锚杆和锚索的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及煤矿及非煤矿山地下巷道支护、开采领域，具体而言，涉及锚杆和锚索。该锚杆包括：钢筋锚杆、第一托盘和第一螺帽，所述第一托盘置于所述钢筋锚杆的一端，且与所述钢筋锚杆固定连接；所述第一螺帽用于将所述第一托盘固定于岩体上；所述钢筋锚杆的另一端的外周部设置有第一凸起，且所述第一凸起与所述钢筋锚杆的另一端端点的距离为10cm至50cm。本实用新型提供的锚杆，其通过在锚杆靠近锚固剂的一端的外周部设置了第一凸起，使得锚固剂在下滑到第一凸起位置的时候，被第一凸起卡住，从而不会在向下滑落，使得锚固剂能够将锚杆的端部，也就是锚杆需要固定的位置与岩体粘合，从而达到了有效的固定锚杆与岩体的作用。
【专利说明】描杆和描索
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤矿及非煤矿山地下巷道支护、开采领域，具体而言，涉及锚杆和锚索。
【背景技术】
[0002]锚固是指钢筋被包裹在岩土中，以增强岩土与钢筋的连接，使岩土形成的地下巷道更牢固。锚杆和锚索是常见的，用于锚固煤矿中地下巷道的装置。
[0003]现有的锚杆均由树脂锚固剂、钢筋锚杆、托盘和螺帽组成，使用的时候，先使用如锚杆钻机或凿岩机等钻眼工具在岩体上施工出Φ45?Φ50的钻眼，再塞入锚固剂，置入锚杆，用锚杆将锚固剂推至底部，然后给锚杆加力带动锚杆旋转，旋转推进中将锚固剂的包装薄膜绞碎、搅拌，使树脂锚固剂中的树脂胶泥和固化剂两种组分均匀混合，在锚固剂凝固后，也就是锚杆的端部和岩体粘合后，上紧外部的螺帽和托盘，从而达到锚固的作用。
[0004]现有的锚索均采用树脂锚固剂+钢绞线+托盘+螺帽组成，也是先使用锚索钻机等钻眼工具在岩体上施工出Φ45?Φ50的钻眼，再塞入锚固剂，置入锚索，用锚索将锚固剂推至底部，然后给锚索加力带动锚索旋转，搅拌、破坏锚固剂，使锚固剂充分混合，在锚固剂凝固后，也就是锚索的端部和岩体粘合后，上紧外部的螺帽和托盘，从而达到锚固的作用。
[0005]在具体使用的时候，钻眼通常是由下向上打出的，锚杆或者锚索是将锚固剂由下至上推入到钻眼中，然后再绞碎、搅拌锚固剂。锚固剂受到重力的作用，会沿着钻眼下滑数十秒到数分钟后才会凝固，此时锚固剂所处的位置已经远远离开锚索的端部或者锚杆的端部，也就是锚杆或者锚索需要固定的位置和实际固定的位置相差很远，达不到固定位置的要求，无法达到对锚杆或锚索端部有效固定。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于提供锚杆，以解决上述的问题。
[0007]在本实用新型的实施例中提供了锚杆，包括:钢筋锚杆、第一托盘和第一螺帽，
[0008]所述第一托盘置于所述钢筋锚杆的一端，且与所述钢筋锚杆固定连接；
[0009]所述第一螺帽用于将所述第一托盘固定于岩体上；
[0010]所述钢筋锚杆的另一端的外周部设置有第一凸起，且所述第一凸起与所述钢筋锚杆的另一端端点的距离为IOcm至50cm。
[0011]优选的，所述第一凸起呈圆环状，且所述第一凸起与所述钢筋锚杆共轴线。
[0012]优选的，所述第一凸起朝向所述钢筋锚杆一端的外表面为球面，所述第一凸起朝向所述钢筋锚杆一端的外表面为平面。
[0013]优选的，沿所述第一凸起轴向的横截面的直径比钻眼的直径小2mm。
[0014]本实用新型实施例还提供了锚索，包括:钢绞线、托板、无缝钢管和第二螺帽，
