螺紋鋼筋錨杆的製作方法

2023-07-27 23:31:26

螺紋鋼筋錨杆的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種螺紋鋼筋錨杆，涉及用於多種坑道作業工程的支護用錨杆鋼筋領域，其包括：杆體，呈棒狀；以及與所述杆體熱軋一體形成的螺紋，所述螺紋以右旋螺旋線的形式形成於所述杆體的側表面上，所述螺紋具有多圈子螺紋，多圈子螺紋中的任意一圈子螺紋包括：多個螺旋橫肋，所述多個螺旋橫肋中的任意相鄰兩個螺旋橫肋之間不連接以形成不連續的一圈子螺紋。本實用新型通過上述技術方案提高了螺紋鋼筋錨杆的強度，提高了材料利用率，節省了成本。
【專利說明】螺紋鋼筋錨杆

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及用於多種坑道作業工程的支護用錨杆領域，尤其是一種螺紋鋼筋 錨杆。

【背景技術】
[0002] 隨著煤炭資源的不斷開採，礦井埋深不斷增加、地質條件日益複雜化，國家對煤礦 安全越來越重視，而對煤礦巷道進行支護是構築煤礦安全的主要保障。
[0003] 現有技術中，對煤礦巷道進行支護時，普遍採用傳統的螺紋鋼式樹脂錨杆，應用時 需要在該錨杆兩端軋頭、滾絲加工緊固螺紋，然而如此加工出的緊固螺紋會對該錨杆的杆 體軋頭部位造成加工硬化和應力集中的後果，從而破壞了杆體端部的強度和延伸率，使其 成為錨杆杆體的薄弱環節。當載荷較大時，容易在軋頭滾絲處發生脆性斷裂。且軋頭後滾 絲長度有限，一般不超過1〇〇_，遇到巖層碎巖情況，使與緊固螺紋配合的螺母壓不到位，出 現託盤懸空不貼巖壁現象，起不到支護作用，存在安全隱患。 實用新型內容
[0004] 針對現有技術的不足，本實用新型的目的在於提供一種螺紋鋼筋錨杆，其結構合 理、承載能力強、節料省工，錨固效果好，安全可靠。
[0005] 本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：
[0006] 如圖1-圖4所示，一種螺紋鋼筋錨杆，其包括：杆體，呈棒狀；以及與所述杆體熱 軋一體形成的螺紋，所述螺紋以右旋螺旋線的形式形成於所述杆體的側表面上，所述螺紋 具有多圈子螺紋，多圈子螺紋中的任意一圈子螺紋包括：多個螺旋橫肋，所述多個螺旋橫肋 中的任意相鄰兩個螺旋橫肋之間不連接以形成不連續的一圈子螺紋。
[0007] 進一步地，所述螺紋的多圈子螺紋處於同一條螺旋線上。
[0008] 進一步地，所述多圈子螺紋中的任意相鄰兩圈子螺紋之間的間距為8?12mm。
[0009] 進一步地，在通過所述杆體軸線的剖面上，所述螺旋橫肋的斷面為等腰梯形。
[0010] 進一步地，所述螺旋橫肋的高度為1. 6?1. 7mm，所述螺旋橫肋的底寬為4. 0? 6. 2mm〇
[0011] 進一步地，所述螺紋橫肋的側面與所述杆體的側表面形成的夾角的角度為50°? 90°，所述螺紋橫肋與所述杆體形成的螺旋升角的角度為5°?15°。
[0012] 進一步地，所述螺紋橫肋的數量為兩個。
[0013] 進一步地，所述杆體呈圓棒狀，所述杆體的側表面包括：上平面、下平面、與所述上 平面的左側和所述下平面的左側連接的左弧面、以及與所述上平面的右側和所述下平面的 右側連接的右弧面，所述螺旋橫肋位於所述左弧面或所述右弧面上，所述螺旋橫肋的側面 與由所述上平面和所述左弧面連接形成的連接線以及由所述上平面和所述右弧面連接形 成的連接線相交，或與由所述下平面和所述左弧面連接形成的連接線以及由所述下平面和 所述右弧面連接形成的連接線相交。
[0014] 進一步地，所述上平面和所述下平面之間的間距為14. 2?19. 6mm。
[0015] 本實用新型相比現有技術具有以下有益效果：
