专利名称：锚杆及其所用锚杆螺母的制作方法
锚杆及其所用锚杆螺母
本发明涉及一种锚杆。本发明特别是涉及这样的锚杆，即，在装 入(安装)锚杆时，其锚杆杆体必须要进行旋转，例如对于粘结锚杆 所做的那样，通过砂浆固定的锚杆或者涨壳式锚杆就是这种情况。
在安装粘结锚杆时，当如此执行在待安装锚杆的基础上先钻出 一个孔。然后将一个或多个容纳有粘结剂的套筒塞进该钻孔中，为此， 要么是利用加压杆将该套筒推进钻孔中，要么是利用压缩空气将其推 入。这些套筒通常包含有二组份粘结剂，其各组份在套筒中彼此在空 间上是分开的，例如被装在彼此同心的塑料套中。在将至少一个套筒 装进钻孔中之后，便将锚杆推入到钻孔中，并使之旋转。锚杆的旋转， 亦即金属杆体的旋转，最好是具有粗糙表面或具有成型表面的钢杆(扭 转钢筋，螺紋杆)的旋转，可利用一种钻孔设备(支撑式钻孔设备， 钻孔机)来执行。其中，锚杆的前端应刺破上述容纳有粘结剂组份的 套筒，使粘结剂的两种组份彼此混合起来，从而致使粘结剂开始硬化。
反应时间，即粘结剂的硬化时间，可以通过对组份及其混合比例 的选择任意调节，从几秒钟到几分钟不等。
不用粘结剂，套筒也可以盛装砂浆，砂浆在其固化之后便可将锚 杆固定在钻孔中。这种砂浆套筒都是多孔的(塑料)软管，其先置于 水中，然后如同粘结剂套筒那样被送入到钻孔中。
已知还有这样的锚杆，它们是这样固定在钻孔中的，即，使锚杆 杆体的一部分或者一个与锚杆杆体相连的部分被扩张(涨开)。例如涉 及的是带槽楔形锚杆、滑面楔形锚杆或涨壳式锚杆。为了实现扩张， 要使扩张头通过锚杆杆体的旋转进行运动。
上述已知的锚杆的问题在于为了实现锚杆杆体的旋转(该锚杆 杆体可以是一个实心的杆或者是一个管件)，必须要在其从钻孔伸出的 端头上加设操作装置，然后， 一旦锚杆通过粘结、砂浆或扩张固定被定置在钻孔中，再将其撤去。
本发明的目的是对此提供一种简化措施。
按照本发明，上述目的通过具有权利要求1的特征的一种锚杆得 以实现。
本发明的有利的和优选的设计是各项从属权利要求所述的内容。
由于按本发明提出的锚杆，锚杆螺母(它本来就要安置在锚杆上) 被用来旋动锚杆杆体，以打开粘结剂套筒或砂浆套筒或者用以操作(轴 向调整)扩张体，故而得到一种大大简化的措施，因为只要简单地在 固定锚杆杆体之后进一步将锚杆螺母往锚杆上旋柠就够了 ，直到锚杆 垫板最终贴靠在锚杆所放入的基础上。
本发明原则上可以在所有类型的(岩石)锚杆中予以实现，对于 这些锚杆，锚杆杆体必须要进行旋转，以便将其固定在钻孔中(通过 粘结、通过砂浆、通过扩张等)。
本发明的其它细节和特征将参照附图就一个优选的实施例在下文 作详细说明。
附图表示
图1 锚杆螺母的侧视图2 锚杆螺母的俯视图3 锚杆(杆体)旋转时的情况；以及
图4 锚杆连同锚杆杆体、锚杆垫板和锚杆螺母的最终位置。
按现有技术本来就已知的是在安装锚杆时，例如在安装粘结锚 杆或砂浆锚杆类型的锚杆时，但也包括涨壳式锚杆的情况，在锚杆杆 体3的外端(该外端突出于安装锚杆的地基7伸出)套置一个锚杆垫 板4，该锚杆垫板然后利用一个锚杆螺母l被压紧到地基7上。
在本发明中，锚杆螺母1也用来旋转锚杆杆体3，此时锚杆杆体 是为了下述目的而被旋进，即，它以其被容纳在钻孔5中的前端，将 安置在钻孔5的内端的一个粘结剂套筒或一个砂浆套筒打开，借以释 放出粘结剂/砂浆并加以混合，但也可借以在采用带槽楔形锚杆、滑面 楔形锚杆、涨壳式锚杆等的情况下，调整配置在锚杆杆体的、被容纳在钻孔中的前端上的一个扩张体，以实现扩张。
如图1和2中所示，本发明提出的锚杆螺母l具有一个大致呈半 球形的、朝向锚杆垫板4的部分9和一个多边形部分11，例如四边形 或六边形。但锚杆螺母1的这个半球形部分9并不是绝对需要配置的。
