本發(fā)明涉及礦山支護、巖體錨固領(lǐng)域，特別是一種在礦山軟弱巖體、破碎巖體、大孔徑支護中作錨桿或錨索端錨用的錨桿錨索用漲殼錨頭。

背景技術(shù)：

我國礦山隨開采深度逐年增加，巷道支護難度越來越大，特別是在軟巖礦區(qū)和高應(yīng)力疊加條件下，巷道變形收斂速度快，巷道破碎圈范圍極大，使巷道支護和維護非常困難。對于軟弱巖體和煤體巷道，普遍采用樹脂錨固劑進行端錨，而樹脂錨固劑與軟弱煤巖體粘結(jié)強度低、難以適應(yīng)圍巖大變形。也有采用機械漲殼錨頭錨固的，即采用帶鋸齒的楔形夾片固定于錨頭兩側(cè)，在錨桿或錨索安裝至鉆孔孔底時，旋轉(zhuǎn)錨桿或錨索使其前端桿體擠入楔形漲殼中間，進而使楔形漲殼與孔壁擠壓形成摩擦力將錨桿或錨索端錨。這種機械漲殼錨頭直徑一般為20～25mm，楔形漲殼完全膨脹后直徑可達40～50mm，而對于特別松軟的煤體和完全破碎的巖體，即使機械漲殼錨頭完全膨脹，直徑達到50mm，也不會與孔壁形成有效摩擦阻力，這使得機械漲殼錨頭具有一定局限性和失效可能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服在極破碎圍巖和煤體巷道采用樹脂錨固劑錨固強度低和采用機械漲殼錨頭膨脹直徑小，錨桿或錨索錨固力難以達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的不足，本發(fā)明提供一種錨桿錨索用漲殼錨頭，它能適用礦山極軟、極破碎圍巖區(qū)巷道錨桿或錨索端錨的需要，其錨固直徑可達30～120mm，也能解決松軟圍巖大孔徑難以錨固的問題，且結(jié)構(gòu)簡單、使用方便。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種錨桿錨索用漲殼錨頭，由構(gòu)成漲殼的兩片漲殼夾片，兩漲殼夾片的中間的一件螺紋桿體等構(gòu)成。螺紋桿體是尾部為螺紋段、其頭部是光桿段、頭部端頭有桿頭的螺紋桿體。螺紋桿體的螺紋段的螺紋為反向螺紋、其上裝配有螺紋鋼套；桿頭直徑大于桿體；光桿段上裝配有鋼套，鋼套的前端面與桿頭內(nèi)側(cè)接觸。螺紋鋼套為圓筒狀、有內(nèi)螺紋，兩側(cè)有小軸，小軸上裝有連板。鋼套為圓筒狀，兩側(cè)有小軸，小軸上裝有連板；鋼套的前端面與桿頭內(nèi)側(cè)接觸。漲殼夾片尾部的內(nèi)面兩側(cè)各有一小軸，小軸通過支架與漲殼夾片固連。兩側(cè)的小軸上裝有連板，兩側(cè)的連板分別鉸接于漲殼夾片尾部兩側(cè)的小軸與螺紋鋼套兩側(cè)的小軸之間。漲殼夾片頭部的內(nèi)面兩側(cè)各有一小軸，小軸通過支架與漲殼夾片固連；兩側(cè)的小軸上安裝有連板，兩側(cè)的連板分別鉸接于漲殼夾片頭部兩側(cè)的小軸與鋼套兩側(cè)的小軸之間。

或者，所述的螺紋桿體是尾部為螺紋段、其頭部為正向螺紋段的雙頭螺紋桿體。雙頭螺紋桿體的螺紋段上裝配有螺紋鋼套；正向螺紋段上裝配有正向螺紋鋼套。正向螺紋鋼套為圓筒狀，其內(nèi)螺紋的旋向與螺紋段的相反，其兩側(cè)有小軸，小軸上裝有連板，兩側(cè)小軸上的連板分別鉸接于與漲殼夾片頭部兩側(cè)的小軸與正向螺紋鋼套兩側(cè)的小軸之間。螺紋鋼套兩側(cè)小軸上的連板分別鉸接于漲殼夾片尾部兩側(cè)的小軸與螺紋鋼套兩側(cè)的小軸之間。

