新型楔縫式錨杆結構的製作方法
2023-11-02 19:00:57 1
專利名稱：新型楔縫式錨杆結構的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於金屬礦採礦中露天礦開採邊坡加固技術領域，尤其涉及一種新型楔縫式錨杆結構。
背景技術：
錨杆支護作為礦山邊坡加固技術已成為礦井巷道、巖石工程以及其它地下工程支護的一種主要形式，現有的錨杆種類很多，包括錨杆、楔縫、墊板及螺帽等，其錨杆錨頭前端一般製成圓柱形，隨著楔子不斷擠入楔縫中使錨杆錨頭前端張開，並擠壓進入巖石中錨固。 在錨杆的另一端加工成羅紋，然後套上墊板，擰上螺帽加以緊固並施加一定預應力。這種錨杆的最大的弊端是會出現錨固效果失效的現象。主要原因是在錨杆錨頭擠壓進入巖石的部位與孔壁巖石是點接觸狀態，或是極小面積接觸狀態，受力過於集中。這往往會對孔壁巖石產生很大的壓應力σ，當壓應力σ大於巖石的極限抗壓強度σ。時，就會使孔壁巖石被擠壓破碎，軟巖時孔壁的巖石會破碎的嚴重，特別當錨杆的另一端緊固螺帽給錨杆施加預應力時，孔壁的巖石受到更大的擠壓力，孔壁巖石會破碎的更嚴重。這就造成錨杆的錨固部位在後期會出現鬆動的可能性，錨杆的錨固部位一旦鬆動，施加給錨杆的預應力就會消失一部分，鬆動嚴重時預應力會消失嚴重，造成錨杆錨固失效。為改變楔縫型錨杆錨頭前端的點接觸受力狀態，避免孔壁巖石被擠壓後嚴重的破碎，將錨杆錨頭前端形狀加以改變，使之從點接觸受力狀態變為面接觸受力狀態，使錨杆的錨頭前端與孔壁巖石的接觸面積增加，這樣不僅可以減少應力集中的現象，而且錨杆錨固段前端與孔壁巖石的接觸面積增加，從而摩擦力增加，更有利於增強錨杆的錨固效果。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種克服了現有技術存在的不足，提高錨杆的錨固效果新型楔縫式錨杆結構。本實用新型的目的是通過下述技術方案來實現的本實用新型的新型楔縫式錨杆結構，包括錨杆、楔縫、墊板及螺帽，其特徵在於帶有楔縫的錨杆錨頭前端設計成圓臺體，所述的圓臺體的大頭端的直徑大於錨杆直徑，其圓臺體的小頭端等於錨杆直徑。本實用新型所述的圓臺體3的斜邊與水平面的夾角α與楔子4的斜邊與水平面的夾角α相等。本實用新型的優點是由於本實用新型改變了式錨杆錨頭前端的形狀，由原來的圓柱體形狀改變為圓臺體形狀，使其在錨固後，錨頭前端部位孔壁巖石受力狀態由點接觸受力狀態變為面接觸受力狀態，將楔子插入楔縫，楔縫巖石孔壁被擠壓後因應力集中導致的破碎現象明顯減輕，錨固的效果得到明顯的改善。
圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖說明本實用新型的具體實施方式
。如圖1所示本實用新型的新型楔縫式錨杆結構，包括錨杆1、楔縫2、墊板及螺帽， 其特徵在於帶有楔縫2的錨杆錨頭前端設計成圓臺體3，所述的圓臺體3的大頭端的直徑大於錨杆直徑，其圓臺體的小頭端等於錨杆直徑。本實用新型所述的圓臺體大頭的直徑比錨杆的直徑大6mm 8mm。本實用新型所述的圓臺體3的斜邊與水平面的夾角α與楔子4的斜邊與水平面的夾角α相等。製作時一般錨杆1長度的根據工程需要確定，一般在1. 5m 2. 5m,直徑Φ為 18mm 25mm，特殊需要時可以加長加粗，錨杆錨頭前端的圓臺體形狀長度L為25mm，圓臺體的小頭直徑d等於錨杆的直徑，圓臺體大頭的直徑D比錨杆直徑大6mm，例如錨杆直徑為 20mm時，圓臺體大頭的直徑D為沈讓，小頭直徑為20mm。縫長為200mm。寬度為5mm。楔子長度180mm，要比楔縫2短20mm。楔子4寬度等於錨杆的直徑。楔子厚度取決於孔徑和巖石的堅硬程度，當鑽孔直徑為32mm時，楔子的厚度為25mm，楔子尖端厚度為 2mm ο錨杆另一端緊固段的螺紋加工長度150mm，並且配置有螺母，墊板為邊長200mm， 厚IOmm的鋼板製成，中間鑽有比錨杆直徑大2mm 3mm的孔。由於本實用新型改變了楔縫式錨杆錨頭前端的形狀，由原來的圓柱體形狀改變為圓臺體形狀，可以保證錨杆的圓臺體全部壓入巖石孔壁中，圓臺體大頭可進入巖石孔壁中， 使錨杆和巖石孔壁的表面接增加，形成面接觸受力狀態。這樣不僅可以減少應力集中的現象，而且錨杆錨頭前端與孔壁巖石的接觸面積增加，從而摩擦力增加，更有利於增強錨杆的錨固效果。
權利要求1.一種新型楔縫式錨杆結構，包括錨杆、楔縫、墊板及螺帽，其特徵在於帶有楔縫的錨杆錨頭前端設計成圓臺體，所述的圓臺體的大頭端的直徑大於錨杆直徑，其圓臺體的小頭端等於錨杆直徑。
2.根據權利要求1所述的新型楔縫式錨杆結構，其特徵在於所述的圓臺體的斜邊與水平面的夾角α與楔子的斜邊與水平面的夾角α相等。
3.根據權利要求1所述的新型楔縫式錨杆結構，其特徵在於所述的圓臺體大頭的直徑比錨杆的直徑大6mm 8mm。
專利摘要本實用新型屬於金屬礦採礦中露天礦開採邊坡加固技術領域，尤其涉及一種新型楔縫式錨杆結構。包括錨杆、楔縫、墊板及螺帽，其特徵在於帶有楔縫的錨杆錨頭前端設計成圓臺體，所述的圓臺體的大頭端的直徑大於錨杆直徑，其圓臺體的小頭端等於錨杆直徑。本實用新型的優點是由於本實用新型改變了式錨杆錨頭前端的形狀，由原來的圓柱體形狀改變為圓臺體形狀，使其在錨固後，錨頭前端部位孔壁巖石受力狀態由點接觸受力狀態變為面接觸受力狀態，將楔子插入楔縫，楔縫巖石孔壁被擠壓後因應力集中導致的破碎現象明顯減輕，錨固的效果得到明顯的改善。
文檔編號E21D21/00GK202250127SQ20112035033
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月19日 優先權日2011年9月19日
發明者楊明久, 肖鍵 申請人:鞍鋼集團礦業公司