在锚杆螺母1中设有一个螺紋孔13，其中，螺紋孔13的螺紋只 是在其一部分长度上与锚杆杆体3的外螺紋相配。特别是，对于这些 螺紋都指的是圆螺紋。不过也可以考虑采用其它螺紋类型，如米制螺 紋等。
锚杆螺母l的螺紋孔13中的螺紋并不是连续贯通构造的，而是仅 仅设计在锚杆螺母l的前侧的区域内，也就是在半球形部分9的区域 内，即是一种"制备好的"内螺紋，它匹配于锚杆杆体3上的外螺紋。 在与锚杆螺母l的该部分9相对置的后部区域15中(前部那侧是有半 球形部分9的一侧)，未设置内螺紋，或者没有制备好内螺紋。其中， 在区域15中可以根本就不切出螺紋，或者仅部分地切出螺紋。未设置 螺紋的区域15或者仅部分地切出螺紋的区域15可以设置在一个突出 于锚杆螺母1的外表面17的凸起部19中。
在使用本发明提出的锚杆螺母l时，可按下述步骤进行
在基础7中钻出钻孔5，以及往钻孔5中推入一个或多个粘结剂 套筒或砂浆套筒(未示出)并将锚杆杆体3推入之后，便旋转该锚杆 杆体3，借以将砂浆套筒打开，并混和砂浆。同样的做法也适用于打 开粘结剂套筒并混和粘结剂，该粘结剂通常是一种二组份粘结剂。锚 杆螺母l因在其中特别的螺紋构造之故，开始时只能以它的一部分长 度拧紧到锚杆杆体3上(见图3)，所以锚杆杆体3可借助一个安置在 锚杆螺母1的六边形区域11上的工具加以旋转，借以按要求地打开套 筒以及混合粘结剂和砂浆，或者沿着锚杆杆体3的纵向调整扩张体。
这里，可以如此地选择锚杆螺母1的螺紋孔13中具有两个区段的 螺紋的设计结构，即，使锚杆螺母1直到一个预定的转矩为止才不再 进一步往锚杆杆体3上旋拧。例如该转矩选择为80Nm。
一旦超过了该转矩，这就是一旦粘结剂或砂浆硬化或者扩张已实现并且将锚杆杆体3固定下来的情况，于是，在继续旋转锚杆螺母l 的情况下，锚杆螺母1中钻孔13的未设置螺紋或未制备好螺紋的区域 15在变形的条件下而变成一种螺紋，从而使锚杆螺母1能进一步旋拧 到锚杆杆体3上，直到锚杆垫板4贴紧在基础7上，如图4中所示。 将锚杆螺母1旋拧到锚杆杆体3的外螺紋上超出图3所示的位置，这 一点可以利用早先用来将锚杆杆体3拧到锚杆螺母1上的工具予以实 现，也就是说不需更换工具。
本发明的优点在于锚杆螺母l中的内螺紋不是完全制备好的。 在此，锚杆杆体3以其处于钻孔5的外面的端头，在将锚杆装入的过 程中，贴靠到锚杆螺母l中的螺紋未制备好的区域15上(图3)。在 用以将锚杆杆体3固定在钻孔中的粘结剂或砂浆硬化之后，或者在实 现扩张之后，锚杆杆体3还要被拧入到锚杆螺母1的螺紋未制备好的 区域15中，其中，在图中所示的实施形式中，处于锚杆螺母l的背向 拱起部分9的表面17上的凸起部19通过扩张而变形。例如，锚杆杆 体3扩张锚杆螺母1中螺紋的直径细小的部分，并自行补充加工尚未 制备完成的区域15的螺紋。如果在螺紋孔13的区域15中原先就没有 设置螺紋，那么在将锚杆螺母1 (以提高的转矩)旋拧到在钻孔中不 可旋动地固定的锚杆杆体3上时，在区域15中也会成形出一种螺紋， 锚杆螺母1一直旋拧到图4中所示的位置。
上述情况导致的结果是可以实现将一个完整的锚杆(杆体、垫 板和螺母)旋入到一个粘结剂(合成树脂)套筒中或砂浆套筒中并将 粘结剂(合成树脂)或砂浆混合，或者可以旋转锚杆杆体3，以便经 由被拧紧在锚杆杆体3外端上的锚杆螺母1操作一个扩张体。通过粘 结剂/砂浆的硬化(对于粘结剂来说，是在混匀之后几秒钟之内)，或 者通过扩张，便可使锚杆杆体3固定在钻孔中，所以，这时将锚杆螺 母1相对于锚杆杆体3继续加以旋转，于是锚杆螺母l中的锚杆杆体 3切出或"制备完成"螺紋，然后锚杆垫板4通过锚杆螺母1加以固 定。这样就可实现一种自动化的安装，而无须用不同的工具来旋转锚 杆杆体3。概括地，可以将本发明的一个实施例描述如下
