专利名称：一种对玻璃钢锚杆施加预应力的组合件及其使用方法
技术领域：
本发明涉及锚杆加工和应用领域，尤其是涉及一种对玻璃钢锚杆施加预应力的组合件及其使用方法。
背景技术：
在地下工程和边坡工程等领域中，锚杆支护是应用最广泛的岩土加固措施。目前，常见的锚杆类型有砂浆锚杆、水泥药卷锚杆、机械锚杆、管缝锚杆和水胀式锚杆等，这些锚杆的材质主要以钢材为主，然而，采用金属锚杆进行地下矿山的围岩加固时，容易产生火花，引起瓦斯爆炸，造成人员的伤亡和财产损失。此外，金属锚杆还具有易腐蚀，耐久性差的缺陷。因此，玻璃钢锚杆玻璃纤维锚杆出现后，由于其具有易于切割、不产生火花、无电磁反射、强度高、重量轻、耐腐蚀等优点，在地下矿山和边坡加固工程中应用日益广泛。锚杆在加固岩体时需要用螺母对锚杆进行预紧，从而保证锚杆能充分发挥其作用。然而，在螺母安装过程中施加的扭矩将对锚杆体附带的施加一定的扭矩，但玻璃钢锚杆的抗扭矩性能较低，在扭矩达到相对较低的程度时便发生开裂，无法继续承受较高的拉力。 因此，玻璃钢锚杆在安装时往往采用比钢锚杆低的多的预紧力，更无法像钢锚杆那样施加较高的预应力，从而对岩体提供主动的支护力。其次，玻璃钢锚杆在支护岩体时，往往要承受偏心载荷作用，由于玻璃钢材料本身脆性大，延伸率低，在偏心载荷作用下会使锚尾从该截面应力最大的点出现裂纹，并逐渐向整个断面发展，直至尾部全断面断裂。因此，玻璃钢锚杆的破坏往往都是在锚杆尾部先发生破断，锚头和杆体很少遭到破坏。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的玻璃钢锚杆的抗扭矩性能较低，在扭矩达到相对较低的程度时便发生开裂，无法继续承受较高的拉力等的技术问题；提供了一种克服了普通玻璃钢锚杆难以施加高强预紧力的缺陷，提高了其加固效果，尤其是加固松散破碎岩体和土体的效果的一种对玻璃钢锚杆施加预应力的组合件及其使用方法。本发明还有一目的是解决现有技术所存在的由于玻璃钢材料本身脆性大，延伸率低，在偏心载荷作用下会使锚尾从该截面应力最大的点出现裂纹，并逐渐向整个断面发展， 直至尾部全断面断裂等的技术问题；提供了一种可提高锚杆尾部的强度，减少锚杆在尾部发生破断的概率，并且玻璃纤维锚杆施加预应力时不产生扭矩，提高了锚杆性能与质量的一种对玻璃钢锚杆施加预应力的组合件及其使用方法。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的
一种对玻璃钢锚杆施加预应力的组合件，其特征在于，包括一端外壁设有外螺纹的钢质套管、与所述外螺纹配合使用的螺母以及设置在螺母下端的垫片，所述钢质套管设有外螺纹的一端内壁还设有用于配合固定全螺纹玻璃钢锚杆的内螺纹。在上述的一种对玻璃钢锚杆施加预应力的组合件，所述钢质套管另一端还设有截面为正多边形的棱柱体，所述棱柱体和外螺纹之间为圆柱型管。一种对玻璃钢锚杆施加预应力的组合件的使用方法，其特征在于，包括以下步骤
步骤1，将钢质套管通过其内螺纹安装在全螺纹玻璃钢锚杆体的尾部，螺母安装在套管设外螺纹的部分，垫片套在钢质套管上，且位于螺母和锚杆垫板之间。步骤2，对锚杆施加预应力时，将套管和锚杆垫板固定，阻止其转动，再旋转螺母， 使螺母沿套管向锚杆垫板方向移动，从而对垫片和锚杆垫板施加挤压力，使锚杆尾部承受一定的轴向拉力，最终使锚杆体承受预应力。因此，本发明具有如下优点1.克服了普通玻璃钢锚杆难以施加高强预紧力的缺陷，提高了其加固效果，尤其是加固松散破碎岩体和土体的效果；2.可提高锚杆尾部的强度，减少锚杆在尾部发生破断的概率，并且玻璃纤维锚杆施加预应力时不产生扭矩，提高了锚杆性能与质量。
附图1是本发明的一种主视结构示意图； 附图2是本发明的一种立体结构示意图。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。图中， 套管1、螺母2、垫片3、锚杆垫板4、全螺纹玻璃钢锚杆5。实施例
