本实用新型涉及岩土工程锚固支护技术领域,更具体地说,它涉及一种可推送锚固剂的锚杆。
背景技术:
在岩土工程涉及的地下工程、采矿工程、基坑与边坡工程过程中,为防止地层变形坍塌或失稳而危及安全,对地层进行加固的一种主要的支护技术是采用锚杆;通过设置在地层中锚杆所具有的高强度抗拉能力及利用注浆体将锚杆与地层之间密实结合将地层加固起来;以提高地层的整体性,以控制地层变形,使之达到稳定安全状态。这种技术的发展已有上百年的历史,已有多种锚杆支护类型及与锚杆相适应的锚固工艺,以适应不同的地层与不同条件的需要。
在实际的操作过程中,当锚固剂移动时,有时会因为锚杆与锚固剂的抵接过于紧密,导致出现锚固剂被提前划破的情况发生,流出的锚固剂迅速凝固,使得锚杆过早的被固定,致使锚杆、锚固剂和钻的锚杆孔都被报费,浪费人力财力和时间,降低工效。
技术实现要素:
针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种可推送锚固剂的锚杆,其可有效的避免锚固剂被提前划破。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种可推送锚固剂的锚杆,包括锚尾、锚头及呈竖直设置的杆体,所述锚尾与锚头分别固定于所述杆体的两端,所述锚头包括开设于所述杆体上的主斜面,所述主斜面与所述杆体的外周形成主切割刃,在所述杆体的径向平面上,所述主斜面的投影与所述杆体的横截面的大小、形状相同,所述锚头上设有防护件,锚固剂移动时,所述防护件隔离所述主切割刃与所述锚固剂。
进一步设置为:所述防护件包括开设于所述锚头上的副斜面,所述副斜面切除所述主切割刃,且所述副斜面与所述主斜面相交以形成副切割刃,所述副斜面与所述主斜面的夹角不大于150度。
进一步设置为:所述防护件设为固定于所述主切割刃上的凸起,所述凸起的最高点位于所述主切割刃的最高点的上方。
进一步设置为:所述杆体的外周沿所述杆体的长度方向开设有左旋方向月牙形横肋。
进一步设置为:所述锚尾包括套设在所述杆体上的托盘和螺母,所述螺母、所述托盘及所述锚头自下而上依次分布,所述杆体上还套设有弹性缓冲部件,所述弹性缓冲部件位于所述托盘与所述螺母之间。
进一步设置为:所述弹性缓冲部件为呈半球型设置的球形垫,所述球形垫的平面抵接所述螺母,所述球形垫的圆弧面抵接所述托盘,所述球形垫的球心与所述杆体的中心轴重合。
进一步设置为:所述球形垫在水平面上的投影包含于所述螺母在水平面上的投影,所述球形垫在水平面上的投影也包含于所述托盘在水平面上的投影,所述球形垫的轴线与所述杆体的轴线共线。
进一步设置为:所述螺母设为六角法兰面螺母。
进一步设置为:所述杆体中套设所述螺母的位置开设有粗牙外螺纹,所述螺母的内壁开设有内螺纹,所述螺母通过所述内螺纹与所述粗牙外螺纹的配合构成螺纹连接。
进一步设置为:所述球形垫与所述螺母之间设有平垫,所述杆体为树脂锚杆专用螺纹钢制件。
本实用新型的有益效果为:通过上述技术方案,即锚头上设有防护件,锚固剂移动时,通过防护件,避免主切割刃与锚固剂的外表面直接接触,从而避免锚固剂的外表面被主切割刃提前划破,当锚固剂被推动至锚杆孔的底部时,锚固剂不再移动,此时,锚杆还会朝向锚杆孔的底部继续被推动,从而,锚杆会进一步挤压锚固剂的外表面,在此过程中,主切割刃就会与锚固剂接触,以划破锚固剂的外表面,而且,此时锚杆沿其中心轴的周向旋转以搅拌锚固剂使得锚固剂充满锚杆孔的底部,即当锚杆进入锚杆孔内至合适长度时,使得锚杆与锚杆孔的底部固定,即锚固剂把锚杆与锚杆孔的底部处的岩石粘结在一起,以完成锚杆的安装工作,利用这种状态的锚杆,支护矿井巷道,安全可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中锚杆的锚头处的结构示意图;
图2是现有技术中锚杆与锚固剂的配合示意图,其中,锚杆推送锚固剂移动;
图3是本实施例1中可推送锚固剂的锚杆的结构示意图;
图4为图3中A部的放大图;
图5为本实施例1中可推送锚固剂的锚杆与锚固剂的配合示意图,其中,该锚杆推送锚固剂移动;
图6为本实施例1中可推送锚固剂的锚杆与锚杆孔的配合示意图,其中,锚固剂在锚杆孔的底部被划破,锚固剂把锚杆与岩石粘结成一体。