[0016] 1、因為本實用新型的結構合理，由棒材軋機直接熱軋成品，不需要二次軋頭後滾 絲加工，直接與相應規格的鑄造螺母配合使用；所以製造成本可比傳統螺紋鋼式錨杆降低 15%左右，而強度提高約30%，適應了我國當前煤礦支護安全、節能、環保的要求，降低了用 戶使用費用。
[0017] 2、因為本實用新型的杆體全長等強度，錨固力大，無薄弱截面；所以比同規格普通 錨杆的承載能力更高，還根據需要可非常方便地任意截取不同長度杆體，並可滿足端錨、力口 長錨及全長錨等多種錨固形式，材料利用率高，降低金屬材料的消耗。因此，本實用新型可 以解決傳統左旋螺紋鋼式錨杆杆體端部被軋頭、擠壓後強度和延伸率受到破壞、錨杆尾部 螺紋段長度有限，不能二次緊固的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是本實用新型實施例提供的一種螺紋鋼筋的主視方向示意圖。
[0019] 圖2是圖1的俯視方向示意圖。
[0020] 圖3是圖1的左視方向示意圖。
[0021] 圖4是本實用新型實施例提供的一种放大的螺旋橫肋斷面的示意圖。
[0022] 附圖標記：1桿體，11上平面，12下平面，13左弧面，14右弧面，2螺旋橫肋，21螺 旋橫肋的側面，α螺旋橫肋的側面與杆體側表面的夾角，ψ螺旋橫肋的螺旋升角，1螺旋橫 肋的間距，b螺旋橫肋的底寬，dh杆體直徑，dl自由膨脹面直徑，h螺旋橫肋的高。

【具體實施方式】
[0023] 為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新 型實施方式作進一步地詳細描述。
[0024] 參見圖1-圖4,本實用新型實施例提供了一種螺紋鋼筋錨杆，其包括：杆體1和螺 紋。
[0025] 具體而言，杆體1呈棒狀。螺紋以方向為右旋的螺旋線的形式形成於杆體1的側 表面上，螺紋和杆體1由棒材軋機軋制而成，換言之，螺紋和杆體1通過熱軋一體形成。該 螺紋形成有多圈子螺紋，多圈子螺紋中的任意一圈子螺紋包括：多個螺旋橫肋2,多個螺旋 橫肋2沿著該一圈子螺紋的螺旋線方向形成於杆體1的側表面上，且任意相鄰兩個螺旋橫 肋2之間存在間隔（或留有間隙或不連接），如此形成不連續的一圈子螺紋。優選，任意一 圈子螺紋具有兩個螺旋橫肋。
[0026] 由於螺紋旋向為右旋，適合工程上的使用習慣，極大地方便了工作人員的操作使 用。由於該螺紋鋼筋錨杆上的螺紋由棒材軋機直接熱軋成品，不需要二次軋頭後滾絲加工， 能直接與相應規格的鑄造螺母配合使用，因此製造成本可比傳統螺紋鋼式錨杆降低15%左 右，而強度提高約30%，適應了我國當前煤礦巷道支護安全、節能、環保的要求，降低了用戶 使用費用。該杆體全長等強度，無薄弱截面，錨固力大，所以比同規格普通螺紋鋼式錨杆的 承載能力更高，同時還可根據需要非常方便地任意截取不同長度的杆體，並可滿足端錨、力口 長錨及全長錨等多種錨固形式，材料利用率高，降低金屬材料的消耗。
[0027] 螺紋的多圈子螺紋優選處於同一條螺旋線上，即螺紋為單線螺紋，相鄰兩圈子螺 紋之間的間距1 (或稱為螺旋橫肋的間距）為7?13mm，優選為8?12mm。
[0028] 參見圖4,其為放大的螺紋橫肋的斷面與杆體的部分斷面的結構示意圖，在通過杆 體1軸線的剖面上，螺旋橫肋2的斷面優選為梯形，更優選為等腰梯形，以此增大螺紋鋼筋 錨杆的錨固力。螺旋橫肋2的高度h為1. 0?2. 0mm，優選為1. 6?1. 7mm ;螺旋橫肋的底 寬b為3. 0?7. 0mm，優選為4. 0?6. 2mm ;螺旋橫肋2的側面21與杆體1的側表面形成的 夾角的角度α為50°?90°，優選為60°?80° ;螺旋橫肋2與杆體1形成的螺旋升角 Ψ的角度為5°?15°，優選為8°?12°，螺旋升角Ψ SP :杆體1的中徑圓柱上螺旋線 的切線與垂直於螺紋（杆體）軸線的平面之間的夾角。