如图1、2所示，一种对玻璃钢锚杆施加预应力的组合件，包括一端外壁设有外螺纹的钢质套管1、与外螺纹配合使用的螺母2以及设置在螺母2下端的垫片3，钢质套管1设有外螺纹的一端内壁还设有用于配合固定全螺纹玻璃钢锚杆5的内螺纹。钢质套管1另一端还设有截面为正多边形的棱柱体，棱柱体和外螺纹之间为圆柱型管，螺母2为钢质螺母，与钢质套管1的外螺纹配套；垫片3为圆环状的金属或高分子材料制成。在本实施例中，棱柱体截面为正六边形，其外径为32mm，六棱柱高度为20mm ；钢质套管1的外螺纹外径为^mm,外螺纹垂直长度为60mm ；六棱柱和外螺纹之间圆柱型管的外径为^mm,圆柱型管垂直长度为40mm ；螺母2为钢质六角螺母，其外径为32mm，内径为 20mm,厚度为20mm ；垫片3为圆环状且采用金属或高分子材料垫片，在本实施例中，可以采用钢垫片，其内径为^mm,外径为32mm，厚度为2mm ；所述钢质套管1的内径为20mm。使用对玻璃钢锚杆施加预应力的组合件的使用方法的步骤如下
步骤1，将钢质套管1通过其内螺纹安装在全螺纹玻璃钢锚杆5体的尾部，螺母2安装在套管1设外螺纹的部分，垫片3套在钢质套管1上，且位于螺母2和锚杆垫板4之间。步骤2，对锚杆5施加预应力时，将套管1和锚杆垫板4固定，阻止其转动，再旋转螺母2，使螺母2沿套管1向锚杆垫板4方向移动，从而对垫片3和锚杆垫板4施加挤压力， 使锚杆5尾部承受一定的轴向拉力，最终使锚杆5体承受预应力。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了套管1、螺母2、垫片3、锚杆垫板4、全螺纹玻璃钢锚杆5等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
权利要求
1.一种对玻璃钢锚杆施加预应力的组合件，其特征在于，包括一端外壁设有外螺纹的钢质套管(1)、与所述外螺纹配合使用的螺母(2)以及设置在螺母(2)下端的垫片(3)，所述钢质套管(1)设有外螺纹的一端内壁还设有用于配合固定全螺纹玻璃钢锚杆(5)的内螺纹。
2.根据权利要求1所述的一种对玻璃钢锚杆施加预应力的组合件，其特征在于，所述钢质套管(1)另一端还设有截面为正多边形的棱柱体，所述棱柱体和外螺纹之间为圆柱型管。
3.一种使用权利要求1所述的对玻璃钢锚杆施加预应力的组合件的使用方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1，将钢质套管(1)通过其内螺纹安装在全螺纹玻璃钢锚杆(5)体的尾部，螺母(2) 安装在套管(1)设外螺纹的部分，垫片(3)套在钢质套管(1)上，且位于螺母(2)和锚杆垫板(4)之间，步骤2，对锚杆(5)施加预应力时，将套管(1)和锚杆垫板(4)固定，阻止其转动，再旋转螺母(2)，使螺母(2)沿套管(1)向锚杆垫板(4)方向移动，从而对垫片(3)和锚垫板(4) 施加挤压力，使锚杆(5 )尾部承受一定的轴向拉力，最终使锚杆(5 )体承受预应力。
全文摘要
本发明涉及锚杆加工和应用领域，尤其是涉及一种对玻璃钢锚杆施加预应力的组合件及其使用方法。一种对玻璃钢锚杆施加预应力的组合件，其特征在于，包括一端外壁设有外螺纹的钢质套管(1)、与所述外螺纹配合使用的螺母(2)以及设置在螺母(2)下端的垫片(3)，所述钢质套管(1)内壁还设有用于配合固定全螺纹玻璃钢锚杆(5)的内螺纹。因此，本发明具有如下优点1.克服了普通玻璃钢锚杆难以施加高强预紧力的缺陷，提高了其加固效果，尤其是加固松散破碎岩体和土体的效果；2.可提高锚杆尾部的强度，减少锚杆在尾部发生破断的概率，并且玻璃纤维锚杆施加预应力时不产生扭矩，提高了锚杆性能与质量。
文档编号E02D5/74GK102433879SQ20111036413
公开日2012年5月2日 申请日期2011年11月17日 优先权日2011年11月17日
发明者严鹏, 卢文波, 周创兵, 孙金山, 李典庆, 陈明, 陈益峰 申请人:武汉大学