專利名稱：漸進(jìn)讓壓復(fù)合式可伸長錨桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及礦山工程支護(hù)用的錨桿，尤其涉及允許圍巖可控變形的一種錨桿。
背景技術(shù)：
在巖土工程涉及的礦山巷道、硐室和隧道施工中，為了控制圍巖變形，防止其失穩(wěn)，對圍巖進(jìn)行加固的一種主要手段是采用錨桿支護(hù)。所謂錨桿支護(hù)，就是在巷道圍巖上鉆上錨孔，將錨桿錨固在錨孔中，起到支護(hù)加固圍巖的作用。錨桿支護(hù)能充分調(diào)動(dòng)巖土體自身的承載能力，在礦山巷道支護(hù)中，取得了良好的應(yīng)用效果。隨著巖土工程施工技術(shù)、支護(hù)理念的不斷發(fā)展，各種類型的錨桿也在層出不窮地出現(xiàn)。按錨固方式可分為機(jī)械錨固式錨桿、注漿錨固式錨桿和樹脂粘結(jié)錨固式錨桿；按預(yù)應(yīng)力方式可分為普通錨桿和預(yù)應(yīng)力錨桿；按錨固段形式可分為全長錨固錨桿和端頭錨固錨桿。按錨桿結(jié)構(gòu)可分為螺紋鋼錨桿和管縫式錨桿，等等。目前礦山常用的是樹脂端錨式螺紋鋼錨桿，簡稱樹脂錨桿。與本申請有關(guān)的是樹脂錨桿和管縫式錨桿。樹脂錨桿的結(jié)構(gòu)是，由樹脂錨固端、螺紋鋼錨桿體、讓壓托盤及螺母組成；使用時(shí)通過樹脂藥卷將桿體頭部粘固在鉆孔中，尾部用螺母在孔外施加預(yù)緊力；樹脂錨桿操作簡單，安裝方便，具有錨固速度快、強(qiáng)度大、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)；但是，由于屬于端頭錨固，無法實(shí)現(xiàn)圍巖的全長錨固，又由于螺紋鋼錨桿剛度較大，柔度較小，讓壓托盤變形有限，所以與圍巖變形不協(xié)調(diào)，無法適應(yīng)圍巖的變形，造成螺紋鋼錨桿“拉斷”或與螺母“脫錨”，失去錨固力。管縫式錨桿的結(jié)構(gòu)是，由帶漲縫的管體和平板托盤兩部分組成，是一種主動(dòng)加固圍巖的全長錨固式錨桿；管縫式錨桿結(jié)構(gòu)簡單，安裝操作方便，工作性能可靠，管縫式錨桿能夠約束錨孔壁面變形并釋放圍巖變形，但是其后期錨固力不足，且不能施加預(yù)緊力。從煤礦巷道掘進(jìn)揭露的巖石情況看，隨著開采條件的不斷惡化，出現(xiàn)了高應(yīng)力軟巖，加上圍巖破碎，在這些地層中掘進(jìn)巷道，錨桿支護(hù)常出現(xiàn)以下問題(I)錨桿孔受力變形、破壞，破碎巖體進(jìn)入錨桿孔，巷道淺表圍巖和噴漿層易出現(xiàn)擠壓破壞區(qū)域，錨桿托盤失去承載骨架而出現(xiàn)約束力為零，發(fā)揮不出錨桿的錨固效果。(2)不斷惡化的圍巖條件，巖體開挖需要一定的變形釋放，為了維持圍巖的穩(wěn)定，要求錨桿既要有一定的剛度，又能夠釋放部分變形，即做到“漸進(jìn)讓壓”、“讓抗結(jié)合”。目前，能夠提供“讓”的錨桿不能同時(shí)提供“抗”，屢屢出現(xiàn)巷道垮塌事故；只能提供“抗”的錨桿，常出現(xiàn)“脫錨”和“拉斷”現(xiàn)象。