[实用新型]一种高强度轻型中空锚杆

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种隧道工程材料，更具体的说，本实用新型主要涉及一种高强度轻型中空锚杆及其加工方法。

背景技术

随着我国铁路运输行业的不断发展，尤其是目前日益普及的高架铁路，其基础工程的验收要求也越来越高，因此对各类工程材料的质量也提出了更高的要求，我国现行的铁路标准中对中空锚杆的抗拉能力和延伸率等力学性能都提出了较高的要求，如铁路标准中举例的中空锚杆采用7毫米的壁厚，3.14公斤每米，如按照现有的锚杆热轧式的生产方式，要满足铁路标准中的强度要求，则只能通过加大钢材的用量来实现，即采用较厚的钢管作为热轧原材料，此种方式生产的锚杆虽然满足了铁路标准中所规定的力学性能，却因增加了中空锚杆的壁厚而导致其内部空间较小，影响了其使用性能，使得由中空锚杆内部注浆变的困难，注浆压力衰减损失巨大，同时为保证中空锚杆强度而一味的增加其壁厚，也造成的大量钢材的浪费，因此有必要针对前述缺陷对中空锚杆的生产技术做进一步的改进。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于解决上述不足，提供一种强度更高，且可减少生产钢材用量的一种高强度轻型中空锚杆及其加工方法。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型一方面提供了一种高强度轻型中空锚杆，包括呈中空的锚杆本体，锚杆本体的外表面上设置有连续或不连续的螺纹，所述的锚杆本体的壁厚为3至6.9毫米，所述的锚杆本体的金属材质平均金属晶粒组织度为国际金属材质金属晶粒组织标准中的6至10级。

进一步的技术方案是：所述的锚杆本体的壁厚为3.5至4.5毫米。

更进一步的技术方案是：所述的锚杆本体横截面的最小直径与最大直径的比例为1∶1.3～1.7。

再进一步的技术方案是：所述的锚杆本体为由一端向另一端直线延伸的任意长度。

本实用新型另一方面提供了一种上述的高强度轻型中空锚杆的加工方法，其特征在于：所述的方法按照如下步骤操作：

步骤一、采用加热装置将原材料加热后，通过温度感应装置检测出加热后原材料的温度并反馈至加热装置中；

步骤二、当原材料的温度达到800至1000摄氏度后，采用控制轧制装置对原材料表面进行轧制加工，加工完成后即得到半成品；

步骤三、采用热处理装置半成品进行最终冷却处理，完成后即得到高强度轻型中空锚杆成品。

进一步的技术方案是：所述按照步骤二的操作得到半成品后，通过温度感应装置检测出半成品的实际温度，并反馈至控制轧制装置中，如实际温度超出700至850摄氏度的区间值范围内，则调整控制轧制装置的轧制形变速度和冷却水压及水量，再重复步骤二。

更进一步的技术方案是：所述按照步骤三的操作得到高强度轻型中空锚杆成品后，通过温度感应装置检测出高强度轻型中空锚杆成品的实际温度，并反馈至热处理装置中，如实际温度超出400至500摄氏度的区间值范围内，则调整热处理装置的冷却水压和水量，再重复步骤三。

更进一步的技术方案是：所述的步骤一至步骤三在同一条生产线上一次性完成。

更进一步的技术方案是：所述的加热装置是超音频感应加热器。

更进一步的技术方案是根据权利要求5至7任一所述的高强度轻型中空锚杆的加工方法，其特征在于：所述的原材料是无缝钢管，所述的无缝钢管的规格为25*4。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果之一是：通过控制轧制的方式改善了锚杆本体的材质平均金属晶粒组织，使其与同种或同类金属按照现有方式生产的同一规格的中空锚杆相比，其力学性能提高了25％至35％，因此本实用新型达到与现有符合铁路标准的中空锚杆相同的力学强度，可节约钢材用量的25％至35％，即采用其他规格的无缝钢管作为原材料，在满足铁路标准对中空锚杆力学性能要求的前提下降低了材料壁厚，同时增大了中空锚杆的孔径，有利于其在实际使用中进行注浆，还解决了锚杆的高力学性能与使用性能之间的矛盾，节约了工程的造价。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本实用新型另一种实施例的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。