CN2209213Y - 双涨套式锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于护顶锚杆，特征是杆体由主杆、 副杆构成T形结构；锚固端由带凸台的圆柱体外胀 套和锥体内胀套锚固，内胀套的锥体内设有圆形孔或 圆形孔和长形槽合成的杆体孔；紧固端设有外形带凸 爪的垫圈，托板中心设有与垫圈外形相应的孔，孔大 于垫圈外形。本锚杆能够较好的适应在硬、中、软岩 锚固，锚固性能可靠；安装简单，安装完即能承载，支 护及时；用简便方法即可对杆体、托板等回收，回收省 力、省工、省时、降低成本70％。

Description

本实用新型属于矿山护顶锚杆，需要时锚杆的杆体、托板、垫圈等能够回收，反复使用。

现有技术，为了解决已支护的锚杆能够实现回收，普通采用在锚固段和杆体结合处用螺纹联接，如CN2091352、CN2144178、CN2093241、CN2086796等，这类锚杆从回收角度分析尚存在不足之处：

1、因锚杆较长，一般护顶锚杆长度不小于1500mm，杆体受扭时弹性变形大，在锚杆尾端用力将锚固段的多圈螺纹一圈圈拧出，不易实现，且劳动强度大。

2、有的杆体、锚固件、紧固件采用金属钢铁做成，无论支护在巷帮、顶板后均易锈住，化大力气也不易回收。

本发明目的，为了克服现有锚杆不足之处，提供一种不需要锚固剂的、锚固性能可靠、安装完即可承载、支护及时，用简便方法就能回收复用的涨套式顶板锚杆。

本实用新型是用下面技术方案实现的，下面结合实施例给的附图阐述如下：

图1    为本实用新型双涨套式锚杆总装及安装示意图；

图2    为本实用新型双涨套式锚杆内涨套主视图；

图3    为本实用新型双涨套式锚杆内涨套侧视图；

图4    为本实用新型双涨套式锚杆杆体图；

图5    为本实用新型双涨套式锚杆外涨套主视图；

图6    为本实用新型双涨套式锚杆外涨套C向图；

图7    为本实用新型双涨套式锚杆垫圈图；

图8    为本实用新型双涨套式锚杆托板主视图；

图9    为本实用新型双涨套式锚杆锚固头工作受力示意图；

图10    为本实用新型双涨套式锚杆工作状态受力示意图。

附图编号说明：主杆（1）、副杆（2）、内涨套（3）、外涨套（4）、托板（5）、垫圈（6）、螺母（7）、垫圈凸爪（8）、托板孔（9）、主杆孔（10）、副杆长形槽（11）、杆体合成孔（12）、限位凸台（13）、锚杆孔（14）。

本实用新型双涨套式锚杆，如图1所示，由杆体、内涨套、外涨套、托板、垫圈、螺母等组成，下面结合附图分四方面叙述。

一、结构特征：

1、杆体由主杆（1）、副杆（2）二部分，副杆（2）为短杆，横在主杆（1）顶端，并与主杆（1）垂直构成T型整体结构，主杆（1）另一端设螺纹，如图4所示。T型杆体，使杆体外拉力更好地传递给内涨套（3），副杆（2）使杆体不能拉出，否则杆体有可能被外力拉而滑移，导致锚杆失效。

本实施例，主杆（1）、副杆（2）均采用钢材，副杆（2）煅烧在主杆（1）上与主杆（1）制成整体结构，副杆（2）长度L为26－30mm为宜。

2、涨套为双涨套，包括内涨套（3）、外涨套（4）。内涨套（3）套在杆体锚固端，外涨套（4）套在内涨套（3）外壁上，如图1所示。

3、垫圈（6）外形带有若干个凸爪，如图7所示。本实施例垫圈（6）用钢板冲制成，凸爪长A为5－8mm，宽B为10－15mm，厚不小于6mm。

4、托板（5）中心设有与垫圈（6）外形相应的托板孔（9），孔（9）略大于垫圈（6）外形，如图8所示。

5、内涨套（3）如图2、3所示。外壁呈园锥体，园锥体内中心设有杆体合成孔（12），园锥体下部设有限位凸台（13）。杆体合成孔（12）有二种，一种为园形杆体孔（12），另一种为由园形主体孔（10）和副杆长形槽（11）相接的合成孔。副杆长形槽（11）它是以主杆孔（10）为中心对称开槽，并与园形主体孔相接。长形槽（11）的外形、尺寸应与副杆（2）相匹配。主杆孔（10）的直径应与主杆（1）的外径相匹配。本实施例园形杆体孔（12）的内涨套采用塑料做成，一般锚杆按装后不计划回收的锚杆配用，另一种杆体孔（12）为园长槽合成孔的内涨套（3）采用铸铁做成，若锚杆按装后计划要回收，则选用后一种内涨套（3）。

6、外涨套（4）为连体结构，如图5、6所示。外壁带凸台的园柱体，内壁为锥体，内壁锥度与内涨套（3）的外壁相匹配。按装锚固受力时，外涨套（4）能够自动分体，使外涨套（4）的内、外壁更好的与锚杆孔（14）和内涨套（3）背紧，从而能较好的适应硬、中、软岩锚孔的锚固。可用塑料和铸铁做成。

二、装配连接关系：

1、杆体锚固头装配：

1）先将内涨套（3）套入杆体的锚固端，并使杆体的副杆（2）伸出在内涨套（3）的园锥体底面上。若是选用园长槽合成孔的内涨套（3）则需将杆体旋转至限位凸台（13）约90°左右，此时杆体不能从内涨套中滑出；

