与孔壁间产生松动，那么原有锚固力（或锚固强度）会大大下降，甚至锚固失效。产生这种情况就其锚杆结构本身无法弥补，这会给原工程的安全稳定性造成不利。

本实用新型提供了一种自动锚固式锚杆，这种锚杆能够解决上述锚杆不足之处，它安装简便，具有自动锚固作用。

本实用新型主要部分是锚杆的锚头，它是由四种部件组成。锚杆安装后，在锚头弹簧力、杆体拉力作用下，锚头与孔壁间产生的摩擦锚固力大于杆体拉力，形成自动锚固。

本实用新型与现有锚杆相比具有以下优点：

安装特别简便，安装时只要将锚杆推送入孔中要求位置，上好垫板和螺母即可；

具备自锚功能，在地压力作用下当锚固端锚头与孔壁间产生松动时该锚杆可自动重新锚固，解决了以往锚杆在此种情况下锚固力减弱或锚固失效技术问题；

锚杆的外露长度可随意留取，钻孔深度超出时不影响锚杆的安装；

杆体可以回收。

图1是本实用新型实用中结构简图

图2是本实用新型锚杆锚头部分受力分析图

结合图1、图2详述本实用新型内容及技术原理如下：

锚杆锚头结构：由楔体（1）、楔块（2）、弹簧（3）及护管（4）组成。

锚杆工程中的安装：杆体（5）与锚头连接为整体（螺扣连接）；锚头护管（4）顶放于钻孔（6）孔口上，手推杆体（5），使楔体（1）压缩弹簧（3）、楔体（1）与楔块（2）有相对移动，这时楔块（2）外缘轮廓尺寸可变小，这样可使锚头进入钻孔中；通过杆体（5）推送整体锚杆至安装深度位置；套上垫板（7）、扭紧螺母（8），安装完毕。

锚固原理说明：当锚杆安装好后，楔体（1）和楔块（2）受力状态如图2。

由图2受力分析计算导出F、f、P、T、α间关系为：

F＝（P＋T）·f·ctgα

其中：F－孔壁与楔块间摩擦锚固力

P－杆体拉力

T－弹簧压力

f－孔壁与楔块间摩擦系数

α－楔体、楔块斜面倾角

因为f是常数，设计调整α角度使f·ctgα＞1，这样即有F＞P＋T或F＞P（因为T＜＜P），也就是说在P力作用下锚头所产生的摩擦锚固力F总是大于杆体的拉力P，因此锚杆得到锚固。

当P＝0时，F＝T·f·ctgα为初始摩擦锚固力。弹簧的作用就是产生安装时初始摩擦锚固力或在锚头与孔壁间产生松动时，产生重新锚固所需的初始摩擦固力，进而达到锚固或重新锚固之目的。

Claims (1)

1. 一种自锚式锚杆，由楔体(1)、楔块(2)、弹簧(3)、护管(4)、杆体(5)、垫板(7)及螺母(8)等组成，其特征在于杆体(5)与楔体(1)螺纹联接，楔块(2)与楔体(1)平面接触，弹簧(3)置于楔体(1)与护管(4)的底部之间，垫板(7)与螺母(8)在杆体(5)的前端。

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