螺紋桿體的前端比漲殼夾片前端的位置滯后。螺紋桿體尾端與錨桿桿體或錨索索體的頭部固聯(lián)一體，螺紋段的螺紋旋向與錨桿或錨索安裝時的旋向相反。當(dāng)錨桿桿體或錨索索體安裝時，將帶動螺紋桿體旋轉(zhuǎn)并推動螺紋鋼套前移、鋼套或正向螺紋鋼套后移，兩漲殼夾片漲開。

本發(fā)明的有益效果是：

①利用絲桿螺母機構(gòu)、連板鉸接機構(gòu)構(gòu)成機械漲殼錨頭，大大增加了漲殼錨頭的錨固直徑，可提高錨固力，保證錨固可靠。能適用圍巖極松軟、極破碎條件下錨桿或錨索端錨的需要，防止鉆孔擴孔或孔壁破碎導(dǎo)致錨固失效，也適用于大孔徑錨桿或錨索的端錨。

②錨固直徑可根據(jù)現(xiàn)場鉆孔直徑加大連板長度進行調(diào)節(jié)，現(xiàn)場施工簡單，易操作。

③結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，成本較低。

附圖說明

圖1：錨桿錨索的漲殼錨頭閉合時的結(jié)構(gòu)示意圖主視圖。

圖2：錨桿錨索的漲殼錨頭的結(jié)構(gòu)示意圖俯視圖。

圖3：錨桿錨索的漲殼錨頭張開時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4a：圖1中的Ι-Ι剖視圖。

圖4b：圖3中的Ι′-Ι′剖視圖。

圖5a：漲殼夾片與Ω形支撐架固連一體的剖面圖。

圖5b：圖5a中的A向視圖。

圖6a、圖6b：螺紋鋼套的結(jié)構(gòu)示意圖主視圖、側(cè)視圖。

圖7a、圖7b：鋼套的結(jié)構(gòu)示意圖左側(cè)視圖、主視圖

圖7c：連板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8：螺紋桿體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9：雙頭螺紋桿體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-螺紋桿體、2-漲殼夾片、3-螺紋鋼套、4-連板、5-Ω形支撐架、6-鋼套、7-擋圈、8-小軸、9-雙頭螺紋桿體、10-正向螺紋鋼套；C-擋圈槽、L-螺紋段、L’-正向螺紋段、G-光桿段、T-桿頭。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1：

在圖1、2中示出錨桿錨索用漲殼錨頭的一種結(jié)構(gòu)。它由漲殼夾片2、螺紋桿體1、螺紋鋼套3、連板4、Ω形支撐架5和鋼套6等構(gòu)成。

漲殼錨頭的兩片漲殼夾片2構(gòu)成漲殼。漲殼夾片2的橫截面的外側(cè)為圓弧形、縱截面的外側(cè)為鋸齒形。漲殼夾片2的內(nèi)側(cè)面為圓柱狀弧面。兩漲殼夾片2的內(nèi)側(cè)面相向?qū)ΨQ布置。

兩漲殼夾片2的中間有一螺紋桿體1。螺紋桿體1是尾部即圖示左端為螺紋段L、其頭部是光桿段G、其頭部端頭有桿頭T的螺紋桿體。螺紋桿體1螺紋段L的螺紋為反向螺紋、其上裝配有螺紋鋼套3。桿頭T直徑大于桿體。光桿段G上裝配有鋼套6，鋼套6的前端面與桿頭T內(nèi)側(cè)接觸。螺紋鋼套3為圓筒狀、有內(nèi)螺紋，兩側(cè)有小軸8，小軸8上裝有連板4。鋼套6為圓筒狀，兩側(cè)有小軸8，小軸8上裝有連板4；鋼套6的前端面與桿頭T內(nèi)側(cè)接觸。

