一种高强钢丝与注浆管环绕配合高抗剪能力新型锚杆的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种高强钢丝与注浆管环绕配合高抗剪能力新型锚杆，属于锚固工程领域，是一种支护装置，主要应用于地质条件复杂，容易使锚杆发生横向变形的地质，本发明由注浆管、锥形锚头、膨胀管、碗形托盘、螺母、高强钢丝组成，锚杆的头部设有锥形锚头，并且与高强钢丝固定在一起，高强钢丝紧密有序环绕注浆管，与膨胀管注浆管相配合，保证注浆管的抗剪性。
【专利说明】一种高强钢丝与注浆管环绕配合高抗剪能力新型锚杆
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种锚固设施，具体是一种高强钢丝与注浆管环绕配合高抗剪能力新型锚杆。
【背景技术】
[0002]锚杆在地下工程中有着广泛的应用，由于复杂的地质条件，锚杆很容易受围岩变形的影响，这就要求锚杆既要具备抗拉能力又要有高效抗剪能力。现有锚杆多是通过改变锚杆材料增强锚杆的抗剪能力，把锚杆杆体做成连续“3”形，增加锚杆杆体随围岩变形的能力而防止被剪断。这种方法虽然提高了锚杆的抗剪效果，但却降低了锚杆的锚固效果。
【发明内容】
[0003]为解决以前抗剪锚杆抗剪能力和锚固效果不能同时拥有的问题，本发明提供一种高强钢丝环绕配合抗剪锚杆，既能起到抗剪效果，同时又不会降低锚固力。
[0004]本发明是一种高强钢丝与注浆管环绕配合高抗剪能力新型锚杆，由注浆管、锥形锚头、膨胀管、碗形托盘、螺母、高强钢丝组成，其特征是:在锚杆体的头部设有锥形锚头，且设有注浆孔，与注浆管相连，注浆管外部环绕有高强钢丝，杆体上套上一根直径小于锥形锚头直径的膨胀管，膨胀管的底端设有挤压变形缝，所述的碗形托盘是堵塞在孔口上的碗形盘体。
[0005]本发明的安装使用方法:首先在围岩上打与膨胀管外径一致的岩孔，将膨胀管套在锚杆体上装进岩孔内，装上托盘，拧紧螺母，对围岩裂隙进行注浆，使浆液向围岩裂隙渗透。
[0006]本发明的工作原理是:在拧紧螺母的过程中使得托盘与膨胀管相互接触，对膨胀管施加压力，膨胀管受锚杆体锥形头的影响，挤压变形缝胀开，挤压在孔壁上，增加了与孔壁的摩擦力，使整体具有一定的锚固作用；本锚杆抗剪由三部分组成:首先在锚杆体受剪时，套在锚杆体外面的膨胀管首先抵消一部分剪力；其次，在膨胀管被剪坏后，在由缠绕在注浆管上的钢丝组成的凹凸面对剪力分解，使其减小；注浆管发生弯曲后，两根钢丝被绷紧，通过本身的弹性使剪力减弱。
[0007]作为改进，在注浆管上环绕有高强钢丝，数量为2根，紧密依次环绕在注浆管上。
[0008]作为改进，膨胀管靠近锚头的端部设有挤压变形缝，数量为4个，相互之间夹角为90度。
[0009]作为改进，膨胀管的长度应满足一端顶在锥形头上、另一端顶在碗形托盘上。
[0010]作为改进，锚杆尾部的碗形托盘的盘口直径小于膨胀管直径，并且厚度大。
[0011]本发明的有益效果:高强钢丝本身具有良好的抗拉和抗剪能力，紧密的缠绕在注浆管上，提高了锚杆的抗剪能力。在围岩出现大变形时仍具有较好的支护效果，又具有注浆加固裂隙发育及松散围岩的作用，压力大时还可以缓冲卸压一部分。具有成本低，安装方便的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1高强钢丝与注浆管环绕配合高抗剪能力新型锚杆设计图。
[0013]附图标记:⑴螺母；⑵碗形托盘；⑶注浆管；⑷膨胀管；(5)高强钢丝；(6)挤压变形缝；(7)锥形锚头；(8)注浆孔。
【具体实施方式】
[0014]图1中，一种高强钢丝与注浆管环绕配合高抗剪能力新型锚杆，由注浆管(3^锥形锚头(7)、膨胀管⑷、碗形托盘⑵、螺母⑴、高强钢丝(5)组成。所述的杆体包括连接在注浆管(3)的锥形锚头(7),注浆管(3)伸入到锥形锚头(7)内，锥形锚头(7)上
[0015]加工有注浆孔⑶；注浆管⑶外部有高强钢丝(5)紧密缠绕，杆体上套上一根直径小于锥形锚头(7)直径的膨胀管(4),膨胀管(4)的底端设有挤压变形缝(6)；所述的碗形托盘(2)是堵塞在注浆管(3)孔口上的碗形盘体。
