[发明专利]一种可施加预紧力的让压锚杆及其使用方法

权利要求书

1.一种可施加预紧力的让压锚杆，其特征在于，包括第一锚具(1)、让压阻断装置(2)、第二锚具(3)、托盘(4)和锚杆本体(5)；

所述让压阻断装置(2)由阻断螺母(2.1)和阻断栓(2.2)组成，所述阻断栓(2.2)为圆筒形，阻断栓(2.2)内表面和锚杆本体(5)表面均设有大径螺纹，使阻断栓(2.2)能套在锚杆本体(5)外部并与其螺纹连接；阻断螺母(2.1)刚性连接在阻断栓(2.2)一端、且两者同轴；

所述第二锚具(3)由转动轴承(3.1)和螺纹套筒(3.2)组成，所述螺纹套筒(3.2)内表面和阻断栓(2.2)外表面均设有小径螺纹，使螺纹套筒(3.2)能套在阻断栓(2.2)外部并与其螺纹连接；转动轴承(3.1)刚性连接在螺纹套筒(3.2)一端、且两者同轴；所述第二锚具(3)套在锚杆本体(5)上时转动轴承(3.1)与锚杆本体(5)表面滚动接触；所述小径螺纹的轴向抗压力小于大径螺纹的轴向抗压力。

2.根据权利要求1所述的一种可施加预紧力的让压锚杆，其特征在于，所述螺纹套筒(3.2)的长度大于阻断栓(2.2)的长度，使阻断栓(2.2)能完全旋入至螺纹套筒(3.2)内。

3.根据权利要求1所述的一种可施加预紧力的让压锚杆，其特征在于，所述第一锚具(1)外表面和螺纹套筒(3.2)外表面的横截面均为六边形。

4.一种根据权利要求1至3任一项所述可施加预紧力的让压锚杆的使用方法，其特征在于，具体步骤为：

A、先在所需支护巷道围岩壁上钻设锚杆孔(6)，然后将锚杆本体(5)一端打入锚杆孔(6)内，并用锚固剂(7)将该端与锚杆孔(6)进行锚固，同时，使锚杆本体(5)另一端处于锚杆孔(6)外部，作为锚杆本体(5)的孔外段；

B、将托盘(4)、第二锚具(3)、让压阻断装置(2)和第一锚具(1)依次安装在锚杆本体(5)的孔外段，其中第二锚具(3)的转动轴承(3.1)与锚杆本体(5)表面滚动接触；让压阻断装置(2)中的阻断栓(2.2)与螺纹套筒(3.2)螺纹配合，先通过旋转阻断螺母(2.1)使阻断栓(2.2)完全旋入至螺纹套筒(3.2)内，然后旋转第一锚具(1)使其对让压阻断装置(2)、第二锚具(3)和托盘(4)施加压力进行固定；

C、在确保让压阻断装置(2)、第二锚具(3)和托盘(4)压紧固定后，采用扳手对第二锚具(3)的螺纹套筒(3.1)施加旋转力，由于螺纹套筒(3.1)此时套在阻断栓(2.2)外部并与其螺纹连接，螺纹套筒(3.2)旋转时，会使螺纹套筒(3.2)对托盘(4)施加压力，同时阻断栓(2.2)及阻断螺母(2.1)对第一锚具(1)施加压力，进而对锚杆本体(5)施加预紧力，在第二锚具(3)旋转时由于转动轴承(3.1)与锚杆本体(5)为滚动接触，从而降低其旋转过程中与锚杆本体(5)产生的摩擦力，随着持续对第二锚具(3)施加旋转力，使得阻断栓(2.2)部分从螺纹套筒(3.2)向第一锚具(1)方向伸出，直至伸出达到设定长度时，停止第二锚具(3)的旋转，此时完成对锚杆本体(5)施加预紧力，该锚杆本体(5)支护完成；

D、重复步骤A至C，进行下一根锚杆的支护过程；

E、在锚杆本体(5)支护过程中，若围岩变形压力持续增大，当围岩变形压力对托盘(4)施加的压力大于小径螺纹的轴向抗压力时，螺纹套筒(3.2)和阻断栓(2.2)之间的小径螺纹受力破坏，两者由螺纹连接变成滑动接触，此时托盘(4)推动第二锚具(3)向让压阻断装置(2)移动，给予锚固围岩一定的变形空间，从而实现锚杆的让压支护，直至阻断栓(2.2)完全进入螺纹套筒(3.2)内，让压结束，此时第一锚具(1)及锚杆本体(5)对变形后的围岩继续进行支护。