漲殼夾片2尾部的內(nèi)面兩側(cè)各有一小軸8，小軸8通過支架與漲殼夾片2固連；兩側(cè)的小軸8上裝有連板4，兩側(cè)的連板4分別鉸接于漲殼夾片2尾部兩側(cè)的小軸8與螺紋鋼套3兩側(cè)的小軸8之間。

漲殼夾片2頭部的內(nèi)面兩側(cè)各有一小軸8，小軸8通過支架與漲殼夾片2固連；兩側(cè)的小軸8上安裝有連板4，兩側(cè)的連板4分別鉸接于漲殼夾片2頭部兩側(cè)的小軸8與鋼套6兩側(cè)的小軸8之間。

圖5a、圖5b示出漲殼夾片與Ω形支撐架固連一體的結(jié)構(gòu)。

漲殼夾片2與其頭部、尾部的內(nèi)面兩側(cè)小軸8固連的支架是Ω形支撐架5。Ω形支撐架5的展開形狀像紡錘形，其中間為圓弧形彎曲部分，兩側(cè)有小軸8，呈“Ω”形；兩個Ω形支撐架5的弧形部分與漲殼夾片2前部、后部的圓弧狀內(nèi)側(cè)面分別焊為一體。兩個Ω形支撐架5兩側(cè)的小軸8，即漲殼夾片2前部、后部兩側(cè)的小軸8。

圖4a示出漲殼錨頭的兩漲殼夾片2未漲開時橫截面的狀態(tài)。

圖4b示出漲殼錨頭的兩漲殼夾片2漲開時橫截面的狀態(tài)。

在Ω形支撐架5、螺紋鋼套3及鋼套6兩側(cè)的小軸8上、于連板4的外側(cè)均設(shè)有擋圈槽C，供安裝擋圈7用，以防止連板4脫離小軸8。

圖6a、圖6b示出螺紋鋼套3的結(jié)構(gòu)。螺紋鋼套3為圓筒狀，兩側(cè)有小軸8，其內(nèi)有螺紋。

圖7a、圖7b示出鋼套6的結(jié)構(gòu)。鋼套6為圓筒狀，兩側(cè)有小軸8。

圖8示出螺紋桿體1的結(jié)構(gòu)。螺紋桿體1尾部一端即圖示左端，為螺紋段L；其頭部即圖示右端端頭，是直徑大于桿體的桿頭T；其螺紋段L與桿頭T之間是光桿段G。通常，錨桿桿體或錨索索體安裝時為右旋，所以，圖示的螺紋桿體1尾部螺紋為左旋螺紋，與錨桿桿體或錨索索體的旋向相反。

圖7c示出連板4的一種結(jié)構(gòu)。它左端是寬、右端窄。與左、右等寬的連板，以及常用鏈條的鏈板均可用。

圖3示出錨桿錨索的漲殼錨頭漲開時的狀態(tài)。

本漲殼錨頭作為錨桿或錨索的端錨部件，其螺紋桿體1尾端與錨桿桿體或錨索索體的頭部固聯(lián)一體。固聯(lián)采用焊接、螺紋聯(lián)接等方式。螺紋桿體1尾部的螺紋段L的螺紋旋向與錨桿或錨索安裝時的旋向相反，而其前端的桿頭T與鋼套6的前端面接觸。當(dāng)錨桿桿體或錨索索體安裝時，將帶動螺紋桿體1旋轉(zhuǎn)并推動螺紋鋼套3前移，同時使桿頭T推動鋼套6后移，通過前、后連板4的聯(lián)合推動，使兩漲殼夾片2的前、后兩端同時漲開。