[0015]所述托板置于所述钢绞线的一端，且与所述钢绞线固定连接；[0016]所述无缝钢管套接于所述钢绞线，且与所述钢绞线固定连接，并靠近所述钢绞线的另一端；
[0017]所述第二螺帽用于将所述托板固定于岩体上；
[0018]所述无缝钢管的外周部设置有第二凸起，且所述第二凸起与所述钢绞线的另一端端点的距离为IOcm至50cm ；
[0019]所述无缝钢管的内周部设置有第三凸起，所述无缝钢管通过所述第三凸起与所述钢绞线连接。
[0020]优选的，还包括:所述第二凸起呈圆环状，且所述第二凸起与所述钢绞线杆共轴线。
[0021]优选的，所述第二凸起朝向所述钢绞线一端的外表面为球面，所述第二凸起朝向所述钢绞线一端的外表面为平面。
[0022]优选的，沿所述第二凸起轴向的横截面的直径比钻眼的直径小3mm。
[0023]本实用新型实施例提供的锚杆，与现有技术中的使用锚杆时，锚固剂受到重力的作用，会沿着钻眼下滑数十秒到数分钟后才会凝固，此时锚固剂所处的位置已经远远离开锚索的端部或者锚杆的端部，也就是锚杆或者锚索需要固定的位置和实际固定的位置相差很远，达不到固定位置的要求相比，其通过在锚杆靠近锚固剂的一端的外周部设置了第一凸起，使得锚固剂在下滑到第一凸起位置的时候，被第一凸起卡住，从而不会在向下滑落，使得锚固剂能够将锚杆的端部，也就是锚杆需要固定的位置与岩体粘合，从而达到了有效的固定锚杆与岩体的作用，进而解决了现有技术中的不足。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1示出了本实用新型实施例的锚杆的结构图；
[0025]图2示出了本实用新型实施例的锚杆端部放大图；
[0026]图3示出了本实用新型实施例的锚索的结构图。
[0027]图中:1、钢筋锚杆；2、第一托盘；3、第一螺帽；4、钻眼；5、岩体；6、第一凸起；7、钢绞线；8、托板；9、无缝钢管；10、第二螺帽；11、第二凸起。
【具体实施方式】
[0028]下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
[0029]本实用新型实施例1提供了锚杆，如图1和图2所示，包括:钢筋锚杆1、第一托盘2和第一螺帽3,第一托盘2置于钢筋锚杆I的一端，且与钢筋锚杆I固定连接；第一螺帽3用于将第一托盘2固定于岩体5上；钢筋锚杆I的另一端的外周部设置有第一凸起6，且第一凸起6与钢筋锚杆I的另一端端点的距离为IOcm至50cm。
[0030]锚杆在使用的时候，先使用钻眼4工具(如锚杆钻机或凿岩机等)在岩体5上施工出Φ45?Φ 50的眼，再塞入锚固剂，置入锚杆，用锚杆将锚固剂推至底部，然后给锚杆加力带动锚杆旋转，旋转推进中将锚固剂的包装薄膜绞碎、搅拌，使树脂胶泥和固化剂两种组分均匀混合，在锚固剂凝固后，上紧外部的螺帽，达到锚固的作用，但传统的锚杆的外表面是平滑的，锚固剂是在眼底混合搅拌后将锚杆和岩体5紧紧地粘在一起，但在实际施工过程中，由于锚固剂存在凝固时间的问题，使用的锚固剂一般都有十几秒?几分钟的凝固时间，按MT146.1-2002标准，超快凝胶时间也需要8秒?25秒。在锚固剂没凝固之前，流体状态下的锚固剂将顺着所钻出的眼与锚杆之间间隙在重力作用下边向下流淌边凝固，一般要流至700?IOOOmm后，才开始凝固，而锚杆的实际锚固长度就只剩下1200?1400mm，也就是使锚杆真是固定的长度根本达不到原来设计的长度。
[0031]本实用新型所提供的锚杆，在其外周部设置有第一凸起6，第一凸起6的形成可以是任意能够支撑住锚固剂的形状，其优选为圆环状，这样，不管锚固剂从哪个角度留档下来，第一凸起6都能够对锚固剂起到阻挡的作用。从而使锚固剂保持在需要固定钢筋锚杆I与岩体5的位置。
