专利名称：矿用锚索的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地下井巷、隧道等支护或补强加固用的矿用锚索，特别是一种由钢铰线制作的锚索体、带螺纹的连接体、螺母和托盘构成的矿用锚索，或称钢铰线锚杆或钢丝绳锚杆。
我国自60年代始利用锚索进行隧道支护、滑坡治理、建筑深基坑及边坡加固。最近在井巷工程中大量应用钢绞线加工的锚索对巷道围岩进行补强加固。
①采用工具锚对锚索施加预应力和紧固锁具，施工工艺复杂。人工在锚索尾部安装托板、锁具和安卸张拉千斤顶，工人劳动体力大，安装锚索时间长。
②利用工具锚紧固锚索，须在锚索的尾部预留不少于300mm长度，造成材料的浪费。
为克服以上存在的问题，国内外进行了不少研究，也提出一些解决方法。
中国《实用新型专利公报》第17卷、第38号公开了名称是“一种钢铰线锚杆”的专利，其专利号ZL00238447.7、公告号CN2448927Y。它的目的是提供一种承载力高、塑性好、成本低的锚杆；它的构成是杆体由螺杆与钢铰线焊接而成，即在钢铰线锚杆的外露端焊接一段螺杆，其它包括螺母和托盘。
中国《实用新型专利公报》第14卷、第17号公开了名称是“高强钢铰锚杆”的专利，其专利号ZL96248388.5、公告号CN2280157Y。其目的是提供一种锚固强度高、结构简单、成本低的锚杆。其构成是用钢铰体构成杆体，连接体与杆体刚性联接，并在杆体上设可调节位置的挡圈；连接体与杆体联接方式为焊接、浇铸、锻压、里浇外焊、热压、冷压等，在连接体上加工螺纹。
上述两项专利提出的连接方式虽然有安装方便、结构简单、加工容易的优点，但不足之处是钢铰体杆体与连接体的连接部位的强度低、与杆体不能实现等强，使锚索的承载能力下降。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是在由钢铰线的锚索体、表面带螺纹的连接套、装配在连接套上的螺母和托盘构成的矿用锚索中，其锚索体的尾部与套在其外的连接套之间夹有连接簧，三者经挤压加工而紧密结合为一体。其中，连接簧是一个有纵向开缝的圆形钢套，钢套的内、外表面上都有带尖的或尖棱的突起物，且硬度大于锚索体。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案还可以是矿用锚索的锚索体的头部上套有一搅拌头。该搅拌头是一顶部带爪的筒状物，其外径小于钻孔直径，内径与锚索体的外径相匹配，上部为中心带孔的堵头；堵头顶部上的爪至少为两只，这些爪为纵向的并向外倾斜，爪的内侧面共同形成一个弧形包络面；爪尖至轴线的距离为搅拌头的最大半径。搅拌头的外圆周表面有横肋。
矿用锚索的连接簧的内、外表面上的带尖的或尖棱的突起物，采用带尖棱的、与钢套轴心线垂直的环形纹。
矿用锚索的搅拌头采用工程塑料制作。搅拌头的内圆周表面上设有来复线形的凸肋，该凸肋与锚索体的钢铰线外表面的螺旋沟槽相匹配。
矿用锚索连接套的长度为80～200mm，其长度比连接簧应至少大于25mm。
本实用新型的有益效果是①锚索体尾部与连接套通过夹在二者之间的连接簧，经挤压而紧密牢固地结合为一体，使二者连接部位的抗拉拔力大大提高，可实现与锚索体等强。
②搅拌头可使树脂药卷安装方便快捷，搅拌时间短、效果好，锚固力大。
③结构简单、加工制作方便，投资少，材料利用率高。
以下结合附图
和实施例对本实用新型作进一步说明。
锚索体(2)是用由多根钢丝捻成的钢铰线制作。锚索体(2)的头部上套有一个搅拌头(1)；锚索体(2)的尾部套有连接套(3)，锚索体(2)与连接套(3)之间夹有连接簧(6)，三者经挤压而紧密结合为一体。连接套(3)的外表面上带螺纹，其上装配有螺母(5)，托盘(4)套在连接套(3)上。
图2示出了连接簧(6)的结构。它是一有纵向开缝的圆形钢套。纵向开缝在图2中位于钢套前侧中部、呈水平方向、与中心线平行。连接簧(6)钢套的内、外表面上都有带尖棱的、与钢套的轴心线垂直的环形纹(8、7)，与螺纹的牙形相类似；其硬度大于锚索体(2)的钢铰线。连接簧(6)的作用是加强锚索体(2)与连接套(3)之间的固结程度，增加二者连接部位的机械强度，提高锚索的承载能力。连接簧(6)钢套的内、外表面上也可以是其它带尖或尖棱的类似突起物，如断续的环形纹、断续的螺纹等。
连接套(3)的长度为80～200mm，连接套的长度应比连接簧(6)长度至少大25mm。锚索体(2)与连接套(3)连接部位的强度不低于锚索体(2)强度的95％。
