[实用新型]锯齿形涨壳式让压锚杆

说明书

本实用新型涉及一种井下巷道顶板、帮板保护用锚杆。

现有锚杆的种类繁多，但其锚固作用基本雷同，都是利用锚头在岩体中的锚固力拉紧桁架使巷道的顶板、帮板联成一体，从而防止顶板局部下沉，帮板局部倒塌的。但是现有的各种锚杆在整个服役期间始终处于强力支护状态，由于随着采深的加大，机械化程度的提高以及顶区采动的影响，巷道围岩压力显现更加剧烈，因此尽管现有锚杆的抗拉强度具有一定的富裕量，仍然不能杜绝发生锚杆断裂、桁架折损的事故。中国专利局1990年8月22日公开一种“锯齿形涨紧式锚杆钎头”（公告号为CN2060815U），该实用新型专利主要利用螺接在螺杆头部的锥形拉帽千斤向外涨开锯齿开涨条使其卡入岩石中，达到自锚作用。该实用新型在安装时即可产生一种良好的预锚作用，但在其整个服役期间与上述现有技术一样－－始终处于强支护状态，因此它也无法抵御出现断层或围岩滑移时所产生的巨大压力，当这种压力超过其抗拉强度极限时则必然要发生锚杆断裂的事故。如果要彻底杜绝此类事故，就必然无限制地增大锚杆的强度极限，使支护费用大幅度上升。

本实用新型公开一种改进型锚杆，旨在充分发挥围岩的自承能力，降低对锚杆的极限强度要求，节约支护费用。

为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案包括锥套、涨壳、杆体、托盘和螺母，其特征是由横穿在锥套上的销挤压穿在锥套内的杆体构成具有让压作用的让压机构；杆体的尾部设有限位轴肩，锥套的大端面和轴肩之间的杆体上有让压段。

众所周知，在桁架支护的初期围岩的滑移量大，所产生的压力也大，在桁架支护的中期和后期围岩逐渐相对稳定，所产生的压力也逐渐减小。本实用新型就是根据围岩变动的力学特性而设计的。在桁架支护初期围岩压力大，而杆体与销及锥套之间的工作阻力小，允许围岩产生一定的变形滑移；随着围岩位移量的逐渐增加，围岩逐渐稳定，围岩压力逐渐减小，而杆体与销及锥套之间的工作阻力逐渐增大，直至锥套抵到杆体尾部的轴肩上，处于强支护状态。因此本实用新型具有“先柔后刚、刚柔结合”的支护特性，充分发挥了围岩相对稳定时的自承能力，从而大大降低了对锚杆的强度极限要求，在相同的巷道条件下可以节约大量的钢材，减少支护费用。

以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步详细描述，使公众进一步了解本实用新型的上述目的和效果，更好地掌握本实用新型的具体实施手段。

附图说明

说明书附图为本实用新型一种优选实施方案的结构示意图。图中虚线所示为锥套的极限位置，即本实用新型处于强支护状态。图中编号1－－锥套，2－－销，3－－涨壳，4－－杆体，5－－托盘，6－－螺母，4a－－轴肩，4b－－让压段，1a－－锥套（1）的大端面。

实施例

按公知的方法设计计算杆体（4）的抗拉强度。

参照附图1，在锥套（1）的大头的侧壁上加工一穿圆柱形销（2）的孔，杆体（4）加工一与圆柱形销相吻合的弧形槽。该弧形槽的深度是确定让压力的关键，设计时根据杆体（4）材质，按初始预紧力能达到强支护阶段杆体（4）所承受拉力的3／5～4／5来设计。

参照附图，在杆体（4）的尾部设计一轴肩（4a）；轴肩（4a）至锥套（1）的大端面（1a）之间的杆体（4）为让压段（4b），该让压段（4b）的长度视巷道内围岩的具体情况在0mm～200mm之间选取。

参照附图，本例中把纵剖面为锯齿形涨壳（3）设计成哈夫形。

参照附图，安装时先把锥套（1）套到杆体（4）上，再插上圆柱形销（2），然后连同涨壳（3）一道放入安装孔内，并用工具将涨壳（3）与锥套（1）抵紧，最后套上托盘（5），拧紧螺母（6），使其预紧的锚固力达到强支护阶段杆体（4）所能承受拉力的3／5～4／5即可。