專利名稱：自錨式錨桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬礦山井下支護(hù)設(shè)施一錨桿，它是一種機(jī)械自動(dòng)錨固式錨桿。
目前礦山井下巷道支護(hù)所用的錨桿種類很多，國(guó)內(nèi)外有十幾種，其中倒楔式、縫管式、水泥卷式和樹(shù)脂卷式錨桿是較為常用的幾種。包括這幾種在內(nèi)，現(xiàn)有錨桿在工程應(yīng)用中還存在下列不足方面。
1.錨桿安裝錨固工序不夠簡(jiǎn)便易行，安裝工藝對(duì)安裝質(zhì)量有影響。如倒楔式錨桿的安裝，其楔片捆綁時(shí)松緊要適度；錨桿送入孔中要小心進(jìn)行，免得楔片脫離造成誤錨或返工；楔片打入脹緊錨固過(guò)程只能憑感覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)而定?？p管式錨桿的安裝，全長(zhǎng)都需要較大動(dòng)力擠壓打入孔中。水泥卷式和樹(shù)脂卷式錨桿的安裝需要配備專用安裝工具，且水泥卷的浸水環(huán)節(jié)要求嚴(yán)格。這些過(guò)程的準(zhǔn)確性直接影響到錨桿的安裝質(zhì)量。國(guó)標(biāo)GBJ86－85規(guī)范對(duì)錨桿安裝質(zhì)量要求嚴(yán)格，不然錨固力上不去，很難達(dá)到規(guī)范規(guī)定錨固力不小于50KN要求。
2.在地壓作用下，一旦錨桿錨固部分與孔壁間產(chǎn)生松動(dòng)，那么原有錨固力(或錨固強(qiáng)度)會(huì)大大下降，甚至錨固失效。產(chǎn)生這種情況就其錨桿結(jié)構(gòu)本身無(wú)法彌補(bǔ)，這會(huì)給原工程的安全穩(wěn)定性造成不利。
本實(shí)用新型提供了一種自動(dòng)錨固式錨桿，這種錨桿能夠解決上述錨桿不足之處，它安裝簡(jiǎn)便，具有自動(dòng)錨固作用。
本實(shí)用新型主要部分是錨桿的錨頭，它是由四種部件組成。錨桿安裝后，在錨頭彈簧力、桿體拉力作用下，錨頭與孔壁間產(chǎn)生的摩擦錨固力大于桿體拉力，形成自動(dòng)錨固。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有錨桿相比具有以下優(yōu)點(diǎn)安裝特別簡(jiǎn)便，安裝時(shí)只要將錨桿推送入孔中要求位置，上好墊板和螺母即可；具備自錨功能，在地壓力作用下當(dāng)錨固端錨頭與孔壁間產(chǎn)生松動(dòng)時(shí)該錨桿可自動(dòng)重新錨固，解決了以往錨桿在此種情況下錨固力減弱或錨固失效技術(shù)問(wèn)題；錨桿的外露長(zhǎng)度可隨意留取，鉆孔深度超出時(shí)不影響錨桿的安裝；桿體可以回收。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)用中結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖2是本實(shí)用新型錨桿錨頭部分受力分析圖結(jié)合
圖1、圖2詳述本實(shí)用新型內(nèi)容及技術(shù)原理如下錨桿錨頭結(jié)構(gòu)由楔體(1)、楔塊(2)、彈簧(3)及護(hù)管(4)組成。
錨桿工程中的安裝桿體(5)與錨頭連接為整體(螺扣連接)；錨頭護(hù)管(4)頂放于鉆孔(6)孔口上，手推桿體(5)，使楔體(1)壓縮彈簧(3)、楔體(1)與楔塊(2)有相對(duì)移動(dòng)，這時(shí)楔塊(2)外緣輪廓尺寸可變小，這樣可使錨頭進(jìn)入鉆孔中；通過(guò)桿體(5)推送整體錨桿至安裝深度位置；套上墊板(7)、扭緊螺母(8)，安裝完畢。
錨固原理說(shuō)明當(dāng)錨桿安裝好后，楔體(1)和楔塊(2)受力狀態(tài)如圖2。
由圖2受力分析計(jì)算導(dǎo)出F、f、P、T、α間關(guān)系為F＝(P＋T)·f·ctgα其中F－孔壁與楔塊間摩擦錨固力P－桿體拉力T－彈簧壓力f－孔壁與楔塊間摩擦系數(shù)α－楔體、楔塊斜面傾角因?yàn)閒是常數(shù)，設(shè)計(jì)調(diào)整α角度使f·ctgα＞1，這樣即有F＞P＋T或F＞P(因?yàn)門(mén)＜＜P)，也就是說(shuō)在P力作用下錨頭所產(chǎn)生的摩擦錨固力F總是大于桿體的拉力P，因此錨桿得到錨固。
當(dāng)P＝0時(shí)，F(xiàn)＝T·f·ctgα為初始摩擦錨固力。彈簧的作用就是產(chǎn)生安裝時(shí)初始摩擦錨固力或在錨頭與孔壁間產(chǎn)生松動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生重新錨固所需的初始摩擦固力，進(jìn)而達(dá)到錨固或重新錨固之目的。
權(quán)利要求一種自錨式錨桿，由楔體(1)、楔塊(2)、彈簧(3)、護(hù)管(4)、桿體(5)、墊板(7)及螺母(8)等組成，其特征在于桿體(5)與楔體(1)螺紋聯(lián)接，楔塊(2)與楔體(1)平面接觸，彈簧(3)置于楔體(1)與護(hù)管(4)的底部之間，墊板(7)與螺母(8)在桿體(5)的前端。
專利摘要本實(shí)用新型屬礦山井下支護(hù)設(shè)施——錨桿，它是一種機(jī)械自動(dòng)錨固式錨桿，稱為自錨式錨桿，是針對(duì)現(xiàn)有錨桿工程現(xiàn)場(chǎng)安裝不夠簡(jiǎn)便、錨固端產(chǎn)生松動(dòng)時(shí)不能恢復(fù)錨固力等弱點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。本實(shí)用新型的主體部分是錨桿錨頭，由于錨頭的這種結(jié)構(gòu)形式，因而使該錨桿具有安裝特別簡(jiǎn)便，安裝時(shí)只需將錨桿推送入孔中安裝位置，上好墊板和螺帽即可；具備自動(dòng)錨固功能，當(dāng)錨固端因地壓作用產(chǎn)生錨頭與孔壁間松動(dòng)時(shí)，錨桿可自動(dòng)重新錨固，解決了以往錨桿在此種情況下錨固力減弱或錨固失效等技術(shù)問(wèn)題；錨桿的外露長(zhǎng)度可隨意留取，鉆孔深度超出時(shí)不影響錨桿的安裝；桿體可以回收等優(yōu)點(diǎn)。投入使用其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益將甚為顯著。
文檔編號(hào)E21D21/00GK2157984SQ93208339
公開(kāi)日1994年3月2日 申請(qǐng)日期1993年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月8日
發(fā)明者王圣公, 張曉東, 李家鰲 申請(qǐng)人:煤炭科學(xué)研究總院北京建井研究所, 遵化市東陵礦山附件廠