(3)深部巖體的分區(qū)破裂使得圍巖內(nèi)部出現(xiàn)離層或局部破壞，造成錨桿支護(hù)的受力不均，端錨錨固端和托盤之間形成圍巖松動(dòng)空間或孔壁松動(dòng)使實(shí)際有效錨固長度縮短，錨固力降低，圍巖本身的自支撐能力也難以發(fā)揮。綜上所述，螺紋鋼樹脂錨桿、管縫式錨桿等均不能實(shí)現(xiàn)深部、軟弱、破碎圍巖巷道的有效支護(hù)問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為解決深部、軟弱、破碎圍巖巷道的支護(hù)問題，實(shí)用新型一種漸進(jìn)讓壓復(fù)合式可伸長錨桿，既可以作為臨時(shí)支護(hù)，又可以用作永久支護(hù)。本實(shí)用新型的的漸進(jìn)讓壓復(fù)合式可伸長錨桿結(jié)構(gòu)是它包括安裝在錨孔中的管縫式錨桿和螺紋鋼樹脂錨桿，其特征在于，螺紋鋼樹脂錨桿的長度大于管縫式錨桿的長度，且螺紋鋼樹脂錨桿桿體穿過管縫式錨桿桿體，在螺紋鋼樹脂錨桿的托盤與螺母之間設(shè)有漸進(jìn)讓壓件；上述的漸進(jìn)讓壓件是一個(gè)鋼制球殼體，鋼制球殼體的斷面為羊角形，底面上設(shè)有穿過螺紋鋼樹脂錨桿桿體的通孔。本實(shí)用新型的具體施工方法如下第一步先打好錨桿孔，裝入樹脂藥卷，安裝螺紋鋼錨桿桿體，使螺紋鋼錨桿桿體 錨固在錨桿孔底部，形成樹脂錨固端；第二步安裝管縫式錨桿，將管縫式錨桿套在螺紋鋼錨桿桿體上，用錘敲入錨桿孔內(nèi)直到管縫式錨桿桿體尾部的凸起部分卡緊平板托盤，形成全長粘結(jié)錨固段；第三步在螺紋鋼樹脂錨桿的桿體上安裝讓壓托盤，然后將漸進(jìn)讓壓件套在螺紋鋼錨桿桿體上，最后擰緊螺母。本實(shí)用新型的工作原理與積極效果是I、管縫式錨桿能立即對圍巖施加三向應(yīng)力，主動(dòng)加固圍巖；在提供了初錨力的同時(shí)，有效保護(hù)了錨桿孔不被破壞；又因其為全長錨固粘結(jié)錨桿，隨著時(shí)間的延長，巖孔會逐漸縮小，不斷壓縮管徑，使錨桿管縫產(chǎn)生更大的張力，與孔壁間的摩擦力也相應(yīng)增加，故錨固力會隨著時(shí)間延長而提高，故能夠充分發(fā)揮圍巖的自支撐能力，使錨桿與圍巖達(dá)到強(qiáng)度上的耦合；2、隨著深部圍巖變形，漸進(jìn)讓壓件逐漸壓縮變形，而且阻力逐漸增大，即允許圍巖慢慢釋放壓力，而又限制圍巖的持續(xù)變形；當(dāng)達(dá)到圍巖允許變形量時(shí)，螺紋鋼樹脂錨桿將發(fā)揮更大作用，及時(shí)提供足夠的錨固力，實(shí)現(xiàn)巷道圍巖的可控變形，而且避免螺紋鋼樹脂錨桿被強(qiáng)行拉斷失去作用。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。圖I為本實(shí)用新型的構(gòu)造圖；圖2為圖I中的漸進(jìn)讓壓件構(gòu)造剖面圖。圖例說明1_樹脂錨固端，2-錨桿孔，3-螺紋鋼樹脂錨桿桿體，4-管縫式錨桿桿體，5-平板托盤，6-讓壓托盤，7-漸進(jìn)讓壓件，8-螺母，9-通孔。