专利名称：非扭矩预应力锚杆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种非扭矩预应力锚杆，尤其适用于矿山井巷工程树脂预应力锚杆安装。
背景技术：
深部巷道锚杆支护技术的发展方向是高强度、高粘结力、高预拉力(高预紧力)、高可靠性。理论研究和生产实践表明，在锚杆安装初期，能否给树脂锚杆施加足够的预应力已成为锚杆支护能否实现真正意义上的主动支护、能否保持巷道围岩的整体性和稳定性的关键，并成为提高锚杆支护效果、衡量和检验锚杆支护施工质量优劣的重要标准。目前高预紧力锚杆的要求与状况是1)锚杆的预拉力主要通过对螺母施加扭矩来实现的。2)高性能锚杆使用的螺母为扭矩螺母(有树脂或尼龙充填式螺母、销钉式螺母等)，为了减少在施加扭矩时螺母与托盘之间的摩擦，通常要在螺母和托盘之间加摩擦垫片。3)对螺母的扭矩要求破断扭矩必须超过搅拌阻力；并且要低于锚杆钻机输出的
最大扭矩。4)对顶板锚杆的扭矩螺母，要求扭矩为60 IOOkN,全锚方式取上限，端锚取下限；对两帮锚杆，要求螺母扭矩为40 60kN，性能稳定。但是实际上目前的预应力锚杆的预紧力只有20 30kN，远不能达到预应力支护的要求，最终影响支护质量，导致巷道围岩及早受损破坏，不仅带来安全隐患，而且增加了巷道的返修和维护成本。目前国内锚杆打眼和安装普遍采用单体锚杆钻机，其输出扭矩一般在100 140Nm之间，顶推力不超过10kN，难以满足提高锚杆预拉力，实现预应力锚杆支护结构的要求。美国、澳大利亚等生产的锚杆台车，安装顶推力可达445kN，输出的拧紧力矩可达 M2Nm，从而保证锚杆的预紧力达到其屈服强度的70%。但其价格昂贵。因此，研制新型锚杆，改变现有树脂锚杆只能通过大扭矩扳手，或大功率锚杆台车才能提供较高预应力现状，是改变目前锚杆安装预紧力小、安装质量差、锚杆支护效果不好的关键。
发明内容本实用新型的目的是克服已有技术中的不足，提供一种结构简单、安装方便、安装预紧高、支护效果好的非扭矩预应力锚杆。本实用新型的非扭矩预应力锚杆，包括插入锚杆孔内与锚固剂相固定的锚杆体， 所述的锚杆体上依次设有盘形锚杆托盘、钢垫片和预应力螺母，预应力螺母上设有沿螺母圆周对称分布的向钢垫片施加预紧力的预应力螺栓和与之相应的贯通螺孔；所述的预应力螺栓为2 6个。[0012]有益效果由于采用了上述技术方案，能极大地降低在现有技术和设备条件下安装树脂锚杆的难度，无需配备专用的大扭矩安装机械，可大幅度提高锚杆的预紧力，从而显著提高锚杆施工质量，使锚杆支护系统在控制围岩变形、维护巷道围岩整体性和稳定性方面发挥出最大效能。其主要优点有1)无需专门的大扭矩锚杆安装机械。解决了目前我国树脂锚杆安装机械性能无法满足现场高预应力锚杆施工对大扭矩设备的需求问题。2)锚杆安装的初始预紧力与安装所用设备无关，安装过程除锚杆装入需要目前的钻机外，高预应力的实现只需要普通扳手或风动工具即可，安装过程简单、易于操作。3)锚杆预紧力的大小可以通过调整预紧力螺母上小螺栓的个数、拧紧程度来实现；4)锚杆与目前通用的高强度锚杆毫无区别，只是螺母有了改变，从普通高强螺母改为预应力螺母，并增加了一个与螺母、托盘、锚杆体等强度的垫片，取消了减磨垫片，材料成本几乎没有增加；5)锚杆的安装质量显著提高，即使以往很难实现预应力效果的帮部锚杆，也可轻松实现，安全有了保证，经济效益也显著提高；6)锚杆的二次紧固可以先调紧预应力螺母，然后再调紧预应力螺栓，增大预紧力， 操作简单、效果好。图面说明
图1为本实用新型的结构示意图。图中1一锚杆孔；2—锚杆体；3—锚杆托盘；4一钢垫片；5—预应力螺栓；6_预应力螺母；7-锚固剂。
具体实施方式
如
图1所示，本实用新型的非扭矩预应力锚杆主要锚杆体2、锚杆托盘3、钢垫片4 和预应力螺母5、螺栓6构成。锚杆体2安装在锚杆孔1内，锚杆体2的头部设有将其固定的锚固剂7，锚杆体2上依次设有盘形锚杆托盘3、钢垫片4和预应力螺母6，预应力螺母6 上设有向钢垫片4施加预紧力的预应力螺栓5和与之相应的贯通螺孔，钢垫片4与锚杆体、 锚杆托盘和预应力螺母等强度，预应力螺栓5为2 6个，沿预应力螺母圆周对称分布，所对应螺孔均为贯通螺孔。
权利要求1.一种非扭矩预应力锚杆，包括插入锚杆孔(1)内与锚固剂(7)相固定的锚杆体(2)， 其特征在于所述的锚杆体(2)上依次设有盘形锚杆托盘(3)、钢垫片(4)和预应力螺母 (6)，预应力螺母(6)上设有沿其圆周对称分布的向钢垫片(4)施加预紧力的预应力螺栓 (5)。
2.根据权利要求1所述的非扭矩预应力锚杆，其特征在于所述的预应力螺栓(5)为 2 6个。
专利摘要一种非扭矩预应力锚杆，包括插入锚杆孔内与锚固剂相固定的锚杆体，所述的锚杆体上依次设有盘形锚杆托盘、钢垫片和预应力螺母，预应力螺母上设有向钢垫片施加预紧力的预应力螺栓。本实用新型能极大地降低在现有技术和设备条件下安装树脂锚杆的难度，无需配备专用的大扭矩安装机械，可大幅度提高锚杆的预紧力，显著提高锚杆施工质量，使锚杆支护系统在控制围岩变形、维护巷道围岩整体性和稳定性方面发挥出最大效能。
文档编号E21D21/00GK201953387SQ201120080570
公开日2011年8月31日 申请日期2011年3月24日 优先权日2011年3月24日
发明者田建胜 申请人:中国矿业大学