[0029] 為了便於螺旋橫肋的形成，杆體1優選呈圓棒狀，如圖3所示，杆體1的側表面包 括：上平面11、下平面12、與上平面11的左側和下平面12的左側連接的左弧面13、以及與 上平面11的右側和下平面12的右側連接的右弧面14,螺旋橫肋2位於左弧面13或右弧面 14上，如此由棒材軋機軋制的螺紋鋼筋錨杆的兩面無縱肋，即在上平面11和下平面12上無 縱肋。在其他的實施例中，杆體1還可以呈多邊形體，優選為立方體。
[0030] 在任意一圈子螺紋具有兩個螺旋橫肋時，螺旋橫肋2的側面與由上平面11和左弧 面13連接形成的連接線以及由上平面11和右弧面14連接形成的連接線相交，和與由下平 面12和左弧面13連接形成的連接線以及由下平面12和右弧面14連接形成的連接線相交。 另外由於螺旋橫肋為等高肋，且其斷面呈等腰梯形，因此可以將其稱為等高梯形螺旋橫肋， 此時換言之，螺紋鋼筋錨杆包括：杆體1和多個等高梯形螺旋橫肋，多個等高梯形螺旋橫肋 沿杆體1的外圓周表面形成不連續的右旋的螺紋，以右旋方向為基準，將多個等高梯形螺 旋橫肋分成兩部分：上部梯形螺旋橫肋和下部梯形螺旋橫肋。上部梯形螺旋橫肋即位於左 弧面13上的多個等高梯形螺旋橫肋；下部梯形螺旋橫肋即位於右弧面14上的多個等高梯 形螺旋橫肋。上部梯形螺旋橫肋和下部梯形螺旋橫肋組成的螺紋在同一螺旋線上，上部梯 形螺旋橫肋和下部梯形螺旋橫肋的多個等高梯形螺旋橫肋在杆體1的軸線方向上交錯形 成，該螺紋具有多圈子螺紋，任意一圈子螺紋由上部梯形螺旋橫肋中的一個等高梯形螺旋 橫肋和與其相鄰的下部梯形螺紋橫肋中的一個等高梯形螺紋橫肋組成不連續的一圈子螺 紋。上平面11和下平面12為中心對稱圖形且兩者之間的間距dl (或稱為自由膨脹面直徑） 為13. 0?20. 0mm，優選為14. 2?19. 6m，左弧面13和右弧面14位於同一圓周面上且兩者 的中心之間的間距dh(或稱為杆體直徑）為14. 0?21. 0mm，優選為14. 2mm?20. 2mm。
[0031] 實際應用時，螺紋鋼筋錨杆與錨固劑（例如樹脂）配合對巷道起支護作用，因此該 螺紋鋼筋錨杆還可以稱為右旋全螺紋等強樹脂錨杆鋼筋。
[0032] 下面，根據杆體公稱直徑的不同，給出如下螺紋鋼筋錨杆的具體參數：
[0033] 當杆體的公稱直徑為Φ16ι?πι時，杆體直徑dh為14. 4mm，允許偏差為-0. 2? +0. 3mm ;螺紋橫肋的間距1為8mm，允許偏差為-0. 4?+0mm ;螺旋橫肋的底寬b為4. 0mm, 允許偏差為-〇. 2?+0. 2mm ;螺旋橫肋的高h為1. 6mm，允許偏差為-0. 2?+0. 3,自由膨脹 面直徑dl為14. 2mm，允許偏差為-0. 2?+0. 2。
[0034] 當杆體的公稱直徑為Φ18ι?πι時，杆體直徑dh為16. 8mm,允許偏差為-0· 2? +0. 3mm ;螺紋橫肋的間距1為10mm,允許偏差為-0. 4?+0mm ;螺旋橫肋的底寬b為5. 2mm, 允許偏差為-〇. 2?+0. 2mm ;螺旋橫肋的高h為1. 6mm，允許偏差為-0. 2?+0. 3,自由膨脹 面直徑dl為16. 2mm，允許偏差為-0. 2?+0. 2。
[0035] 當杆體的公稱直徑為Φ20ι?πι時，杆體直徑dh為18. 8mm,允許偏差為-0· 2? +0. 3mm ;螺紋橫肋的間距1為12mm,允許偏差為-0. 4?+0mm ;螺旋橫肋的底寬b為6. 2mm, 允許偏差為-〇. 2?+0. 2mm ;螺旋橫肋的高h為1. 7mm，允許偏差為-0. 2?+0. 3,自由膨脹 面直徑dl為18. 2mm，允許偏差為-0. 2?+0. 2。
