[发明专利]一种带伞骨式锚固器的锚固力增强锚杆

说明书

本发明公开了一种带伞骨式锚固器的锚固力增强锚杆。其技术方案是：3～5个锚固器(1)通过螺纹均匀地固定在杆体(4)上，杆体(4)的长度为L1，第1锚固器(1)顶端与杆体(4)头部的距离L2＝(0.14～0.20)L1，每个锚固器(1)的间距L3＝(0.15～0.25)L1。杆体(4)的尾端设置有托盘(2)，托盘(2)通过固定螺母(3)与杆体(4)连接。锚固器(1)是由六角螺母(5)和6个锚脚(6)组成的整体，6个锚脚(6)位于六角螺母(5)的同一平面，6个锚脚(6)的底部相连围成六边形，6个锚脚(6)中心对称地朝外倾斜，锚脚(6)为斜平行六面体，正面为矩形，侧面为平行四边形，平行四边形的夹角α与锚脚(6)的朝外倾斜角α'相等。本发明具有安装难度低、锚固力强和可靠性高的优点。

技术领域

本发明属于锚杆技术领域。尤其涉及一种带伞骨式锚固器的锚固力增强锚杆。

背景技术

在岩土工程领域，锚杆支护因其显著的技术经济优越性，广泛应用于基坑、边坡和矿井隧道等工程中。目前工程上有两种常见锚杆：机械涨壳式锚杆和管缝式锚杆。

机械涨壳式锚杆是一种端头锚固类锚杆，通过涨壳与孔壁间的嵌固力以提供锚固力。但当围岩质量较差或锚固点附近岩石局部变形或破碎时，易引起锚杆滑移，锚固作用失效，进而产生工程灾害。

管缝式锚杆是一种全长锚固类锚杆，当安装于比管径稍小的钻孔时，可在全长范围内对孔壁施加径向压力和阻止围岩下滑的摩擦力，加上托盘的承托力，从而使围岩处于三向受力状态，实现岩层稳定。但其初始锚固力低，对钻孔孔径要求严格，孔径略大，锚固力低；孔径略小，安装困难。其长度也受限制(一般超过1500mm就很难安装)，适用范围有较大局限性。此外，所使用的高弹性合金钢材价格昂贵。

因此，本领域技术人员不断探索和开发新的锚杆技术。

“一种防变形棘爪式土层锚杆”(CN 205530246 U)，所述锚杆上布置有对穿孔，穿插有钢丝棘爪，提高了锚杆与土层的结合力；并有圆形螺母防止棘爪变形。然而棘爪的布置方式破坏了锚杆的整体性，降低了锚杆本身的抗拉拔能力，且对穿孔和灌浆孔的布置对锚杆的施工要求高，短时间内很难得到大规模的生产。此外，棘爪的刚度、强度均有限，仅能在土层支护中起到一定作用，而在井巷施工中所需要支护的围岩多是较坚硬的岩石，显然此时该锚杆不再适用。

“一种组合倒钩式锚杆”(CN 110387882 A)和“一种带反钩爪的柔性自锚式预应力锚杆”(CN 209510357 U)，采用倒钩和反钩爪的结构以增强锚固力，但存在如下不足：该类结构对施工要求高，经济适用性低；该类结构不能提供较大的锚固力，在岩层发生较大位移时，易发生折断；钩式和爪式存在安全隐患，易造成工人在施工过程中受伤。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，目的是提供一种安装难度低、锚固力强和可靠性高的带伞骨式锚固器的锚固力增强锚杆。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

所述带伞骨式锚固器的锚固力增强锚杆由K个锚固器、1个托盘、1个固定螺母和1个杆体组成。所述杆体为螺纹杆件，螺纹杆件的长度和螺纹大径依次用字母L1和D表示；所述K个锚固器通过螺纹均匀地固定在杆体上，杆体4的尾端设置有托盘2，托盘2通过固定螺母3与杆体4连接。

K个锚固器从杆体头部开始编号，序号数依次为第1、第2、……、第k，K为3～5的自然数。

第1锚固器顶端与杆体头部的距离L2＝(0.14～0.20)L1；

每个锚固器的间距L3＝(0.15～0.25)L1。

所述锚固器呈伞骨式，每个锚固器是由1个六角螺母和6个锚脚组成的整体；6个锚脚位于六角螺母的同一平面，6个锚脚的底部相连围成六边形，每个锚脚的底边与六角螺母的对应边平行；6个锚脚中心对称地朝外倾斜，每个锚脚的朝外倾斜角α'均为30～60°。