[0016]使用时，首先在围岩上钻凿与膨胀管⑷外径一致的锚孔，将膨胀管⑷套在锚杆体上装进岩孔内，装上托盘(2),拧紧螺母(1)；在拧紧螺母(1)的过程中膨胀管(4)受锥形锚头(7)的影响，挤压变形缝(6)张开，挤压在孔壁上；然后通过注浆管(3)对围岩裂隙进行注浆，使浆液充满裂隙。
[0017]本发明的工作原理是:在拧紧螺母(1)的过程中使得托盘(2)与膨胀管(4)相互接触，对膨胀管(4)施加压力，膨胀管(4)受锚杆体锥形锚头(7)的影响，挤压变形缝(6)胀开，挤压在孔壁上，增加了锚杆与孔壁的摩擦力，使整体具有一定的锚固作用。本锚杆抗剪由三部分组成:首先在锚杆体受剪时，套在锚杆体外面的膨胀管(4)首先抵消一部分剪力；其次，在膨胀管(4)被剪坏后，在由缠绕在注浆管(3)上的高强钢丝(5)组成的凹凸面对剪力分解，使其减小；最后，注浆管(3)发生弯曲后，两根高强钢丝(5)被绷紧，通过本身的弹性使剪力减弱。
[0018]作为改进，在注浆管(3)上环绕有高强钢丝(5)，数量为2根，紧密依次环绕在注浆管⑶上。
[0019]作为改进，膨胀管(4)靠近锚头的端部设有挤压变形缝￠)，数量为4个，相互之间夹角为90度。
[0020]作为改进，膨胀管(4)的长度应满足一端顶在锥形锚头(7)上、另一端顶在碗形托盘⑵上。
[0021]作为改进，锚杆尾部的碗形托盘(2)的盘口直径小于膨胀管(4)直径，并且厚度大。
【权利要求】
1.一种高强钢丝与注浆管环绕配合高抗剪能力新型锚杆，由注浆管(3)、锥形锚头(7)、膨胀管(4)、碗形托盘(2)、螺母(1)、高强钢丝(5)组成，其特征是:在杆体的头部设有锥形锚头(7)，且设有注浆孔(8)，与注浆管(3)相连，注浆管(3)外部环绕有高强钢丝(5)，杆体上套上一根直径小于锥形头直径的膨胀管(4)，膨胀管(4)的底端设有挤压变形缝(6)，所述的碗形托盘(2)是堵塞在孔口上的碗形盘体。
2.如权利要求1所述的高强钢丝环绕配合抗剪锚杆，其特征是:使用时，首先在围岩上钻凿与膨胀管(4)外径一致的锚孔，将膨胀管(4)套在锚杆体上装进岩孔内，装上托盘(2)，拧紧螺母(1);在拧紧螺母(1)的过程中膨胀管(4)受锥形锚头(7)的影响，挤压变形缝(6)张开，挤压在孔壁上；然后通过注浆管(3)对围岩裂隙进行注浆，使浆液充满裂隙。
3.如权利要求1所述的高强钢丝与注浆管环绕配合高抗剪能力新型锚杆，其特征是:在拧紧螺母(1)的过程中使得托盘(2)与膨胀管(4)相互接触，对膨胀管(4)施加压力，膨胀管(4)受锚杆体锥形锚头(7)的影响，挤压变形缝(6)胀开，挤压在孔壁上，增加了锚杆与孔壁的摩擦力，使整体具有一定的锚固作用，本锚杆抗剪由三部分组成:首先在锚杆体受剪时，套在锚杆体外面的膨胀管(4)首先抵消一部分剪力；其次，在膨胀管(4)被剪坏后，在由缠绕在注浆管(3)上的高强钢丝(5)组成的凹凸面对剪力分解，使其减小；最后，注浆管(3)发生弯曲后，两根高强钢丝(5)被绷紧，通过本身的弹性使剪力减弱。
4.如权利要求1中所述的高强钢丝与注浆管环绕配合高抗剪能力新型锚杆，其特征是:高强钢丝(5)的数量2根，紧密依次环绕在注浆管上。
5.如权利要求1中所述的高强钢丝与注浆管环绕配合高抗剪能力新型锚杆，其特征是:挤压变形缝(8)的数量为4个，相互之间夹角为90度。
6.如权利要求1中所述的高强钢丝与注浆管环绕配合高抗剪能力新型锚杆，其特征是:膨胀管(4)的长度应满足一端顶在锥形头上、另一端顶在碗形托盘(2)上。
7.如权利要求1中所述的高强钢丝与注浆管环绕配合高抗剪能力新型锚杆，其特征是:碗形托盘⑵的盘口直径小于膨胀管⑷直径，厚度大。
【文档编号】E21D20/02GK104453962SQ201410725346
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】王清标, 吕荣山, 乔培贞, 苏斌, 孙金泽, 马天明, 张珂, 刘正银, 王成军, 张明晶, 路林海 申请人:山东科技大学