[0036] 當杆體的公稱直徑為Φ22ι?πι時，杆體直徑dh為20. 2mm,允許偏差為-0· 2? +0. 3mm ;螺紋橫肋的間距1為12mm,允許偏差為-0. 4?+0mm ;螺旋橫肋的底寬b為6. 2mm, 允許偏差為-〇. 2?+0. 2mm ;螺旋橫肋的高h為1. 7mm，允許偏差為-0. 2?+0. 3,自由膨脹 面直徑dl為19. 6mm，允許偏差為-0. 2?+0. 2。
[0037] 上述螺旋鋼筋橫肋中，螺紋橫肋的側面與杆體的側表面形成的夾角的角度α為 60°?80°，螺紋橫肋與杆體形成的螺旋升角Ψ的角度為8°?12°。
[0038] 因為本實用新型的結構合理，由棒材軋機直接熱軋成品，不需要二次軋頭後滾絲 加工，直接與相應規格的鑄造螺母配合使用；所以製造成本可比傳統螺紋鋼式錨杆降低 15%左右，而強度提高約30%，適應了我國當前煤礦支護安全、節能、環保的要求，降低了用 戶使用費用。
[0039] 因為本實用新型的杆體全長等強度，錨固力大，無薄弱截面；所以比同規格普通錨 杆的承載能力更高，還根據需要可非常方便地任意截取不同長度杆體，並可滿足端錨、加長 錨及全長錨等多種錨固形式，材料利用率高，降低金屬材料的消耗。因此，本實用新型可以 解決傳統左旋螺紋鋼式錨杆杆體端部被軋頭、擠壓後強度和延伸率受到破壞、錨杆尾部螺 紋段長度有限，不能二次緊固的問題。
【權利要求】
1. 一種螺紋鋼筋錨杆，其特徵在於，所述螺紋鋼筋錨杆包括： 杆體，呈棒狀；以及 與所述杆體熱軋一體形成的螺紋，所述螺紋以右旋螺旋線的形式形成於所述杆體的側 表面上，所述螺紋具有多圈子螺紋，多圈子螺紋中的任意一圈子螺紋包括：多個螺旋橫肋， 所述多個螺旋橫肋中的任意相鄰兩個螺旋橫肋之間不連接以形成不連續的一圈子螺紋。
2. 根據權利要求1所述的螺紋鋼筋錨杆，其特徵在於，所述螺紋的多圈子螺紋處於同 一條螺旋線上。
3. 根據權利要求2所述的螺紋鋼筋錨杆，其特徵在於，所述多圈子螺紋中的任意相鄰 兩圈子螺紋之間的間距為8?12mm。
4. 根據權利要求1或2所述的螺紋鋼筋錨杆，其特徵在於，在通過所述杆體軸線的剖面 上，所述螺旋橫肋的斷面為等腰梯形。
5. 根據權利要求4所述的螺紋鋼筋錨杆，其特徵在於，所述螺旋橫肋的高度為1.6? 1. 7mm，所述螺旋橫肋的底寬為4. 0?6. 2mm。
6. 根據權利要求4所述的螺紋鋼筋錨杆，其特徵在於，所述螺紋橫肋的側面與所述杆 體的側表面形成的夾角的角度為50°?90°，所述螺紋橫肋與所述杆體形成的螺旋升角 的角度為5°?15°。
7. 根據權利要求1所述的螺紋鋼筋錨杆，其特徵在於，所述螺紋橫肋的數量為兩個。
8. 根據權利要求7所述的螺紋鋼筋錨杆，其特徵在於，所述杆體呈圓棒狀，所述杆體的 側表面包括：上平面、下平面、與所述上平面的左側和所述下平面的左側連接的左弧面、以 及與所述上平面的右側和所述下平面的右側連接的右弧面，所述螺旋橫肋位於所述左弧面 或所述右弧面上，所述螺旋橫肋的側面與由所述上平面和所述左弧面連接形成的連接線以 及由所述上平面和所述右弧面連接形成的連接線相交，或與由所述下平面和所述左弧面連 接形成的連接線以及由所述下平面和所述右弧面連接形成的連接線相交。
9. 根據權利要求8所述的螺紋鋼筋錨杆，其特徵在於，所述上平面和所述下平面之間 的間距為14. 2?19. 6mm。
【文檔編號】E21D21/00GK203905984SQ201420347316
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月25日 優先權日:2014年6月25日
【發明者】李雪峰, 江洪廣, 杜傳治, 李來中 申請人:萊蕪鋼鐵集團有限公司