待嵌入钻孔中的固定材料中的岩石锚杆制造技术

本发明专利技术涉及一种待嵌入钻孔(2)中的岩石锚杆(1)，岩石锚杆(1)包括延伸的能量吸收部件(4)，能量吸收部件(4)的第一端部(11)包括锚固件(12)，并且能量吸收部件(4)的第二端部(15)包括用于对岩石锚杆(1)预加应力的螺纹接头(16)。岩石锚杆(1)包括延伸的管状部件(3)，管状部件(3)具有套壳(7)、第一端部部段(5)和第二端部部段(6)，管状部件(3)的内部尺寸大于能量吸收部件(4)的外部尺寸，并且管状部件(3)设置成使得管状部件(3)围绕能量吸收部件(4)。本发明专利技术还涉及一种用于制造这种岩石锚杆的方法。

Rock anchor in a fixed material to be drilled into a borehole

The invention relates to an embedding hole (2) rock bolt in rock bolt (1), (1) including the extension of the energy absorbing member (4), (4) the energy absorbing member (11) includes a first end anchor (12), and the energy absorbing member (4) of the second end part (15) including for rock bolt (1) threaded joints of the pre stress (16). Rock bolt (1) includes a tubular member extending tubular member (3), (3) has a housing (7), the first end section (5) and a second end section of the tubular member (6), (3) the internal size is larger than the energy absorbing member (4) and the external dimensions. The tubular member (3) arranged so that the tubular member (3) around the energy absorbing member (4). The invention also relates to a method for making such rock bolts.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】待嵌入钻孔中的固定材料中的岩石锚杆
本专利技术涉及用于在矿山中的岩石洞室的加固期间以及在与岩石类似的作业期间吸收力的岩石锚杆。
技术介绍
矿山在世界上被建造得越来越深以获取矿物。这导致增大的岩石张力和增大的地震活动风险。随着深度增加，在具有大变形的区域中，使用能够吸收能量的加固，也被已知为“动态加固”。主要有两种不同类型的能量吸收锚杆。在一个变型中，能量的吸收通过锚杆与灌浆之间或锚杆与钻孔之间的摩擦来进行。锚杆滑动并吸收能量。第二种方法是使锚杆发生变形或应变。如果应变的程度大，则能量的吸收也就多。应变的程度越大，能量的吸收就越多。为了实现尽可能较大程度的应变，作为锚杆在钻孔内的附接部与锚杆的自由端部之间这段长度的未接合长度应该尽可能长。嵌入式动态岩石锚杆通常包括具有螺纹接头的带螺纹的区域范围以及沿着锚杆的一个或若干个附接区域。术语“附接区域”在此处用来表示沿着锚杆的已经嵌入钻孔中的区域范围的一个或若干个区域。沿着锚杆的在其处锚杆能发生应变的能量吸收区域由嵌入部分之间的延伸部构成，其中，延伸部在灌浆与锚杆之间具有较小的摩擦。锚杆具有若干个锚固件将使锚杆的能量吸收能力减小，因为锚杆能发生应变的延伸部被减少。在岩石洞室中的损坏到达锚固件之间的区域的情况下，动态嵌入式锚杆的缺点将会显现，因为在这种情况下不存在将岩石保持就位的对抗力。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过提供一种下述嵌入式动态岩石锚杆来消除上文描述的问题：该嵌入式动态岩石锚杆的能量吸收能力更大，因为该嵌入式动态岩石锚杆可以发生应变的区域范围比常规的嵌入式动态岩石锚杆长。