[0032]另外，通过在钢筋锚杆I的一端加设第一托盘2和第一螺帽3，能够使第一螺帽3给钢筋锚杆I所提供的向上的力由第一托盘2所分担，将第一螺帽3的压力均匀分布在第一托盘2的表面，从而增加了第一螺帽3与岩体5的受力面积，增加第一螺帽3对钢筋锚杆I的支撑效果，使第一螺帽3能够更好的对钢筋锚杆I进行支撑，进而更好的对岩体5进行固定。
[0033]使用的时候，根据使用的需要，可以将第一凸起6的位置设置在与钢筋锚杆I另一端端点距离IOcm至50cm的地方，这个距离是需要看实际固定的需要而定，如需要固定的位置段为钢筋锚杆I另一端端点到距离另一端端点20cm的位置，那么第一凸起6的位置就应该是设置在距离钢筋锚杆I另一端端点距离为20cm的地方。需要说明的是，另一端与一端是相对应的，另一端也可以理解为远离托盘和螺帽的一端。在一些具体使用的场所，第一凸起6与钢筋锚杆I另一端的距离为50mm?150mm。
[0034]本实用新型所提供的锚杆，通过在钢筋锚杆I靠近锚固剂的一端的外周部设置了第一凸起6，使得锚固剂在下滑到第一凸起6位置的时候，被第一凸起6卡住，从而不会在向下滑落，使得锚固剂能够将钢筋锚杆I的端部，也就是钢筋锚杆I需要固定的位置与岩体5固定住，从而达到了有效的固定钢筋锚杆I与岩体5的作用，进而解决了现有技术中的不足。需要说明的是丝口可用车床加工，但因上紧锚杆规定要不小于100kN*m的扭矩，而且车出的丝口降低了整个锚杆的综合强度，因此改为滚丝加工丝口，不但能保证扭矩，而且在丝口处比原来的强度还更高。
[0035]本实用新型实施例2提供了锚杆的细节结构，如图1和图2所示，在实施例1的基础上，第一凸起6呈圆环状，且第一凸起6与钢筋锚杆I共轴线。较为简便的制作第一凸起6的方式是采用中频冲压的方式，在原有钢筋锚杆I的基础上，冲出一个圆环状的第一凸起6，采用冲品冲压技术制作出的第一凸起6呈圆环状，并且与钢筋锚杆I是共轴线的。从结构上来讲，圆环状的第一凸起6能够更加稳定的对锚固剂进行阻挡，原因是圆环状的第一凸起6任意处的边沿到岩体5的缝隙是相等，不会造成锚固剂从缝隙较大的位置流下去的情况。
[0036]在此基础上,第一凸起6朝向钢筋锚杆I 一端的外表面为球面，第一凸起6朝向钢筋锚杆I 一端的外表面为平面。此种设置方式，在具体使用时可以理解为，第一凸起6朝向锚固剂的一面为球面。在使用时，岩体5中的钻眼4和第一凸起6形成了一个近似圆柱形的空间，锚固剂最终是在该空间内的，将第一凸起6朝向锚固剂的一端的外表面设计为球面能够增加第一凸起6与锚固剂的接触面积，从而在锚固剂将钢筋锚杆I和岩体5连接后，能够进一步加强固定的效果。[0037]为了使锚固剂更加均匀的分布在钢筋锚杆I另一端与第一凸起6之间，钢筋锚杆I的外表面设置有多个第一倒刺，多个第一倒刺均匀分布于第一凸起6至钢筋锚杆I另一端端点之间。锚固剂在沿钻眼4下流时，经过设置在钢筋锚杆I外表面的多个倒刺，能够起到阻挡锚固剂下滑的作用，使锚固剂均匀的分布在钢筋锚杆I另一端与第一凸起6之间。当然，多个第一倒刺可以阵列设置，使多个第一倒刺之间的间隔平均。
[0038]第一凸起6的直径不能过大，否则会影响钢筋锚杆I插入钻眼4中，沿第一凸起6轴向的横截面的直径比钻眼4的直径小2mm。经过实际的使用和测算，得出，第一凸起6的横截面的直径比钻眼4小2mm刚好能够使第一凸起6不会影响钢筋锚杆I插入钻眼4中。需要说明的是，第一倒刺的长度也不能过长，否则也会影响钢筋锚杆I插入钻眼4。
