[实用新型]高强圆钢螺旋圈树脂锚杆

说明书

高强圆钢螺旋圈树脂锚杆属于煤矿巷道安全支护装置。

目前生产的螺纹钢树脂锚杆和反麻花圆钢树脂锚杆克服了管缝式、水泥浆式、胀壳(或倒楔)式三大类锚杆普遍存在的锚固力较低、易脱落、施工不方便等诸多弊病，它们虽然具有较高的锚固力、但螺纹钢树脂锚杆存在着加工复杂(螺纹段镦粗)，成本偏高的缺点；反麻花圆钢树脂锚杆由于螺旋矩大，锚固端与岩体之间间隙过大，使树脂药卷不能充分搅拌，影响了锚固力，并且由于不能实现全长锚固，导致不利于分体岩石连成一体的弊端，影响了煤矿企业的采用。

本实用新型发明目的是为了克服以上诸多问题，研制一种由普通圆钢制成的、加工简单、成本较低，又具有与螺纹钢树脂锚杆同等锚固效果的高强圆钢螺旋圈树脂锚杆。

下面结合附图说明本实用新型的技术方案：

图1是本实用新型结构装配示意图

图2是本实用新型托盘示意图

图3是本实用新型托盘侧剖图

在图1中，1为螺母，2为托盘，3为杆体，4为螺旋圈，5指示螺纹段。φ指示杆体直径，E指示螺旋距长度，L1为螺旋圈长度，M为螺纹段直径数。

在图2中，R标指托盘中心孔直径，A指托盘长度，B为托盘宽度。

在图3中，R₁为托盘中部半球外半径长度，R₂为其内半径长度，h指托盘半球拱形高度。

高强圆钢螺旋圈树脂锚杆，由杆体3、托盘2、螺母1构成。杆体3一端为螺纹段5，此段上套有托盘2，螺母1套在托盘2外端的螺纹段上。本发明特征是杆体3采用高强圆钢，在杆体3套有托盘2和螺母1的一端为采用滚丝工艺制成的螺纹段5，杆体3另一端设有均匀缠绕并焊接的螺旋圈4。

需要说明的是杆体3采用的高强圆钢是经冷拔后的普通圆钢，杆体3直径为16-24mm。螺旋圈4的材料可根据杆体直径选用8#至12#铁线，也可用其它废旧金属细丝，螺旋圈4的内径与杆体3直经相同，螺旋间距和螺旋圈长度可根据实际要求确定。其螺旋间距一般为15-80mm，以30-50mm为宜，螺旋圈4在杆体上缠绕部分的长度不应小于300mm。当遇到岩体破碎、层理明显，伪顶变厚时，需全长加固保护，需要用全长螺旋圈杆体，此时加长缠绕的螺旋圈可一直到螺纹段处。再有，杆体3的另一端螺纹段5的直径M与杆体3冷拔前选用圆钢杆体直径相同，即螺纹段处比杆略粗使滚丝后的螺纹段抗拉强度大于杆体抗拉强度。

本实用新型锚杆由于采用普通圆钢，进行冷拔处理大大提高了杆体破断力，同时又使产品成本大幅度降低，仅为螺纹钢锚杆成本的60％，而且加工简单。由于锚杆在矿中用量大，一个矿务局用量可达百万套，以每套节约20元计算，仅锚杆一项就可以为矿务局节省千万元以上，降低了支护成本，效益十分可观。使用本发明锚杆操作简单、不需养护，锚固速度快，不计钻孔时间，仅需8-15秒即可完成安装。本发明由于在锚固端采用螺旋圈，在安装锚杆过程中，通过螺旋圈可使树脂药卷充分搅拌，达到理想的搅拌效果，同时靠树脂药卷使杆体(包括螺旋圈)与岩体之间粘结在一起，获得较大的锚固力。其锚固效果与螺纹钢树脂锚杆相同另外螺旋圈长度可长可短，可实现全长锚固，以使锚固力加大，使之安全可靠。经实验锚固力＞80KN；杆体拉断力＞80KN，丝扣拉脱力＞80KN；托盘折断力＞80KN。本实用新型适用于各种岩性的岩巷、煤巷各类巷道，适用范围广，满足硬岩、软岩、永久、临时、顶锚、邦锚各类锚固。

实施例1：

如图1所示选择直径为18mm的普通圆钢进行冷拔，冷拔后杆体直径φ为16.4mm，然后将一端用滚丝工艺制成螺纹段5，其在杆体3上占长度为150mm直径M为18mm。杆体3另一端即锚固端用8#铁线均匀缠绕、焊接成螺旋圈。螺旋圈内径为16.4mm，螺旋间距E为30mm，螺旋圈在杆体上缠绕部分的长度L₁为360mm。杆体全长L为1600mm。铸钢托盘2设定为预应力型，将其套在螺纹段上。其规格如图2所示，即长A为150mm，宽B为130mm，其中心部位有圆孔，圆孔直径R为18mm。托盘2中部为半球形，其形状规格如图3所示，半球外半径R₁为55mm，内半径R₂为45mm，拱高h为30mm，在托盘外端螺纹段上再套一螺母1用以固定。