图3～5示出了搅拌头(1)的结构。它是一个顶部带爪的筒状物，其外径小于钻孔直径，内径与锚索体(2)的外径相匹配，上部为中心带孔的堵头(11)。堵头(11)顶部上的爪(12)为四只，这些爪(12)的方向沿轴向并向外倾斜，它们的内侧面共同形成一个弧形包络面；爪尖至轴线的距离为搅拌头(1)的最大半径。搅拌头(1)的外圆周表面带有左旋的横肋(10)。搅拌头(1)由尼龙制造，其内圆周表面上设有来复线形的凸肋(9)，该凸肋(9)与锚索体(2)的钢铰线外表面的螺旋沟槽相匹配。搅拌头(1)与锚索体(2)之间也可以加环氧树脂粘牢。
搅拌头(1)内表面上的凸肋(9)，是为保证搅拌头(1)在锚索安装过程中与锚索一起旋转。搅拌头顶部的爪(12)和外表面的横肋(10)，是为了在锚索旋转搅拌树脂药卷过程中，提高锚索的搅拌效果和密实度。
搅拌头上的爪(12)至少为两只，以便使这些爪的内侧面共同形成一个弧形包络面，与锚固剂药卷端头的弧形面相适应。堵头中心的孔可供插进药卷端部的扎头。这些特点为便于托住药卷，并将其顺利地推送到钻孔深部而设计。
总之，搅拌头的作用是使树脂药卷安装便捷，搅拌时间短、效果好，锚固力大，提高锚索的承载能力。
搅拌头(1)也可用钢材制造，它套在锚索体(2)的头部上经挤压而固牢。此时，搅拌头(1)的内圆周表面上不需要设凸肋，它与锚索体(2)之间也无需加粘结剂，但其内圆周表面要粗糙，最好有突出物。
螺母(5)采用快速安装螺母。托盘(4)的强度和形状与螺母形状匹配，接触要好。
使用方法
矿用锚索利用其搅拌头，可将树脂药卷方便快捷地安装到钻孔底部，然后使用锚杆机直接进行搅拌，搅拌一定时间后，装上托盘，上紧螺母。实现矿用锚索的快速安装。要求使矿用锚索外露长度不大于10mm。
加工制造加工连接簧(6)时，要先在钢套的内、外表面上加工出带尖棱的环形纹(8、7)，然后淬火处理，使其硬度大于锚索体(2)的钢铰线。
锚索体(2)的尾部与套在其外的连接套(3)之间插入连接簧(6)，通过挤压，将三者紧密结合为一体，而后，在连接套(3)表面加工上螺纹，配上螺母(5)。连接套(3)的长度满足矿用锚索安装和施加预紧力的要求，连接簧(6)的长度满足连接部位强度不低于锚索体的强度95％。
搅拌头(1)用尼龙制造时，注塑成型。搅拌头(1)的材料采用金属时，可浇铸成型，与锚索体的连接可以挤压连接或粘结方法。
权利要求1.一种矿用锚索，包括锚索体(2)、表面带螺纹的连接套(3)、装配在连接套(3)上的螺母(5)和托盘(4)，锚索体(2)是钢铰线制作的，其特征在于所说的锚索体(2)的尾部与套在其外的连接套(3)之间夹有连接簧(6)，三者挤压为一体；连接簧(6)是一有纵向开缝的圆形钢套，钢套的内、外表面上有带尖的或尖棱的突起物，其硬度大于锚索体(2)。
2.根据权利要求1所述的矿用锚索，其特征在于所说的锚索体(2)的头部上套有一搅拌头(1)；该搅拌头(1)是一顶部带爪的筒状物，其外径小于钻孔直径，内径与锚索体(2)的外径相匹配，上部为中心带孔的堵头(11)，堵头(11)顶部上的爪(12)至少为两只，这些爪(12)为纵向的并向外倾斜，爪(12)的内侧面共同形成一个弧形包络面；爪尖至轴线的距离为搅拌头(1)的最大半径；搅拌头(1)的外圆周表面有横肋(10)。
3.根据权利要求1所述的矿用锚索，其特征在于所说的连接簧(6)的内、外表面上有带尖的或尖棱的突起物，是带尖棱的、与钢套轴心线垂直的环形纹(8、7)。
4.根据权利要求2所述的矿用锚索，其特征在于所说的搅拌头(1)是工程塑料的，搅拌头(1)内圆周表面上有来复线形的凸肋(9)，该凸肋(9)与锚索体(2)的钢铰线外表面的螺旋沟槽相匹配。
5.根据权利要求1所述的矿用锚索，其特征在于所说的连接套(3)的长度为80～200mm，连接套的长度比连接簧(6)应至少大于25mm。
专利摘要一种地下井巷、隧道等支护或补强加固用的矿用锚索，由钢铰线制作的锚索体、带螺纹的连接套、连接套上的螺母和托盘，以及连接簧组成。其中，连接簧是一纵向开缝的圆形钢套，其内、外表面上有带尖的或尖棱的突起物，其硬度大于锚索体；它被夹在锚索体尾部与其外的连接套之间，三者经挤压而紧密牢固地结合为一体。这种新型结构使锚索体与连接套的连接部位的抗拉强度大大提高，可实现该部位与锚索体等强，增强锚索的承载能力；结构简单，加工方便。此外，锚索体头部套有带爪的搅拌头，使树脂药卷的安装便捷，搅拌时间短、效果好，锚固力大。
文档编号E21D21/00GK2542830SQ0221394
公开日2003年4月2日 申请日期2002年4月16日 优先权日2002年4月16日
发明者修作量, 蒋敬平, 于展绅 申请人:济南澳科矿山工程技术有限公司