一种锚杆，它具有 一锚杆杆体3,在安装锚杆时必须旋转该锚 杆杆体； 一锚杆垫板4;和一锚杆螺母l。锚杆螺母l中的螺紋只在螺 紋孔13的一部分上与锚杆杆体3的螺紋相匹配。因此，锚杆螺母1 可以只将一段进一步往锚杆杆体3上旋拧，直到一定的转矩，以用于 在安装锚杆时达到旋转锚杆杆体的目的。 一旦锚杆杆体3在钻孔中通 过粘结、砂浆或扩张被固定，当锚杆螺母1相对于锚杆杆体3旋转时， 锚杆杆体3便在螺紋孔13中形成一连贯的螺紋，从而使得锚杆螺母1 最后能被如此程度地旋拧到锚杆杆体3上，即，该锚杆螺母将锚杆垫 板4固定于其在基础7上的最终位置中。
权利要求
1.一种锚杆，它具有一锚杆杆体(3)、一锚杆垫板(4)和一锚杆螺母(1)，在所述锚杆螺母中设有内螺纹孔(13)，该内螺纹孔的螺纹与锚杆杆体(3)的外螺纹相配，其特征在于所述锚杆螺母(1)中的内螺纹孔(13)只在其一部分长度上设有与锚杆杆体(3)的外螺纹相配的内螺纹。
2. 按权利要求1所述的锚杆，其特征在于在锚杆螺母(1)中 的螺紋孔(13)的一个长度区域(15)上未设置螺紋。
3. 按权利要求1所述的锚杆，其特征在于所述锚杆螺母(1) 的螺紋孔(13)中的螺紋只在一部分长度上与锚杆杆体(3)上的螺紋 相配，而在其他区域(15)，同其中内螺紋与锚杆杆体(3)外螺紋相 配的那部分相比，则有更小的直径。
4. 按权利要求2或3所述的锚杆，其特征在于所述锚杆螺母(1) 中的螺紋孔(13)的无螺紋或有螺紋且具有更小直径的区域(15)被 设置在其与锚杆螺母(1)的一个球形部分(9)相对置的端部上。
5. 按权利要求2至4中任一项所述的锚杆，其特征在于无螺紋 或配有较小内螺紋的区域(15 )设置在锚杆螺母(1)的一个端面(17 ) 上的环形凸起部(19)中。
6. 在按权利要求1至5中任一项所述的锚杆中使用的锚杆螺母 (1),具有一个带内螺紋的钻孔(13)，其特征在于在所述钻孔(13) 中，内螺紋仅设置在钻孔(13)的一部分长度上。
7. 在按权利要求1至5中任一项所述的锚杆中使用的锚杆螺母 (1)，具有一个带内螺紋的钻孔(13)，其特征在于在所述钻孔(13) 中有这样一个区域(15)，在该区域中设置有直径减小了的内螺紋。
8. 按权利要求6或7所述的锚杆螺母，其特征在于无螺紋的区 域(15)或配有直径减小了的螺紋的区域(15)设置在一个突出于锚 杆螺母(1)的一个端面(17)的环形凸起部(19)的区域中。
9. 按权利要求8所述的锚杆螺母，其特征在于所述环形凸起部(19)是设置在所述锚杆螺母(1)的与锚杆螺母(1)的一个大致呈 半球形构造的部分(9)相对置的那个端面(17)上。
全文摘要
一种锚杆，它具有一锚杆杆体(3)，在安装锚杆时必须旋转该锚杆杆体；一锚杆垫板(4)；和一锚杆螺母(1)。锚杆螺母(1)中的螺纹只在螺纹孔(13)的一部分上与锚杆杆体(3)的螺纹相匹配。因此，锚杆螺母(1)可以只将一段进一步往锚杆杆体(3)上旋拧，直到一定的转矩，以用于在安装锚杆时达到旋转锚杆杆体的目的。一旦锚杆杆体(3)在钻孔中通过粘结、砂浆或扩张被固定，当锚杆螺母(1)相对于锚杆杆体(3)旋转时，锚杆杆体(3)便在螺纹孔(13)中形成一连贯的螺纹，从而使得锚杆螺母(1)最后能被如此程度地旋拧到锚杆杆体(3)上，即，该锚杆螺母将锚杆垫板(4)固定于其在基础(7)上的最终位置中。
文档编号F16B13/14GK101631960SQ200880007945
公开日2010年1月20日 申请日期2008年1月17日 优先权日2007年3月12日
发明者M·迈德尔 申请人:阿特拉斯·科普科Mai有限公司