[实用新型]剪拉转化柔性让压抗剪锚杆

说明书

本实用新型公开了一种剪拉转化柔性让压抗剪锚杆，包括螺母、托盘、减摩垫片、调心球垫、螺纹钢杆体以及若干段剪拉转化柔性让压组合结构。所述剪拉转化柔性让压组合结构由两端的螺纹段和锁具、中间的钢绞线和钢制护管组成，其中螺纹段、锁具和钢制护管是一体化成型的钢制结构，所述钢制结构两端的螺纹段分别与螺纹钢杆体通过螺纹连接；所述钢绞线位于钢制护管中间，钢绞线通过锁具与钢制护管锁紧，而钢制护管通过两端的螺纹段与螺纹钢杆体相连；所述钢绞线处于弯曲松弛状态。通过杆体的剪拉转化柔性让压组合结构，可以实现“高预紧力、柔性让压、剪拉转化”功能。

技术领域

本实用新型属于矿山支护工程抗剪锚杆支护技术领域，具体涉及一种剪拉转化柔性让压抗剪锚杆。

背景技术

锚杆的加固作用主要体现在对沿锚杆轴向和切向的岩层变形或移动限制，即锚杆会产生对岩层碎胀变形的轴向抗拉作用和对岩层剪切错动的切向抗剪作用。当前普遍采用的锚杆为螺纹钢锚杆，无论是低强度螺纹钢锚杆，还是高强度螺纹钢锚杆，锚杆的抗剪强度均远低于其抗拉强度，抗剪强度约为抗拉强度的0.6倍左右，有的甚至更低。然而，对于岩层而言，岩层结构面的剪切破坏或者岩体本身的剪切破坏是岩层破坏的一种重要形式。因此，在矿山支护工程中，很多锚杆在没有起到较大抗拉作用前已经发生了剪切破断，进而导致了锚杆支护失效。因此，当前所采用的锚杆普遍存在“抗拉强度高、抗剪强度低、杆体极易被剪断”等技术难题，如何有效抑制锚杆的剪切破坏并充分发挥锚杆的抗拉作用，成为解决当前锚杆材料力学性能缺陷的关键问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种剪拉转化柔性让压抗剪锚杆，旨在通过剪拉转化柔性让压组合结构将岩层对岩层的剪切作用力转化为对锚杆的拉拔作用力，有效解决现有锚杆存在的锚杆“抗拉强度高、抗剪强度低、杆体极易被剪断”等技术难题，从而充分发挥锚杆的抗拉能力。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种剪拉转化柔性让压抗剪锚杆，包括锚杆附件、剪拉转化柔性让压组合结构、第一螺纹钢杆体和第二螺纹钢杆体；锚杆附件设置在第二螺纹钢杆体的后端部；

剪拉转化柔性让压组合结构包括钢制护管和设置在钢制护管内的钢绞线，钢制护管的前后两端内壁均设置有内螺纹段，第一螺纹钢杆体的后端外圆和第二螺纹钢杆体的前端外圆均设置有外螺纹段，第一螺纹钢杆体后端的外螺纹段伸入并螺纹连接到钢制护管前端的内螺纹段，第二螺纹钢杆体前端的外螺纹段伸入并螺纹连接到钢制护管后端的内螺纹段；

钢制护管前后两端内壁分别固定设置有一个锁具，钢绞线的两端通过锁具与钢制护管锁紧，钢绞线处于弯曲松弛状态。

内螺纹段和外螺纹段的螺纹连接长度应大于40mm，以保证第一螺纹钢杆体、第二螺纹钢杆体和钢制护管之间的连接处具有足够的承载能力。

钢绞线穿入锁具的长度应大于50mm，以保证钢绞线张紧时能够被锁具锁紧而且留有富余长度；锁具包括锚环和锁片，锚环和钢制护管一体化成型，锚环的内孔呈圆锥形结构，锁片设置有三片，三片锁片位于锚环的内孔内，三片锁片的外形与锚环的内孔均呈圆锥形结构，三片锁片的内孔为圆柱形，钢绞线穿设在三片锁片的内孔内；钢绞线在张紧时伸展长度为20～30mm，此伸展长度可以根据施工生产需要进行调整。

锚杆附件包括均套设在第二螺纹钢杆体后端部的螺母、托盘、减摩垫片和调心球垫，托盘中部向后凸出形成碗状结构，碗状结构的中心处开设有套到第二螺纹钢杆体上的穿孔，调心球垫设置在穿孔的边缘处，螺母通过减摩垫片与调心球垫压接配合。

采用上述技术方案，剪拉转化柔性让压组合结构、第一螺纹钢杆体和第二螺纹钢杆体的位置及数目由锚杆在岩层中容易发生剪切破断的位置及数目决定。

本实用新型的剪拉转化柔性让压抗剪锚杆的施工支护方法，其施工步骤如下：