2）再将外涨套（4）套在内涨套（3）的外壁上。

2、按装锚杆方法：如图1所示。

1）锚杆从锚固头开始送入锚杆孔（14）使杆体的副杆（2）至孔底后，将专用安装套筒套在锚杆杆体的主杆（1）上，将安装套管送入锚杆孔（14）中，用力用锤击安装套筒尾部，使锚杆的外涨套（4）向锚杆孔（14）孔底移动，将外涨套（4）背紧在锚杆孔（14）上，外涨套移动过程中同时不断地与内涨套（3）背紧，即锚杆的锚固头锚固牢，然后取出安装套管。

2）锚杆尾端装托板（5）、垫圈（6）及螺母（7）。若锚杆按装后计划回收则垫圈（6）的各个凸爪（8）必须置于托板（5）的孔（9）的二个凸孔中间，用螺母（7）紧固牢，紧固后螺母通过垫圈（6）的凸爪（8）对托板（5）压紧。

若锚杆按装后不计划回收，则锚杆尾端紧固用的垫圈（6）采用普通的园形垫圈，托板（5）中心的孔为园形即可。

三、锚杆工作原理：

1、按装锚杆时    锚杆的锚固头紧固原理，参照图9。

当外力F通过按装套筒击外涨套时，由于受锚杆孔（14）空间所限，外涨套（4）与内涨套（3）与锚杆孔（14）孔壁与副杆（2）相互背紧，即外涨套（4）外壁对锚杆孔（14）孔壁产生正压力N₁，外涨套（4）内壁对内涨套（3）的外壁产生正压力N₂，内涨套（3）底面对杆体的副杆（2）产生正压力N₃，反之，锚杆孔（14）的孔壁、内涨套（3）外壁 对外涨套（4）施加一个反作用力N₁′、N₂′，杆体的副杆（2）对内涨套（3）施加一个反作用力N₃′，正压力N₁、N₂、N₃，反作用力N₁′、N₂′、N₃′使外涨套（4）与内涨套（3），内涨套（3）与杆体的副杆（2）彼此背紧，即锚杆的锚固头锚固在锚杆孔（14）中。

2、本锚杆工作状态时的支护原理，参照图10。

围岩移动时，巷壁对托板（5）施加外推力，托板（5）通过垫圈（6）、螺母（7）对杆体施加一外拉力M，外拉力M作用于杆体的副杆（2）的二侧为M／2，外拉力M迫使内涨套（3）外移，但由于安装时内涨套（3）、外涨套（4）已彼此紧固，外涨套（4）对内涨套（3）作用正压力N₂，孔壁对外涨套（4）作用正压力N₁′，即产生外涨套（4）对内涨套（3）摩擦力f₂，最后f₂与N₂合力M′来平衡和缓冲外拉力M的作用，即锚杆起到支护作用。

四、本锚杆能够回收、再次使用、回收的步骤：

1、当工作面采过后，不需要顶板锚杆时，只要用锤捣垫圈（6）的垫圈凸爪（8）使垫圈（6）旋转一定角度，此时垫圈凸爪（8）压不住托板（5），因托板（5）的孔（9）大于垫圈（6）的外形，托板（5）可从垫圈（6）、螺母（7）脱离锚杆，即托板（5）回收，可反复再用。

2、将杆体旋转约90°使副杆（2）置内涨套（3）中的副杆长形槽中，杆体尾端向外用力拉，将T型杆体从内涨套（3）的杆体合成孔（12）抽出，即杆体得到回收，再次复用。

本实用新型双涨套式锚杆的主要优点：

1、锚固性能可靠，按装完毕即能承载，及时起支护作用。

2、锚固头能够很好的适应硬、中、软岩的锚固孔的锚固，如外涨套（4）在锚固受力的工作状态下能够自动分体，使外涨套（4）的内、外壁更好的与锚杆孔（14）和内涨套（3）背紧。

3、按装工艺简单，锚固按装质量不受工人技术熟练程度影响，锚固成功率高。

4、结构设计科学，用简便省力的方法，对锚杆的主要部件——杆体、托板等进行回收。要比现有各类可回收锚杆（用螺纹连接结构）回收，省力、省工、省时，成本可降低70％以上。

Claims (5)

1、双涨套式锚杆，由杆体、涨套、托板、垫圈、螺母组成，其特征在于：

1)杆体由主杆和副杆二部分，副杆为短杆，横在主杆顶端，并与主杆垂直构成T型结构，主杆另一端设螺纹；

2)涨套为双涨套，包括内涨套和外涨套，内涨套套在杆体锚固端，外涨套套在内涨套外壁上；

3)垫圈外形设有数个凸爪；

4)托板中心设有与垫圈外形相应的孔，孔大于垫圈外形。

2、根据权利要求1所述双涨套式锚杆，其特征在于内涨套外壁呈锥度，锥体内中心设有杆体孔，锥体下部设有限位凸台。

3、根据权利要求1.2所述双涨套式锚杆，其特征在于内涨套的杆体孔，设有园形主体孔或由园形主体孔和副杆长形槽相接的合成孔。

4、根据权利要求2.3所述  双涨套式锚杆，其特征在于内涨套的副杆长形槽，它是以园形主体孔为中心对称开槽，并与主杆孔相接，槽的形状、尺寸应与副杆相匹配。

5、根据权利要求1.3所述，双涨套式锚杆，其特征在于内涨套的主杆孔的直径应与主杆的外径相匹配。

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