[实用新型]胀壳式金属锚杆锚固头

说明书

本实用新型是一种煤矿用胀壳式金属锚杆锚固头。它包括胀壳和楔块。可应用于煤矿和其它矿山。

现有的胀壳式金属锚杆锚固头由胀壳和楔体组成。胀壳分左右两块，上端由金属片相联结。金属片两端分别焊接在左右两块胀壳的上端。胀壳的外表面为光面或有倒齿，齿尖圆和齿根圆的直径与钻孔同心(见图1)。这种锚杆的不足之处在于金属片与胀壳采用焊接，加工复杂、成本高。倒齿形表面与岩石孔壁接触面小，孔壁受集中应力大，容易造成孔壁剥落和胀壳滑动。当孔壁较软时，锚固头膨胀量达到最大，楔体可能从胀壳中拉脱。因而这种锚杆只适用较坚硬的岩石，在较软岩石中使用时锚固力低，锚固效果差。另外由于锚固头的直径小于钻孔直径，锚固后岩石对锚固头的力集中在左右胀壳的外表面的中部，而楔体对胀壳的力作用在左右胀壳与楔体接触的两侧面，这就造成左右胀壳中部受弯距很大，容易在该部位断裂。因此现有的胀壳需用较高强度的材料制成，如用钢材锻造或机械加工、用铸钢、可塑铸铁，成本较高。

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处提供一种安装方便、加工简单、成本低的胀壳式金属锚杆锚固头。

本实用新型的目的还在于所提供的锚固头适合于硬、中硬及较软的岩石锚固用。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：

左右胀壳上端分别有孔，钢丝穿过孔缠绕后将其连接。钢丝的两端分别向两侧张开一定角度。该结构省去了焊接工艺，加工方便、成本低。锚固头安装时，张开的钢丝可支撑孔壁使胀壳只能推入不能回退，便于安装。

本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到：

将胀壳的齿形改为顺齿形，以增大孔壁的承载面积减小孔壁所受的集中应力，不易产生孔壁破坏和胀壳滑动现象。从而使锚固头可适用于较软的岩石。

使齿根圆的直径大于钻孔直径，齿根圆与齿尖圆偏心。当锚壳受力时，首先是齿尖与孔壁接触，并压入孔壁，由于齿根圆直径大于钻孔直径因此齿根部随之与孔壁均匀接触。胀壳随着压力的增大与岩壁的接触面积增大，受到的围岩压力趋于均匀，而不至于出现过大的弯曲应力，这就可大大降低对材料抗弯性能的要求，可以采用铸铁等材料，达到降低成本的目的。

在左胀壳下端有一定位凸台，与右胀壳下端的缺口相啮合。其作用是：1.约束两胀壳之间的相对位移。安装锚杆时，两胀壳可平齐推入，以免错位。2.当孔壁较软时，锚固头达到最大膨胀量，楔体与胀壳凸台接触，阻止两者间的进一步滑动。此时锚固力达到最大。如果锚杆受力继续增大，锚固头将整体相对孔壁滑动，锚固力保持恒定。避免楔体和杆体被拉脱。

本实用新型与现有技术相比有以下优点：

1.加工简单、成本低、安装方便。

2.可以适用于硬、中硬及较软的岩层。

附图的图面说明如下：

图1是一种现有的胀壳式锚杆。

图2是本实用新型的一个实施例。

图3是图2的A-A剖面。

下面将结合附图对本实用新型作进一步详述。

图2中1是楔体，4是胀壳，8是锚杆杆体。胀壳由左右两块组成，其上端分别有孔3，经调质处理的钢丝2的两端分别穿过两孔缠绕后张开一定角度。胀壳上的齿5为顺齿。在左胀壳下端有定位凸台6与右胀壳下端的缺口7相啮合。图3中R1是齿尖圆半径，R2是齿根圆半径。这两个圆不同心，齿根圆半径大于钻孔半径。