螺紋桿體1的前端比漲殼夾片2的前端位置要滯后，以便使?jié)q殼夾片2前端卡住孔底，防止?jié)q殼夾片2只隨螺紋桿體1旋轉(zhuǎn)而不漲開。

實施例2：

本發(fā)明錨桿錨索用漲殼錨頭的另一種結(jié)構(gòu)，是由漲殼夾片2、雙頭螺紋桿體10、螺紋鋼套3、連板4、Ω形支撐架5和正向螺紋鋼套10等構(gòu)成。它與例1基本相同。不同之處在于雙頭螺紋桿體9和正向螺紋鋼套10。

圖9示出雙頭螺紋桿體9的結(jié)構(gòu)，以及正向螺紋鋼套10的安裝位置。

雙頭螺紋桿體9是尾部為螺紋段L、頭部為正向螺紋段L’的螺紋桿體。雙頭螺紋桿體9的螺紋段L上裝配螺紋鋼套3，正向螺紋段L’上裝配正向螺紋鋼套10。正向螺紋鋼套10為圓筒狀，其內(nèi)螺紋的旋向與螺紋段L的旋向相反、為正向螺紋。正向螺紋鋼套10兩側(cè)有小軸8，小軸8上裝有連板4，兩側(cè)小軸8上的連板4分別鉸接于漲殼夾片2頭部兩側(cè)的小軸8與正向螺紋鋼套10兩側(cè)的小軸8之間。螺紋鋼套3兩側(cè)小軸8上的連板4分別鉸接于漲殼夾片2尾部兩側(cè)的小軸8與螺紋鋼套3兩側(cè)的小軸8之間。

漲殼夾片2頭部兩側(cè)的小軸8是與漲殼夾片2頭部圓弧狀內(nèi)側(cè)面焊為一體的Ω形支撐架5 兩側(cè)的小軸8。漲殼夾片2尾部兩側(cè)的小軸8是與漲殼夾片2尾部圓弧狀內(nèi)側(cè)面焊為一體的Ω形支撐架5 兩側(cè)的小軸8。

雙頭螺紋桿體9尾端與錨桿桿體或錨索索體的頭部通過焊接固聯(lián)一體。雙頭螺紋桿體9尾部的螺紋段L的螺紋旋向與錨桿或錨索安裝時的旋向相反，而其頭部的正向螺紋段L’的螺紋旋向與錨桿桿體或錨索索體安裝時的旋向相同。當(dāng)錨桿桿體或錨索索體安裝時，將帶動雙頭螺紋桿體9旋轉(zhuǎn)并推動螺紋鋼套3前移、正向螺紋鋼套10后移，通過前后連板4的聯(lián)合推動，使兩漲殼夾片2的前、后兩端同時漲開，與孔壁緊密擠壓，形成錨固力，達到端錨的目的。雙頭螺紋桿體9的前端比漲殼夾片2的前端位置要滯后，以便使?jié)q殼夾片2前端卡住孔底。

錨桿或錨索在工作過程中要承受巨大的作用力，要求漲殼錨頭的構(gòu)件具有高強度，尤其是連板、小軸、螺紋鋼套、鋼套等。

其它實施方式：

1.本例的Ω形支撐架也可以采用其它形式的支架，如：用底部帶彎邊的立板作支架，底部彎邊焊在漲殼夾片2內(nèi)面兩側(cè)，立板的外側(cè)焊上小軸8。

2.防止連板脫離小軸方式，除了采用擋圈，也可采用其它方法，如：采用墊圈加開口銷，將小軸的外端直徑鉚粗等方法。

3.漲殼夾片2的內(nèi)側(cè)面為圓弧面，其內(nèi)側(cè)面前端的內(nèi)徑小、后端的內(nèi)徑大，使?jié)q殼夾片漲開后、漲殼前端的外徑比后端的外徑大，提高錨固效果。也可以通過使?jié)q殼錨頭前端的連板比后端的連板長，或者，使?jié)q殼錨頭雙頭螺紋桿體頭端的螺紋螺距比尾端的螺紋螺距大，達到漲殼夾片漲開后、漲殼前端的外徑比其后端的外徑大、提高錨固效果的目的。