图中:01、杆体;011、左旋方向月牙形横肋;02、锚尾;021、托盘;022、球形垫;023、平垫;024、螺母;03、主斜面;031、主切割刃;033、副切割刃;034、副斜面;04、锚固剂;041、尾巴;05、锚杆孔;051、巷道。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本实用新型所保护的范围。
根据图1至图2所示,现有技术中的锚杆,其包括锚尾02、锚头及呈竖直设置的杆体01,锚尾02与锚头分别固定于杆体01的两端,锚头包括开设于杆体01上的主斜面03,主斜面03与杆体01的外周形成主切割刃031,在杆体 01的径向平面上,主斜面03的投影与杆体01的横截面的大小、形状相同,煤矿井下使用锚杆时,首先将锚固剂04放入锚杆孔05内,然后用锚杆将锚固剂 04轻轻推到锚杆孔05的底部,在此过程中,锚固剂04一端的尾巴041抵接锚杆的斜面以传递推力,从而实现锚固剂04的推动,然后将锚杆继续推入至锚杆孔05的底部,接着旋转锚杆,借此,划破锚固剂04的外表面,让锚固剂04 流出,且通过旋转锚杆以搅拌流出的锚固剂04,就此,利用锚固剂04将锚杆与锚杆孔05的内壁固定,从而完成锚杆的安装工作;但是,在锚固剂04的推动过程中,主切割刃031与锚固剂04的外表面紧密接触,导致锚固剂04未被推至锚杆孔05的底部时,锚固剂04的外表面已经被主切割刃031划破,导致锚固剂04流出,流出的锚固剂04迅速凝固,使得锚杆在未进入锚杆孔05内合适长度时就被过早的固定,导致锚杆的安装工作失败,致使锚杆、锚固剂04 和钻的锚杆孔05都被报费,浪费人力财力和时间,降低工效。
其中,锚固剂04是采用高强度锚固剂04专用不饱和聚酯树脂与大理石粉,促进剂和辅料,按一定比例配制而成的胶泥状粘接材料,用聚脂膜子母袋将胶泥与固化剂分割呈双组分包装药卷状;聚脂膜子母袋在该锚固剂04的两端收口形成尾巴041,包装好后的锚固剂04的形状类比包装后的火腿肠;而且,因为尾巴041是聚脂膜子母袋收口后形成的,故尾巴041具有一定的硬度,在现有技术中,尾巴041被用于传递锚杆对锚固剂04的推动力,具体的,尾巴041 抵接锚杆上的主斜面03。
实施例1:
根据图3至6,本实施例1公开一种可推送锚固剂04的锚杆,其包括锚尾 02、锚头及呈竖直设置的杆体01,锚尾02与锚头分别固定于杆体01的两端,锚头包括开设于杆体01上的主斜面03,主斜面03与杆体01的外周形成主切割刃031,在杆体01的径向平面上,主斜面03的投影与杆体01的横截面的大小、形状相同,即主斜面03与杆体01的轴线相交。
而且,锚头上设有防护件,锚固剂04移动时,通过防护件,避免主切割刃031与锚固剂04的外表面直接接触,从而避免锚固剂04的外表面被主切割刃031提前划破,当锚固剂04被推动至锚杆孔05的底部时,锚固剂04不再移动,此时,锚杆还会朝向锚杆孔05的底部继续被推动,从而,锚杆会进一步挤压锚固剂04的外表面,在此过程中,主切割刃031就会与锚固剂04接触,以划破锚固剂04的外表面,而且,此时锚杆沿其中心轴的周向旋转以搅拌锚固剂 04使得锚固剂04充满锚杆孔05的底部,即当锚杆进入锚杆孔05内至合适长度时,使得锚杆与锚杆孔05的底部固定,即锚固剂04把锚杆与锚杆孔05的底部处的岩石粘结在一起,以完成锚杆的安装工作,利用这种状态的锚杆,支护矿井巷道051,安全可靠。
针对防护件,根据图3至图6均可知,防护件包括开设于锚头上的副斜面 034,副斜面034切除主切割刃031,且副斜面034与主斜面03相交以形成副切割刃033,副斜面034与主斜面03的夹角不大于150度;这样,在竖直方向上,副切割刃033所处位置的高度低于原主切割刃031所处位置的高度;具体的,在利用该锚杆进行推送锚固剂04移动时,根据图5所示,锚固剂04的一端的尾巴041或抵接主斜面03,因为副斜面034的存在,故相对现有技术中的主切割刃031,本实施例中的副切割刃033在竖直方向上所处的位置低于主切割刃031,乃至副切割刃033不与锚固剂04的外表面接触,从而就可以在锚固剂04移动至锚杆孔05的底部前,保证副切割刃033不与锚固剂04的外表面接触,也就避免了副切割刃033在此过程中划破锚固剂04;当然,当锚固剂04 到达锚杆孔05的底部后,锚杆继续朝向锚杆孔05的底部运动至副切割刃033 抵接锚固剂04,旋转杆体01,继而达到划破锚固剂04的目的,利用流出的锚固剂04,实现锚杆与锚杆孔05的底部的固定。