该目的通过具有下述能量吸收部件的嵌入式动态岩石锚杆来实现：该能量吸收部件位于受保护的环境中而不能与灌浆接触，同时该能量吸收部件尽可能长。附图说明下面将参照附图对本专利技术进行描述，在附图中：图1示出了根据本专利技术的具有带楔形件的锚固件的岩石锚杆的侧视图，图1A示出了根据本专利技术的岩石锚杆的替代性实施方式，图2以剖开视图的方式示出了图1的岩石锚杆，图2A以剖开视图的方式示出了图1A的岩石锚杆，图3示出了螺纹接头的端视图，图4示出了锚固件的端视图，图5示出了图1的锚杆，其中，该锚杆中的锚固件被换成搅拌装置，图6a示出了设置有突出部的外部管状部件，图6b示出了具有穿孔的外部管状部件，图6c示出了具有图案的外部管状部件，图7a示出了呈加固构件形式的能量吸收部件，图7b示出了呈线丝形式的能量吸收部件，图7c示出了呈钢制杆形式的能量吸收部件，图7d示出了呈复合材料形式的能量吸收部件，以及图8示出了具有用于引入岩石锚杆的钻孔的岩石。具体实施方式图1示出了根据本专利技术的岩石锚杆1，岩石锚杆1意在被嵌入到岩石中的钻孔2中。岩石锚杆1包括延伸的外部管状部件3和延伸的内部能量吸收部件4。在一个优选实施方式中，外部部件3的长度被给定成略小于能量吸收部件4的长度。外部管状部件3具有第一端部5和第二端部6，并且外部管状部件3的尺寸允许能量吸收部件4被外部部件3围绕。有利的是外部部件3具有呈圆形对称的金属管形式的圆形截面，但应当认识到，其他形式和其他材料也是可行的。例如可以使用金属、塑料或复合材料制成的方形、椭圆形或矩形管。也可以使用其他形式的外部管状部件3。如图6a至图6c中所示，外部管状部件3的套壳7设置有摩擦增大结构，例如呈图案8的形式的结构。套壳7可以设置有与在加固构件上所通常设置的突出部相同的方式的突出部9。套壳7还可以设置有穿孔10，或者设置有图案、突出部和穿孔的各种组合。摩擦增大结构的目的是在已经嵌入锚杆1的混凝土中给予更好的附接表面。如果套壳7设置有穿孔10，则给出了混凝土抓到管状部件3上但不会使混凝土进入管状部件并与能量吸收部件4接触的可能性。内部能量吸收部件4的长度超过外部管状部件3的长度。在一个优选实施方式中，能量吸收部件4包括加固构件4a，但在其他实施方式中，能量吸收部件4可以包括线丝4b、杆4c或复合材料4d的延伸构件，如图7a至图7d中所示。内部能量吸收部件4的意于在岩石锚杆1被安装时位于钻孔2的底部处的一个端部11设置有呈具有楔形件14的槽13形式的锚固件12。槽13在能量吸收部件4的端部11中布置成使得该端部具有分离到一定程度的分离部。楔形件14位于槽13中。当锚杆1被引入到钻孔2中并到达钻孔的底部时，将锚杆1靠着钻孔的底部进行按压或敲击，使得楔形件14被压入槽13中。当楔形件14被压入槽13中时，槽两侧的部分向外压靠在钻孔的壁上并且以这种方式将岩石锚杆的端部11附接在钻孔2中。能量吸收部件4的第二端部15设置有带螺纹部段16，带螺纹部段16在能量吸收部件4中延伸了一定距离。带螺纹部段16意于在锚杆1被引入到钻孔2中时位于钻孔外，并且带螺纹部段16的直径大于等于该外部部件的外部尺寸，如图1和图2中所示。这样做的目的是避免螺纹引起内部能量吸收部件的任何弱化。呈螺母18、垫板19和呈半球形件形式的力分配器20的形式的螺纹接头17安装在带螺纹部段16处。当岩石锚杆1安装并嵌入钻孔2中时，岩石锚杆1通过螺纹接头17被预加应力。半球形件20的任务是将来自岩石的力引导到垫板19和螺母18上。应当认识到，当内部能量吸收部件4包括线丝4b或复合材料4d时，带螺纹部段16和锚固件12通过焊接、粘合或以另一永久性附接的方式附接至能量吸收部件4c或4d。内部能量吸收部件4被插入到外部管状部件3中并被布置在外部管状部件3内。外部管状部件3的一个端部5以与锚固件12相接合的方式附接在内部能量吸收部件4处。管状部件3的第二端部6被附接成与螺纹接头17紧密相接合并且与带螺纹部段16的端部直接相接合。根据一个优选实施方式，外部管状部件3的端部5、6借助于焊接通过全焊透的接头S被附接。然而，应当认识到，可以使用另一类型的固定比如粘合或其他永久性固定。当能量吸收部件4和/或外部管状部件3使用钢以外的其他材料时，粘合是特别合适的。在另一实施方式中，仅管状部件的端部5通过焊接借助于全焊透的接头以与锚固件12相接合的方式附接至内部能量吸收部件。