一种大变形锚杆的制作方法

本实用新型涉及一种大变形锚杆。

背景技术：

锚杆作为一种主动支护结构，在地下工程中的应用十分广泛。随着浅部资源的日益枯竭，越来越多的矿井进入深部开采。深部复杂的物理环境，应力高、渗透压高且开采扰动强烈，这些因素引起深部岩体出现大变形和强流变等特性，支护难度大。深部岩体支护既要求高支护阻力保持围岩的整体性又要求支护结构与围岩协调大变形利用围岩承载，同时还需要支护结构具有抗冲击的能力。普通的锚杆已不能满足深部岩体支护的要求。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单，具有高支护阻力且抗冲击的能力强的大变形锚杆。

本实用新型采用的技术方案是：一种大变形锚杆，包括异形钢管、阻力塞、防脱塞和延伸杆；所述的异形钢管的两端的内孔为圆柱形孔，异形钢管中部设有异形部；异形钢管一端内孔内设有阻力塞，另一端内孔与防脱塞螺接；所述的延伸杆的一端穿过防脱塞与阻力塞连接。

上述的大变形锚杆中，异形钢管的异形部的内孔为椭圆形；截面为椭圆形。

上述的大变形锚杆中，所述的阻力塞为一端为锥台形，另一端为圆柱形，阻力塞的锥台形一端朝内设置在异形钢管内孔内，阻力塞中心处设有螺纹孔，阻力塞与延伸杆螺接。

上述的大变形锚杆中，所述的防脱塞的一端为设有外螺纹圆柱形，另一端为锥台形，锥台形一端朝内安装在异形钢管内孔另一端；防脱塞中心处设有与延伸杆配合的通孔。

上述的大变形锚杆中，所述的异形钢管设有阻力塞一端设有外螺纹，该端套装有垫板和螺母，垫板位于螺母内侧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型结构简单，其在岩体大变形的过程中，阻力塞在异形钢管内移动迫使异形钢管的异形部胀开，实现了本实用新型在具有一定支护阻力的条件下的协调变形；同时，在有冲击地压或者煤突出时，本实用新型可迅速滑移卸载部分岩体的变形能，使围岩不至于崩落造成人员伤亡。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构图。

图2是本实用新型实施例2的结构图。

图3是本实用新型的阻力塞的结构图。

图4是本实用新型的阻力塞的剖视图。

图5是本实用新型的防脱塞的结构图。

图6是本实用新型的防脱塞的剖视图。

图7是本实用新型实施例1的异型管的加长结构示意图。

图8是本实用新型实施例2的异型管的加长结构示意图。

图9是本实用新型的延伸杆加长结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

图1 为本实用新型的一个实施例，它包括螺母1、垫板2、异形钢管3、阻力塞4、防脱塞5和延伸杆6。所述螺母1和垫板2为矿用普通螺母和垫板。所述异形钢管3为断面形状变化的钢管，其两端为圆形断面和圆形内孔；中间部分设有一段断面为椭圆形且内孔为椭圆形的异形部31。异形钢管3的中间部分也可以设有多段异形部31，如图2所示。

异形钢管3的一端的内孔设有内螺纹，用于与防脱塞5螺接。另一端的外表面有外螺纹，外螺纹与螺母1相匹配，该端设有垫板2，垫板2位于螺母1内侧。所述阻力塞4一端为锥台形，另一端为圆柱形，中心处设有螺纹孔。阻力塞4锥台形端朝内安装在异形钢管3内孔内，阻力塞4的直径与异形钢管3的圆形内孔的直径相匹配。

所述防脱塞5的一端为为锥台形，另一端为圆柱形，圆柱形部分设有外螺纹，防脱塞5锥台形端朝内安安装在异形钢管3内孔内，防脱塞5与异形钢管3螺接。延伸杆6的一端穿过防脱塞5与阻力塞4的螺纹孔螺接。

本实用新型的加工装配过程及大变形作用机理：

1. 构件加工：加工延伸杆6。选用具有一定强度的杆状钢材将其一端加工出外螺纹，且在螺纹段部分进行强化处理。加工异形钢管3。选取刚度和强度均较大的圆形钢管，通过热轧工艺将钢管中间一段加工为椭圆形，或者沿钢管的轴向上每间隔一定距离加工一段椭圆形，而两端依然为圆形钢管。椭圆形段面的最小内径要与延伸杆的直径相匹配。加工防脱塞5。选用刚性较大的材料加工为具有一定长度的空心圆锥台形状，在圆柱体部分外表面加工出外螺纹，与所述异形钢管3一端的内螺纹相匹配，其内径与所述延伸杆6直径相匹配。加工阻力塞4，同样选用刚性较大的材料加工为具有一定长度的空心圆锥台形状，在圆柱体部分内表面加工出内螺纹，与所述延伸杆6一端的外螺纹相匹配，其外径与所述异形钢管3的圆形内径相匹配。

2. 构件装配与安装：将延伸杆体6的一端与阻力塞4拧合，将防脱塞5与异形钢管3的螺纹端拧合。将拧合好的延伸杆6和阻力塞4沿异形钢管3无内螺纹端插入穿过防脱塞5从异形钢管3另一端穿出装配好。采用大直径钻杆打一定深度的直径较大的锚杆孔，在大直径锚孔内中心采用小直径钻杆打直径较小的锚杆孔，两锚孔处于同心位置。将装配好的锚杆延伸杆6一端放入小孔径锚孔中并锚固好。将垫板2和螺母1依次套入异形钢管3的外螺纹端并拧紧，即完成了大变形锚杆的安装。若需要接长锚杆，可通过内外螺纹的搭接将相同的结构的延伸杆6及异形钢管3接在一起，如图7所示。

3. 大变形周期性作用机理：在岩体大变形的过程中，本实用新型的阻力塞4与异形钢管3相对移动，使得异形钢管3的异形部胀开，实现了本实用新型在具有一定支护阻力的条件下的协调变形。同时，在有冲击地压或者煤突出时，本设计的大变形锚杆也可迅速滑移卸载部分岩体的变形能，使围岩不至于崩落造成人员伤亡。