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型的的漸進(jìn)讓壓復(fù)合式可伸長錨桿結(jié)構(gòu)是它包括安裝在錨孔中的管縫式錨桿和螺紋鋼樹脂錨桿；上述的管縫式錨桿由管縫式錨桿桿體4和平板托盤5組成，上述的螺紋鋼樹脂錨桿由樹脂錨固端I、螺紋鋼樹脂錨桿桿體3、讓壓托盤6及螺母8組成；其中，螺紋鋼樹脂錨桿的長度大于管縫式錨桿的長度，且螺紋鋼樹脂錨桿桿體穿過管縫式錨桿桿體，在螺紋鋼樹脂錨桿的讓壓托盤6與螺母8之間設(shè)有漸進(jìn)讓壓件7 ;上述的漸進(jìn)讓壓件7是一個(gè)鋼制球殼體，鋼制球殼體的斷面形狀為羊角形，底面上設(shè)有穿過螺紋鋼樹脂錨桿桿體 3的通孔9。上述的螺紋鋼樹脂錨桿桿體3直徑選18 22mm，長度為2500 3000mm，讓壓托盤6尺寸為100 X 100 X 12mm ;所述的管縫式錨桿桿體4長度為1800 2300mm，管壁厚3mm，管縫寬10 15mm，外徑40 48mm，平板托盤5尺寸為130 X 130 X 5mm ;所述的漸進(jìn)讓壓件7的高度60 100mm,底部最厚處壁厚15 20mm,通孔9直徑20 25_。本實(shí)用新型的具體施工方法如下第一步先打好錨桿孔2，裝入樹脂藥卷，安裝螺紋鋼樹脂錨桿桿體3，使螺紋鋼樹脂錨桿桿體3錨固在錨桿孔2底部，形成樹脂錨固端I ;第二步安裝管縫式錨桿，將管縫式錨桿桿體4套在螺紋鋼樹脂錨桿桿體3上，用錘敲入錨桿孔2內(nèi)直到管縫式錨桿桿體4尾部的凸起部分卡緊平板托盤5，形成全長粘結(jié)錨固段。第三步安裝讓壓托盤6，然后將漸進(jìn)讓壓件7套在螺紋鋼錨桿桿體3上，最后擰緊螺母8。
權(quán)利要求1.一種漸進(jìn)讓壓復(fù)合式可伸長錨桿，它包括安裝在錨孔中的管縫式錨桿和螺紋鋼樹脂錨桿，其特征在于，螺紋鋼樹脂錨桿的長度大于管縫式錨桿的長度，且螺紋鋼樹脂錨桿桿體穿過管縫式錨桿桿體，在螺紋鋼樹脂錨桿的托盤與螺母之間設(shè)有漸進(jìn)讓壓件；上述的漸進(jìn)讓壓件是一個(gè)鋼制球殼體，鋼制球殼體的斷面為羊角形，底面上設(shè)有穿過螺紋鋼樹脂錨桿桿體的通孔。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種漸進(jìn)讓壓復(fù)合式可伸長錨桿，它包括安裝在錨孔中的管縫式錨桿和螺紋鋼樹脂錨桿，螺紋鋼樹脂錨桿的長度大于管縫式錨桿的長度，且螺紋鋼樹脂錨桿桿體穿過管縫式錨桿桿體，在螺紋鋼樹脂錨桿的托盤與螺母之間設(shè)有漸進(jìn)讓壓件；上述的漸進(jìn)讓壓件是一個(gè)鋼制球殼體，鋼制球殼體的斷面為羊角形，底面上設(shè)有穿過螺紋鋼樹脂錨桿桿體的通孔。本實(shí)用新型既可以作為臨時(shí)支護(hù)，又可以用作永久支護(hù)，解決了深部、軟弱、破碎圍巖巷道的支護(hù)問題。
文檔編號E21D21/00GK202417556SQ20122003369
公開日2012年9月5日 申請日期2012年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月15日
發(fā)明者盧振, 安其忠, 張海東, 李廷春, 高翔 申請人:山東科技大學(xué)