管状部件3的长度被改变成使得管状部件3的第二端部6开始接触到垫板19并且当岩石锚杆被预加应力时管状部件3的第二端部6与垫板19接触。优选的岩石锚杆以下述如图8中所示的方式安装：当岩石中钻出钻孔2时，固定材料比如混凝土被引入到钻孔2中。岩石锚杆1随后被引入到钻孔中，其中，锚固件12首先进入钻孔。当岩石锚杆1到达底部时，将锚杆靠着钻孔的底部进行按压或敲击，使得锚固件被附接并且锚杆被固定。当混凝土已经硬化时，将螺纹接头17安装在带螺纹部段16的从钻孔2伸出的部分上，并且将螺纹接头17拧紧，使得能量吸收部件4被预加应力。如果使用树脂代替混凝土，则锚杆2设置有呈搅拌装置21而非楔形件的形式的锚固件，搅拌装置21由桨叶形式的叶片或盘状件形成。当要安装锚杆时，将树脂引入到钻孔中，之后将锚杆引入到钻孔中并将锚杆旋转，使得树脂被搅拌装置21混合。树脂硬化迅速，因此螺纹接头17可以与锚杆1到钻孔2中的插入直接相关地安装并被预加应力。由于外部管状部件3围绕并包围能量吸收部件4的事实，能量吸收部件4不受腐蚀或其他可能使锚杆1弱化的影响。这使得锚杆1的寿命比其他类型的嵌入式岩石锚杆长。此外，由于能量吸收部件4不与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种待嵌入钻孔(2)中的岩石锚杆(1)，所述岩石锚杆(1)包括延伸的能量吸收部件(4)，所述能量吸收部件(4)的第一端部(11)包括锚固件(12)，并且所述能量吸收部件(4)的第二端部(15)包括用于对所述岩石锚杆(1)预加应力的螺纹接头(16)，其特征在于，所述岩石锚杆(1)包括延伸的管状部件(3)，所述管状部件(3)具有套壳(7)、第一端部部段(5)和第二端部部段(6)，所述管状部件(3)的内部尺寸大于所述能量吸收部件(4)的外部尺寸，并且所述管状部件(3)设置成使得所述管状部件(3)围绕所述能量吸收部件(4)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.25 SE 1451130-71.一种待嵌入钻孔(2)中的岩石锚杆(1)，所述岩石锚杆(1)包括延伸的能量吸收部件(4)，所述能量吸收部件(4)的第一端部(11)包括锚固件(12)，并且所述能量吸收部件(4)的第二端部(15)包括用于对所述岩石锚杆(1)预加应力的螺纹接头(16)，其特征在于，所述岩石锚杆(1)包括延伸的管状部件(3)，所述管状部件(3)具有套壳(7)、第一端部部段(5)和第二端部部段(6)，所述管状部件(3)的内部尺寸大于所述能量吸收部件(4)的外部尺寸，并且所述管状部件(3)设置成使得所述管状部件(3)围绕所述能量吸收部件(4)。2.根据权利要求1所述的岩石锚杆，其中，所述管状部件(3)在所述锚固件(12)与所述螺纹接头(16)之间延伸并且以这种方式防止所述能量吸收部件(4)与灌浆接触。3.根据前述权利要求中的任一项所述的岩石锚杆，其中，所述管状部件(3)的端部部段(5、6)以与所述锚固件(12)和所述螺纹接头(16)相接合的方式与所述能量吸收部件(4)连接。4.根据权利要求3所述的岩石锚杆，其中，所述管状部件(3)借助于焊接被附接。5.根据权利要求1、2和4所述的岩石锚杆，其中，所述管状部件(3)的所述第一端部部段(5)以与所述锚固件(12)相接合的方式与所述能量吸收部件(4)连接，并且所述第二端部部段(6)布置成接触到作为所述螺纹接头(16)的部件的垫板(19)，并且布置成在所述岩石锚杆被预加应力时与所述垫板(19)接触。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的岩石锚杆，其中，所述管状部件(3)的所述套壳(7)设置有用以增大摩擦的结构(8)。7.根据权利要求1至5中的任一项所述的岩石锚杆，其中，所述管状部件(3)的所述套壳(7)被穿孔。8.根据权利要求1至5中的任一项所述的岩石锚杆，其中，所述管状部件(3)的所述套壳(7)设置有突出部(9)。9.根据权利要求1至8所述的岩石锚杆，其中，所述能量吸收部件(4)包括加固构件(4a)。10.根据权利要求1至8...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈坎·克勒库拉，莱夫·埃里克森，
申请(专利权)人：北方采矿产品公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE