一种分段锚固的岩石锚杆的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种分段锚固的岩石锚杆。在高地应力和节理裂隙发育的岩体中，由于岩爆作用或岩石的较大变形，使得锚杆整体失效，岩体失去支护的作用而产生塌方事故，所述分段锚固的岩石锚杆包括杆体；所述杆体上设有多段外螺纹；在杆体尾部螺接有至少一个底部螺母，在杆体的其余外螺纹段上螺接有多个用于置于不同的节理岩体内的锚固螺栓。本发明的锚杆在围岩荷载的作用下，既能产生一定的变形量，又不至于引起锚杆的破坏。
【专利说明】一种分段锚固的岩石锚杆
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种分段锚固的岩石锚杆，具体为一种在隧道和地下洞库等地下工程 中用以提供顶部和侧壁支承并防止岩石塌方的岩石锚杆。
【背景技术】
[0002] 在涉及深部岩体开挖的岩土工程，例如地下工程、采矿工程中，为防止地层变形坍 塌或失稳而危及安全，对地层进行加固的一种主要的支护技术是锚杆加固。通过设置在地 层中的锚杆所具有的高强度抗拉能力，以及通过锚杆与锚杆周围的注浆体与地层之间密实 结合等方式，将地层加固起来。
[0003] 随着开采深度的不断加深，地应力增大、地质条件恶化导致支护难度加大，因此锚 杆锚固力要求越来越大。为了防止锚杆破坏失效，主要在以下三方面采取措施：一是增加杆 体与锚固剂之间的粘结力，二是增加锚固剂和岩体之间的粘结力，三是增大锚杆自身强度， 如杆体、螺母和托盘强度，并增强相关防护措施。
[0004] 以上措施对于处理一定深度的岩体能收到一定的效果，但对于岩体应力巨大的深 部岩体还是会导致锚杆破坏失效。锚杆失效的主要原因在于，高强度锚杆通过注浆材料和 岩体结合为一个整体共同作用。在巨大的岩体应力作用下，锚杆无法承受过大的荷载，导致 变形量过大从而被拉断失效。此外，传统的锚杆都是采用两点锚固的形式，锚杆的纵向变形 量很小，无法应对较大的岩石变形。为了解决高地应力和节理裂隙发育的岩体锚固问题，必 须对锚杆的性能进行改进。一方面提高锚杆锚固力，现有方法主要包括杆体采用螺纹钢，改 良的锚杆端头设计等；另一方面，采用多点锚固的形式，在锚固点之间允许锚杆体产生一定 的变形量，从而防止锚杆整体失效。
【发明内容】
[0005] 在高地应力和节理裂隙发育的岩体中，由于岩爆作用或岩石的较大变形，使得锚 杆整体失效，岩体失去支护的作用而产生塌方事故，本发明旨在提供一种可承受较大变形 的分段锚固的岩石锚杆，该锚杆在围岩荷载的作用下，既能产生一定的变形量，又不至于引 起锚杆的破坏。
[0006] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是： 一种分段锚固的岩石锚杆，包括杆体；其结构特点是，所述杆体上设有多段外螺纹；在 杆体尾部螺接有至少一个底部螺母，在杆体的其余外螺纹段上螺接有多个用于置于不同的 节理岩体内的锚固螺栓。
[0007] 以下为本发明的进一步改进的技术方案： 相邻两个锚固螺栓之间的间距相等。
[0008] 所述锚固螺栓整体呈锥形。
[0009] 紧贴所述底部螺母设有套装在杆体上的至少一片垫板或垫圈。
[0010] 相邻两个锚固螺栓之间的锚杆段外表面设有防粘层。 toon] 所述锚固螺栓的外周具有多个凸起。
[0012] 相邻两个锚固螺栓分别置于相邻两个节理岩体内。
[0013] 藉由上述结构，在锚杆的杆体尾部一定长度范围的表面设有外螺纹。螺纹部分设 置至少有一个螺母、以及至少有一个垫板或垫圈。杆体上每隔一定长度设置有外螺纹和锥 形锚固体。锚固体通过内螺纹和锚杆上的外螺纹结合在一起。锚杆的锚固体和外螺纹部分 强度很高，不容易产生变形和破坏。锚固体的外径大于杆体的直径，锚固在不同的节理岩体 中。锚固体将锚杆杆体分成若干段可以变形的节段。锚固体之间的杆体部分强度低于锚固 体部分，在荷载作用下能够局部伸长，从而限制岩石的局部变形。
[0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的锚杆在高应力作用下可以产生 较大变形以提高锚固力，在围岩荷载的作用下，既能产生一定的变形量，又不至于引起锚杆 的破坏。
[0015] 以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是本发明一个实施例的结构原理图； 图2是图1的A- A剖视图； 图3是图1的B- B剖视图； 图4是图3的C一C剖视图。
[0017] 在图中 1-锚杆杆体；2-外螺纹；3-底部螺母；4-垫板或垫圈；5-锚固螺栓；6-内螺纹。
【具体实施方式】
[0018] 一种分段锚固的岩石锚杆，结合图1至图3,包括锚杆杆体1、外螺纹2、底部螺母 3、垫板4,以及在锚杆本体上设置的若干个锚固螺栓5。上述锚杆本体是实心的光面钢筋。 上述锚固螺栓设置在锚杆本体上，其数量及间距可根据需要自由设定。锚杆的可变形节段 表面涂有化学涂层或油脂，防止杆体和注浆材料粘连在一起。在现场应用时，锚杆本体采用 分段锚固的形式，钻孔中充满注浆材料。由于增加了锚固螺栓，锚杆在高应力作用下可以产 生较大变形以提高锚固力，而不会发生破坏。
[〇〇19] 上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不 用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式 的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
【权利要求】
1. 一种分段锚固的岩石锚杆，包括杆体（1);其特征在于，所述杆体（1)上设有多段外 螺纹（2 );在杆体（1)尾部螺接有至少一个底部螺母（3 )，在杆体（1)的其余外螺纹段上螺接 有多个用于置于不同的节理岩体内的锚固螺栓（5)。
2. 根据权利要求1所述的分段锚固的岩石锚杆，其特征在于，相邻两个锚固螺栓（5)之 间的间距相等。
3. 根据权利要求1所述的分段锚固的岩石锚杆，其特征在于，所述锚固螺栓（5)整体呈 锥形。
4. 根据权利要求1所述的分段锚固的岩石锚杆，其特征在于，紧贴所述底部螺母（3)设 有套装在杆体（1)上的至少一片垫板或垫圈（4)。
5. 根据权利要求1或2所述的分段锚固的岩石锚杆，其特征在于，相邻两个锚固螺栓 (5)之间的锚杆段外表面设有防粘层。
6. 根据权利要求1~3之一所述的分段锚固的岩石锚杆，其特征在于，所述锚固螺栓（5) 的外周具有多个凸起。
7. 根据权利要求1或2所述的分段锚固的岩石锚杆，其特征在于，相邻两个锚固螺栓 (5)分别置于相邻两个节理岩体内。
【文档编号】E21D21/00GK104061010SQ201410327080
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】涂鹏, 冯树荣, 吴文平, 胡育林, 张国祥 申请人:中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司