[发明专利]一种柔性锚杆

说明书

本发明公开了一种柔性锚杆，适用于煤矿巷道支护工程领域。包括柔性锚杆体，托盘，定扭矩螺母，减摩垫圈，防扭转调心球头；柔性锚杆体包括连接套，钢绞线，限位筒，增摩丝簧，连接套与钢绞线和丝簧通过挤压的方式实现可靠固定，限位筒套装在连接套上；预紧时托盘通过限位柱与岩体表面卡住防止旋转，防扭转调心球头通过第一凸起实现与托盘之间周向限位，通过第二凸起实现与柔性锚杆体之间周向限位，进而防止预紧时锚杆体随螺母旋转。其不受巷道高度限制，有效增强支护效果，特有的防扭转结构解决了柔性锚杆预紧时的杆体扭转问题，提高了预紧力，锚杆通过螺旋预紧提高了施工速度，支护效率高。

技术领域

本发明涉及一种柔性锚杆，尤其适用于一种煤矿巷道支护工程领域使用的柔性锚杆。

背景技术

现在我国煤矿巷道已经普遍使用锚杆支护技术，起初最先在围岩比较稳定的岩巷中使用，后来通过提高锚杆材料的刚度和强度，使得锚杆支护技术能够适应松软破碎围岩巷道、采动影响巷道等各种恶劣条件的巷道。锚杆支护主要是利用锚杆打入巷道围岩预设的钻孔当中，将浅部破碎的围岩体与深部稳定岩体结合到一起，达到控制巷道变形和实现巷道安全稳定的目的。

在锚杆支护系统中锚杆至关重要，使得锚杆的种类也是众多。随着巷道条件的复杂性，小孔径树脂锚固预应力锚索也研制出来应用到煤矿现场，总之，锚杆锚索形式的多样性才适应我国煤矿复杂的现场条件。然而，由于巷道高度的限制，使得锚杆长度只能维持在2m左右，锚杆锚固区厚度也只能2m，已不适应当前巷道复杂地质条件。虽然锚索可以实现足够长，但是相比锚杆，锚索安装工序相对复杂，需要后期再用泵体进行张拉，制约了煤巷的掘进速度，同时，锚索长度越长，需要的预紧力越大，现场并不能施加足够大的预紧力，有限的预紧力并不能对锚索锚固区进行有效的加固，巷道变形不能得到较好的控制。因此，急需开发一种可弯曲并且可实现快速安装的锚杆。

发明内容

技术问题：针对上述技术的不足之处，提供一种杆体可以弯曲以适应复杂地质环境，无需泵体进行张拉，安装快速，支护效果好的柔性锚杆。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明的柔性锚杆，它包括柔性锚杆体、托盘、定扭矩螺母、减摩垫圈和防扭转调心球头，其中托盘设置在柔性锚杆体尾部，定扭矩螺母固定托盘，托盘与定扭矩螺母之间设有减摩垫圈和防扭转调心球头；

所述柔性锚杆体包括钢绞线，钢绞线尾端设置在连接套中，所述连接套包括尾端和头端，尾端和头端之间的过渡段设有环形结构的凸台，凸台上设有限位筒，凸台朝向头端的面为垂直端面，凸台朝向尾端的面为锥形面，尾端的外圆柱面上有螺纹，尾端设置有对称布置的沿连接套轴向设置的矩形槽，头端设有与钢绞线连接的内圆柱孔，所述钢绞线插入连接套的圆柱孔内，内圆柱孔孔底设有环形槽，钢绞线与圆柱孔之间设置有增摩丝簧，通过挤压连接套头端外圆柱面的方式实现钢绞线与连接套之间的紧固。

所述限位筒包括限位筒锥形筒体，限位筒锥形筒体包括一大一小两个开口，限位筒锥形筒体上的大开口上设有翻边、小开口上设有环形卡口，环形卡口的内径小于凸台的外径0.5～2mm，限位筒由连接套尾端套入，环形卡口变形并且越过凸台的锥形端面卡在凸台的垂直端面上，限位筒为硬塑料材料构成。

所述托盘包括托盘体和止动柱，托盘体由外形为圆形的翻边部和拱部组成，拱部的中心设有锥形孔，锥形孔的大端朝向拱部的顶端，且锥形孔的锥形面上设置有沿圆周均匀分布的多道沟槽，沟槽的数目为4～8个，止动柱通过焊接或者过盈连接与翻边部固定。

所述防扭转调心球头包括弧面和平面，其中弧面包括多个锥形面，每两个锥形面之间设有一道凸起Ⅰ，锥形面的半径与所述锥形孔的半径相同，凸起Ⅰ的宽度和高度小于沟槽，凸起Ⅰ的数量与沟槽的数量相同，柔性锚杆预紧时，凸起Ⅰ嵌入沟槽确保防扭转球头与托盘之间的圆周方向固定，防扭转调心球头中心设置圆孔，圆孔中设置对侧分布的凸起Ⅱ，凸起Ⅱ的截面为矩形结构，凸起Ⅱ宽度较矩形槽的宽度小0.5～1mm，凸起Ⅱ的高度较矩形槽的宽度小0.5～1mm，凸起Ⅱ嵌入矩形槽中限制柔性锚杆体扭转。