[0039]本实用新型实施例3提供了与本实用新型提供的锚杆相配合的锚索，如图3所示，包括钢绞线、托板、无缝钢管和第二螺帽，所述托板置于所述钢绞线的一端，且与所述钢绞线固定连接；所述无缝钢管套接于所述钢绞线，且与所述钢绞线固定连接，并靠近所述钢绞线的另一端；所述第二螺帽用于将所述托板固定于岩体上；所述无缝钢管的外周部设置有第二凸起，且所述第二凸起与所述钢绞线的另一端端点的距离为IOcm至50cm ;所述无缝钢管的内周部设置有第三凸起，所述无缝钢管通过所述第三凸起与所述钢绞线连接。
[0040]钢绞线7相对钢筋锚杆是相对较软的，无法使用中频冲压的方式在钢绞线7的外表面制造凸起，但可以通过在钢绞线7的外周部加设无缝钢管9，并且在无缝钢管9的内周部设置第二凸起11，以起到阻挡锚固剂下滑的作用，并且在无缝钢管9的内周部设置第三凸起以使得第三凸起能够夹住钢绞线7。
[0041]锚索在使用的时候也是先使用钻眼工具(如锚索钻机等)在岩体上施工出Φ45?Φ50的眼，再塞入锚固剂，置入锚索，用锚索将锚固剂推至底部，然后给锚索加力带动锚索旋转，搅拌、破坏锚固剂，使锚固剂充分混合，在锚固剂凝固后，上紧外部的夹具，达到锚固的作用。但在实际施工过程中，由于锚固剂存在凝固时间的问题，使用的锚固剂一般都有十几秒?几分钟的凝固时间，按MT146.1-2002标准，超快凝胶时间也需要8秒?25秒。在锚固剂没凝固之前，流体状态下的锚固剂顺着所钻出的眼与锚杆之间间隙在重力作用下边向下流淌边凝固，一般要流至1000?2000mm后，才开始凝固，而现有技术中的锚索的实际锚固长度就只有3000?5000mm，使现有技术中的锚索根本达不到原来设计的固定长度。
[0042]本实用新型所提供的锚索，在其外周部设置了无缝钢管9，也就是无缝钢管9套接于钢绞线7上，同时，第三凸起起到了使无缝钢管9卡住钢绞线7的作用，并且在无缝钢管9的外周部设置有第二凸起11，第一凸起的形成可以是任意能够支撑住锚固剂的形状，其优选为圆环状，这样，不管锚固剂从哪个角度流淌下来，第二凸起11都能够对锚固剂起到阻挡的作用。从而使锚固剂保持在需要固定钢绞线7与岩体的位置。
[0043]另外，通过在钢绞线7的一端加设托板8和第二螺帽10，能够使第二螺帽10给钢绞线7所提供的向上的力由托板8所分担，将第二螺帽10的压力均匀分布在托板8的表面，从而增加了第二螺帽10与岩体的受力面积，增加第二螺帽10对锚索的支撑效果，使第二螺帽10能够更好的对锚索进行支撑，进而更好的对岩体进行固定。
[0044]使用的时候，根据使用的需要，可以将第二凸起11的位置设置在与钢绞线7另一端端点距离IOcm至50cm的地方，这个距离是需要看实际固定的需要而定，如需要固定的位置段为钢绞线7另一端端点到距离另一端端点20cm的位置，那么第二凸起11的位置就应该是设置在距离锚杆另一端端点距离为20cm的地方。需要说明的是，另一端与一端是相对应的，另一端也可以理解为远离托板8和第二螺帽10的一端。在一些具体使用的场所，第二凸起11与锚索另一端的距离为50mm?150mm。
[0045]第二凸起11呈圆环状，且第二凸起11与钢绞线7共轴线。较为简便的制作第二凸起11的方式是采用中频冲压的方式，在原有无缝钢管9的基础上，冲出一个圆环状的第二凸起11，在冲出第二凸起11的同时，无缝钢管9在向外膨胀的同时，也会向内部膨胀，也就形成了第三凸起。具体在使用的时候，先将无缝钢管套接于钢绞线7上在使用中频冲压的技术，冲出第二凸起11和第三凸起，且第二凸起11和第三凸起均呈圆环状。第二凸起11和第三凸起均与钢绞线7是共轴线的。从结构上来讲，圆环状的第二凸起11能够更加稳定的对锚固剂进行阻挡，原因是圆环状的第二凸起11的任意处边沿到岩体的缝隙是相等，不会造成锚固剂从缝隙较大的位置流下去的情况。
