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CN205532664U - 一种新型柔性锚杆 - Google Patents

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CN205532664U CN201620279771.3U CN201620279771U CN205532664U CN 205532664 U CN205532664 U CN 205532664U CN 201620279771 U CN201620279771 U CN 201620279771U CN 205532664 U CN205532664 U CN 205532664U
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赵健
陈磊
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China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
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China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
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Abstract

本实用新型公开了一种新型柔性锚杆。通过在中空螺纹钢锚杆杆体中嵌入钢绞线锚索形成一体化的具有较高锚固力和抗剪强度的锚杆支护结构，并利用封装紧固件将锚索和锚杆的外露端部紧固，使锚杆和锚索共同承担锚固作用。本实用新型主要应用于地下采矿工程支护领域，特别是由于巷道围岩所需锚固长度大于巷道高度或宽度，而现有锚杆不能使用的情况。

Description

一种新型柔性锚杆
所属技术领域：
本实用新型是一种新型柔性锚杆支护装置，适用于煤矿井巷支护、金属矿山巷道支护等锚杆安装空间较小的地下采矿工程支护领域。
技术背景：
目前，矿井井巷工程中常用的锚杆支护装置有螺纹钢锚杆和钢绞线锚索。但是，在矿井巷道中，锚杆的安装空间较为狭小，再考虑锚杆安装设备尺寸的因素，造成目前螺纹钢锚杆杆体长度普遍较短，其锚固长度一般为1～2.4m，这一不利因素限制了锚杆的使用范围，而且螺纹钢锚杆的抗拉强度小于钢绞线锚索。而钢绞线具有柔性好的特点，在井巷中可以弯折存储和使用，所以钢绞线锚索的锚固长度往往不受安装空间的限制，其锚固长度通常可以达到6～8m，但锚索的抗剪强度小于锚杆，在破碎岩层中容易发生剪切破坏而失效。
发明内容：
为了克服螺纹钢锚杆锚固长度和锚固力较小的缺点，本实用新型利用钢绞线锚索改造螺纹钢锚杆，提供一种新型柔性锚杆支护装置，借助锚索提高锚杆的抗拉强度，从而提高锚杆的锚固力，通过调节内嵌锚索的长度提高锚杆的锚固长度。本实用新型由钢绞线锚索、中空螺纹钢锚杆、封装锥体、封装锥体盒、止浆塞、垫板、螺母组成。其中钢绞线锚索长度和中空螺纹钢锚杆长度应根据实际使用情况选择，钢绞线锚索长度的选择范围为2.4～6m，中空螺纹钢锚杆长度的选择范围为1～2.4m，所以本实用新型的锚固长度为1～6m，从而填补了现有锚杆、锚索使用范围之间的空白。
本实用新型解决现有锚杆技术问题所采用的技术方案是，在中空螺纹钢锚杆内嵌入直径略小于杆体内径的钢绞线锚索形成一体化的柔性锚杆，在锚杆的外露端部采用垫板和螺母紧固，在钢绞线锚索的外露端部采用封装锥体结构紧固。中空螺纹钢锚杆通过垫板和螺母形成锚固力，钢绞线锚索通过封装锥体结构与中空螺纹钢锚杆共同作用形成锚固力，具体措施是将封装锥体的缺口小头朝向中空螺纹钢锚杆，利用封装锥体盒将中空螺纹钢锚杆上的力传递到封装锥体上，将钢绞线锚索和中空螺纹钢锚杆联合紧固，实现两者一体化锚固支护。在锚固区域的浅部，由螺纹钢锚杆和钢绞线锚索联合支护，中空螺纹钢锚杆确保柔性锚杆在浅部破碎岩体中保持较高的抗剪强度，内嵌的钢绞线锚索提高柔性锚杆的抗拉强度，从而提高了柔性锚杆对浅部破碎岩体的锚固作用。在锚固区域的深部，主要是利用钢绞线锚索将浅部破碎岩体悬吊到深部稳定岩体，使锚固区域在柔性锚杆的作用下整体保持稳定。
本实用新型的有益效果是，新型柔性锚杆具有较高的锚固力和抗剪强度，而锚固长度的增加拓宽了锚杆的使用范围，这使得柔性锚杆可以应用于安装空间狭小的地下采矿工程支护领域，特别是由于巷道围岩所需锚固长度大于巷道高度或宽度，而现有锚杆不能使用的的情况。
附图说明：
图1是本实用新型的整体效果图；
图2是本实用新型的整体装配图，图2中各标号名称：1、钢绞线锚索，2、中空螺纹钢锚杆，3、封装锥体，4、封装锥体盒，5、止浆塞，6、垫板，7、螺母；
图3是本实用新型的钢绞线锚索零件图；
图4是本实用新型的中空螺纹钢锚杆零件图；
图5是本实用新型的封装锥体零件图；
图6是本实用新型的封装锥体盒零件图；
图7是本实用新型的止浆塞零件图；
图8是本实用新型的垫板零件图；
图9是本实用新型的螺母零件图；
图10是本实用新型的实施安装步骤图，图10中标号含义：1～6分别表示实施安装步骤1～6。
具体实施方式：
1、如图10中步骤1～3所示，首先利用现有的锚杆钻机设备在锚固区域施工钻孔，得到的钻孔长度为柔性锚杆整体的锚固长度，直径为钢绞线锚索所需孔径；然后利用较大直径的锚杆钻机将浅部钻孔直径扩大，长度为中空螺纹钢锚杆部分的锚固长度，直径为螺纹钢锚杆所需孔径；最后利用现有的压缩空气机将压缩空气注入钻孔清理其中的浮尘。
2、如图10中步骤4～5所示，首先将钢绞线锚索(1)置入钻孔，直至柔性锚杆整体锚固的最大深度，利用树脂药卷或泵注树脂将钢绞线锚索(1)在岩层中的端头固定；然后将中空螺纹钢锚杆(2)沿着钢绞线锚索(1)置入浅部较大的钻孔，同样用树脂药卷或泵注树脂将岩层中的中空螺纹钢锚杆(2)端头固定，最终效果是钢绞线锚索(1)嵌在中空螺纹钢锚杆(2)中。
3、如图10中步骤6所示，按照图2柔性锚杆整体装配所示的结构安装止浆塞(5)、垫板(6)，对中空螺纹钢锚杆(2)施加预应力后安装螺母(7)，对钢绞线锚索(1)施加预应力，先将封装锥体盒(4)小口朝向中空螺纹钢锚杆(2)套入钢绞线锚索(1)中，最后将封装锥体(3)楔入封装锥体盒(4)中完成安装。

Claims (2)

1.一种柔性锚杆，在中空螺纹钢锚杆杆体中，嵌入钢绞线锚索，其特征是：在中空锚杆杆体中加入直径略小于中空锚杆杆体内径的锚索，形成一体化的锚杆支护结构。
2.根据权利要求1所述的柔性锚杆，其特征是：利用封装锥体和封装锥体盒组成封装锥体结构，将锚索外露端部与中空锚杆外露端部连接，使锚杆和锚索形成一个共同承压的结构。
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