此外,杆体01的外周沿杆体01的长度方向开设有左旋方向月牙形横肋 011;借助该螺纹为左旋,在安装锚固剂04时,锚杆旋转搅拌锚固剂04的同时,能将锚固剂04朝向锚杆孔05的底部挤压密实,从而改善了锚固剂04与锚杆的粘接效果,提高了锚固力;当然,也可以提高杆体01与岩层之间的咬合强度。
针对锚尾02,其包括套设在杆体01上的托盘021和螺母024,螺母024、托盘021及锚尾自下而上依次分布,杆体01上还套设有缓冲部件,缓冲部件位于托盘021与螺母024之间;借助缓冲部件,当巷道051的侧壁受压时,可以将压力转移到缓冲部件上,并通过缓冲部件自身的塑性变形来吸收压力,提高了锚杆的延伸性能,使得锚杆的杆体01不容易发生断裂和破坏,大大提高了该锚杆的使用寿命,具有很高的实用性。
针对缓冲件,其设为套设于杆体01上的球形垫,球形垫呈半球型设置,球形垫的平面抵接螺母024,球形垫的圆弧面抵接托盘021,而且,球形垫的球心与杆体01的中心轴重合;这样的设置,使得托盘021与托盘021之间设有拱形件,从而,当巷道051侧壁受压时可以实现压力转移,即将压力转移到让球形垫上,通过球形垫的轴向变形吸收压力,防止锚杆杆体01压断裂。为了使球形垫受力更均匀,可以在球形垫的两端分别设置环形凸缘,通过环形凸缘分别与托盘021和螺母024抵接。
本实用新型中,球形垫是缓冲部件的一种优选的具体实施方式,显然,缓冲部件还可以采用其他的结构部件,以达到缓冲压力的作用;如:球形垫022 在水平面上的投影包含于螺母024在水平面上的投影,球形垫022在水平面上的投影也包含于托盘021在水平面上的投影,球形垫022的轴线与杆体01的轴线共线;这样,当球形垫受到平行于杆体01的长度方向的轴向力时,球形垫也可以缓冲压力,可以更好的防止锚杆的杆体01压断裂。
此外,螺母024设为六角法兰面螺母024;六角法兰面螺母024主要包括螺母024体,在螺母024体的一端固定有法兰面,因而在使用六角法兰面螺母 024时具有较好的接触面积和密封性,可以有效地阻止雨水、潮气、粉尘等有害物质浸入到螺母024体中,防止螺母024体发生锈蚀现象,从而可以大大延长六角法兰面螺母024使用寿命;故借助该六角法兰面螺母024可有效的延长该锚杆的使用寿命。
此外,杆体01中套设螺母024的位置开设有粗牙外螺纹,螺母024的内壁开设有内螺纹,螺母024通过内螺纹与粗牙外螺纹的配合构成螺纹连接;在此处,粗牙螺纹能够增强杆体01与螺母024之间的结合力。
而且,球形垫022与螺母024之间设有平垫023,杆体01为树脂锚杆专用螺纹钢制件。
此外,在本实施例中,锚固剂04是圆柱形,直径为23mm,长度为350mm,锚固剂04的外表是聚脂膜子母袋,该聚脂膜子母袋的厚度为0.1mm,具有透明度高、韧性好等特点。
而且,锚杆公称直径22mm,岩石上所钻锚杆孔05的直径为28mm。
锚固剂04流出搅拌后,41—90秒钟即凝固了,再过90—180秒钟即可承受载荷,其凝固速度很快,一旦锚固剂04划破即表明锚固剂04已经使用了,不能再收回。锚固剂04执行标准MT146.2—2011《树脂锚杆第1部分:锚固剂 04》。
实施例2:
本实施例2与实施例1唯一的区别在于对防护件的设置;在本实施例2中,针对防护件,其可进行以下设置:防护件设为:去除了主切割刃031,形成了新的副切割刃033,副切割刃033凸起的最高点低于主切割刃031的最高点;这样,在锚固剂04被推动的过程中,凸起就不会与锚固剂04的外表面抵接,而且,因为锚固剂04套接于锚杆孔05内,故锚固剂04不会左右倾倒,所以凸起的存在就可以有效的避免锚固剂04与主切割刃031接触,也就避免了锚固剂 04在推动的过程中被划破;在此过程中,锚固剂04的尾巴041传递来自锚杆的推力,当锚固剂04被推送至锚杆孔05的底部时,锚杆继续推进至副切割刃 033与锚固剂04的外表面接触,从而实现划破锚固剂04的外表,借此,锚固剂04流出以固定锚杆与岩层。
以上,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。