[0046]在此基础上，第二凸起11朝向钢绞线7—端的外表面为球面，第二凸起11朝向钢筋锚杆一端的外表面为平面。此种设置方式，在具体使用时可以理解为，第二凸起11朝向锚固剂的一面为球面。在使用时，岩体中的钻眼和第二凸起11形成了一个近似圆柱形的空间，锚固剂最终是在该空间内的，将第二凸起11朝向锚固剂的一端的外表面设计为球面能够增加第二凸起11与锚固剂的接触面积，从而在锚固剂将锚杆和岩体连接后，能够进一步加强固定的效果。
[0047]为了使锚固剂更加均匀的分布在钢绞线7另一端与第二凸起11之间，无缝钢管9的外表面设置有多个第一倒刺，多个第一倒刺均匀分布于第二凸起11至钢绞线7另一端端点之间。锚固剂在沿钻眼下流时，经过设置在无缝钢管9外表面的多个倒刺，能够起到阻挡锚固剂下滑的作用，使锚固剂均匀的分布在钢绞线7另一端与第二凸起11之间。当然，多个第一倒刺可以阵列设置，使多个第一倒刺之间的间隔平均。
[0048]第二凸起11的直径不能过大，否则会影响锚杆插入钻眼中，沿第二凸起11轴向的横截面的直径比钻眼的直径小3mm。经过实际的使用和测算，得出，第二凸起11的横截面的直径比钻眼小3_刚好能够使第二凸起11不会影响锚杆插入钻眼中。需要说明的是，第二倒刺的长度也不能过长，否则也会影响钢绞线7插入钻眼。由于钢绞线7相对于钢筋锚杆是较软的，所以第二凸起11的高度相对第一凸起的高度要低一些。
[0049]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.锚杆，其特征在于，包括:钢筋锚杆、第一托盘和第一螺帽， 所述第一托盘置于所述钢筋锚杆的一端，且与所述钢筋锚杆固定连接； 所述第一螺帽用于将所述第一托盘固定于岩体上； 所述钢筋锚杆的另一端的外周部设置有第一凸起，且所述第一凸起与所述钢筋锚杆的另一端端点的距离为IOcm至50cm。
2.根据权利要求1所述的锚杆，其特征在于，所述第一凸起呈圆环状，且所述第一凸起与所述钢筋锚杆共轴线。
3.根据权利要求2所述的锚杆，其特征在于，所述第一凸起朝向所述钢筋锚杆一端的外表面为球面，所述第一凸起朝向所述钢筋锚杆一端的外表面为平面。
4.根据权利要求3所述的锚杆，其特征在于，沿所述第一凸起轴向的横截面的直径比钻眼的直径小2mm。
5.与权利要求1-4任一项所述锚杆配合的锚索，其特征在于，包括:钢绞线、托板、无缝钢管和第二螺帽， 所述托板置于所述钢绞线的一端，且与所述钢绞线固定连接； 所述无缝钢管套接于所述钢绞线，且与所述钢绞线固定连接，并靠近所述钢绞线的另一端; 所述第二螺帽用于将所述托板固定于岩体上； 所述无缝钢管的外周部设置有第二凸起，且所述第二凸起与所述钢绞线的另一端端点的距离为IOcm至50cm ； 所述无缝钢管的内周部设置有第三凸起，所述无缝钢管通过所述第三凸起与所述钢绞线连接。
6.根据权利要求5所述的锚索，其特征在于，还包括:所述第二凸起呈圆环状，且所述第二凸起与所述钢绞线杆共轴线。
7.根据权利要求6所述的锚索，其特征在于，所述第二凸起朝向所述钢绞线一端的外表面为球面，所述第二凸起朝向所述钢绞线一端的外表面为平面。
8.根据权利要求7所述的锚索，其特征在于，沿所述第二凸起轴向的横截面的直径比钻眼的直径小3mm。
【文档编号】E21D21/00GK203809028SQ201420231138
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】孙晓舟, 刘永杰, 狄伟东 申请人:孙晓舟, 刘永杰, 狄伟东