专利名称：等强可伸锚杆的制作方法
技术领域：
本实用新型适用于地下工程，特别是受采动影响严重或围岩松软变形较大的地下工程支护，属于地下工程支护技术领域。
目前，在矿山工程中使用最多的锚杆，直径为16～18mm，长度为1.6～1.8m，锚头采用水泥锚固剂或树脂锚固剂粘结。该类型锚杆的杆体尾部螺纹部份与锚头部份强度较低，仅为杆体母材强度的68～72％，可伸量为1～3％。根据国内CN8787202281U专利介绍的挤压式可伸锚杆，该锚杆是利用杆体拉力将压缩筒压缩和挤出套筒收缩部，从而使锚杆具有一定的锚固力，又具有一定的可伸距离。但该锚杆具有结构复杂和不等强的缺点。根据专利文献介绍，美国专利US4378180则是利用锚杆的尾部锥体与异形托板挤压变形，而制成可伸锚杆。美国科罗拉多大学Gerhart教授设计的可伸锚杆(见1983年纽约版Anchoring in rook and soil 一书)，虽然也采用了挤压破坏杆尾螺纹段而达可伸目的，但需要专用杆体与特种螺纹套筒，其结构及制造工艺十分复杂，成本昂贵，难以达到实用目的。
本实用新型的目的是为了克服上述锚杆所存在的缺点，提高锚杆性能，扩大锚杆使用范围而设计的。
等强、可伸锚杆的结构参照附图进行对比说明。
附
图1a为带有麻花形锚头的等强、可伸锚杆。
附
图1b为带有蛇形锚头的等强、可伸锚杆。
附图2a为杆体尾部位伸段装配图。
附图2b为杆体尾部螺纹段结构图。
本实用新型——一种等强、可伸锚杆由一端为左旋麻花或蛇形改进式的头部(2)、另一端为比杆体直径大一级(例杆体直径为16mm，杆尾螺纹规格为M18)的特制螺纹尾部(1)及挡圈(8)、托板(6)、高强滑动螺母(4)及定位螺母(7)组成。同时在杆体尾部轧制的特制螺纹(1)的螺纹起始以下e1＝10mm处，把螺纹段加工切削成环形凹槽(5)，凹槽长度e2＝20～30mm，凹槽的深度等于尾部螺纹工作高度。高强滑动螺母(4)用45～60号钢切削加工再经热处理后制成，其螺母高度H与凹槽e1的长度相配合。定位螺母(7)为锚杆常用一般螺母。杆体头部自麻花或蛇形起始处至挡圈(8)的直线段ι＝60～150mm，以改变受力状态，增加锚固段可靠性。杆体材料由A3园钢或延伸率δm＝20～30％的热轧园钢制成。锚固段粘结剂采用一般树脂锚固剂或水泥锚固剂(3)。
在安装应用时，预先在杆体尾部长螺纹上套入托板(6)把高强滑动螺母(4)拧入螺纹的环形凹槽(5)中，然后沿锚孔送入树脂锚固剂或水泥锚固剂(8)，利用搅拌法或打入法(即普通安装法)送入杆体，把托板紧紧地压在围岩表面，最后安装定位普通螺母(7)，以控制锚杆的可伸量。为了防止杆体螺纹锈蚀，在螺纹处均匀涂上一层防锈黄油。锚杆的一部份可伸量是在围岩变形，锚杆承载加大时，由高强滑动螺母(4)逐圈挤压破坏杆体尾部螺纹，直至高强滑动螺母(4)与定位普通螺母(7)相挤在一起。可伸量根据尾部螺纹长度及高强滑动螺母与定位螺母之间距离L而定，L＝100～300mm，另一部份可伸量是围岩继续变形，锚杆载荷继续增大，由杆体等强度的结构保证杆体整体塑性变形而完成的，其最大变形量在10％左右，即可伸量约为100～200mm，锚杆总可伸量达200～500mm。如果遇到围岩变形不大，要求锚杆可伸量为100～150mm时，则可采用短螺纹等强可伸锚杆，即缩短杆体尾部螺纹长度(螺纹长度为80～100mm)，取消高强滑动螺母及尾部螺纹上的凹槽。其可伸量由等强杆体整体塑性变形而完成。它可满足井下大部份巷道支护的要求，而且可以代替普通锚杆，提高普通锚杆承载力或在相同承载力下减少一级杆体直径，达到节约钢材的目的。
总之，本实用新型和以往锚杆相比，具有结构简单，加工安装方便，力学性能稳定，可伸量可按实际需要进行调节，制造成本较低而且节约钢材，使材料得到充分利用。
权利要求1.一种适用于矿山工程支护的等强、可伸锚杆，由麻花或蛇形头部(2)、可伸尾部(1)的杆体、托板(6)、螺母(7)及树脂或水泥锚固剂(3)组成，其特征在于杆体尾部(1)采用比杆体直径大一级的轧制螺纹，杆体头部(2)采用改进式左旋麻花或蛇形锚头。
2.根据权利要求1所述的等强、可伸锚杆，其特征在于杆体尾部(1)的螺纹长度为200～500mm，在螺纹起始处e1＝10mm的位置，切削成环形凹槽(5)，凹槽长度e2＝20～30mm，环形凹槽深度为轧制螺纹的螺纹工作高度。
3.根据权利要求1所述的等强、可伸锚杆，其特征在于采用高强滑动螺母(4)，由45～60号钢切削加工再经热处理后制成，其高度H与凹槽长度e2相配合。
4.根据权利要求1所述的等强、可伸锚杆，其特征在于杆体头部(1)自麻花或蛇形起始处至挡圈(8)之间有一直线段ι，ι＝60～150mm。
5.根据权利要求1所述的等强、可伸锚杆，其特征在于杆体材料由A3园钢或延伸率δ＝20～30％的热轧园钢制成。
专利摘要一种适用于地下工程支护用的等强、可伸锚杆，其锚杆的一端为左旋麻花或蛇形改进式结构，另一端为比杆体直径大一级的轧制螺纹。在螺纹段上特制凹槽处套有高强滑动螺母以及普通螺母。用树脂或水泥作锚固剂。它具有各部分强度相等，可伸量由尾部高强滑动螺纹挤压及杆体整体塑性变形两部分组成。调整结构可改变可伸量，适用范围广。本实用新型还具有结构简单、加工安装方便、力学性能稳定、成本较低等优点。
文档编号E21D21/00GK2048110SQ8920218
公开日1989年11月22日 申请日期1989年3月3日 优先权日1989年3月3日
发明者丁全录, 郑重远, 黄乃炯, 范世平 申请人:煤炭科学研究总院北京建井研究所