一种砂类材料与杆体摩擦式可伸长锚杆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种砂类材料与杆体摩擦式可伸长锚杆，包括锚杆杆体、可伸长机构、孔口板和孔口板压紧螺母。可伸长机构包括金属圆筒及其内腔中焊接的分隔板、端部连接的封口结构件，分隔板和封口结构件的中心位置处有可穿过锚杆杆体的安装孔，锚杆杆体的孔口端穿过封口结构件和金属圆筒后安装限位螺母，分隔板和封口结构件之间封装砂类材料，孔口板套接于金属圆筒的外壁，孔口板压紧螺母安装于金属圆筒上对应孔口板的外侧。砂类材料和锚杆杆体之间的恒定摩擦力提供锚杆杆体在伸长时的锚固力。当分隔板滑至限位螺母处时，限位螺母阻止其进一步向外滑动，可保证锚杆杆体伸长达到围岩允许变形后锚固力即刻急速增大，从而保证锚杆孔周围围岩的稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种砂类材料与杆体摩擦式可伸长锚杆
本技术涉及一种锚杆，具体为一种砂类材料与杆体摩擦式可伸长锚杆。
技术介绍
文献表明，为保持开挖后的围岩稳定，实现安全生产，美国最早于1910年开始在煤矿使用锚杆支护，1915～1920年美国的金属矿山也开始使用锚杆支护。在随后的几十年里,锚杆支护技术得到了发展与推广，取得了很好的经济与社会效应。上世纪五十年代以后,其它国家也开始了锚杆支护的研究与使用,我国也是在这一时期开始在矿山巷道中使用锚杆支护，经过十余年,到上世纪六十年代末,锚固技术已在我国的矿山、水电、交通、土木建筑等系统内广为采用。人们在广泛应用锚杆支护的同时，也在不断地改进锚杆的结构，研究其锚固机理以取得更好的支护效果及经济效益。L.V.拉布采维茨于1963年正式提出了新奥地利隧道施工法，简称新奥法。随着新奥法的出现，人们对支护的概念发生了飞跃：即认识到各种地层本身也是一种支护材料，在支护设计中应充分考虑发挥地层的自支护效应。这一理念的形成对锚杆的设计提出了新的要求，地层或围岩在施工中或施工后是会变形的，我们不能像过去那样从阻止地层的变形角度出发，用刚性的概念去设计锚杆,而必须从地层或围岩与锚杆变形协调、共同作用的角度出发，充分发挥地层或围岩的自支撑作用。这样我们设计锚杆时，就应该考虑锚杆的变形,并且锚杆的变形还应与地层或围岩充分发挥自支撑作用的允许变形相协调。出于这一理论的指导，人们已设计了多种可伸长锚杆。但因制造成本或伸长效果的影响，可伸长锚杆目前尚未广泛推广应用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种制造简单、成本低的适用于围岩或地层大变形支护的新型可伸长锚杆。本技术提供的这种砂类材料与杆体摩擦式可伸长锚杆，包括锚杆杆体、可伸长机构、孔口板和孔口板压紧螺母。所述可伸长机构包括金属圆筒及其内腔中焊接的分隔板、端部连接的封口结构件，分隔板和封口结构件的中心位置处有可穿过锚杆杆体的安装孔，所述锚杆杆体的孔口端穿过封口结构件和金属圆筒后安装限位螺母，分隔板和封口结构件之间封装砂类材料，所述孔口板套接于金属圆筒的外壁，所述孔口板压紧螺母安装于金属圆筒上对应孔口板的外侧。上述技术方案的一种实施方式中，所述封口结构件为压紧螺母，其由一侧焊接有一带孔金属圆板的短段金属圆筒构成，带孔金属圆板的孔径与所述锚杆杆体之间间隙配合，短段金属圆筒一侧有内螺纹与前述金属圆筒的外螺纹配合。上述技术方案的一种实施方式中，所述金属圆筒的两端分别有用于连接所述封口结构件和孔口板压紧螺母的外螺纹。上述技术方案的一种实施方式中，所述分隔板中心位置处的锚杆安装孔为圆孔，分隔板与锚杆杆体之间为间隙配合。上述技术方案的一种实施方式中，所述分隔板的砂类材料封装侧设置有封堵密封板，砂类材料在所述金属圆筒中装填后再盖上一块封堵密封板，该封堵密封板外设置压紧垫块，且压紧垫块的外端伸出于金属圆筒的内端外。上述技术方案的一种实施方式中，所述金属圆筒内对应所述限位螺母的外端设置有封堵密封板。上述技术方案的一种实施方式中，所述封堵密封板采用油毛毡制作。本技术在现有的锚杆杆体的孔口端增加可伸长机构，可伸长机构金属圆筒内腔的分隔板一侧通过分隔板和封口结构件封装砂类材料，通过砂类材料和锚杆杆体之间的恒定摩擦力来提供锚杆杆体在伸长时的锚固力。可伸长机构结构简单，产生摩擦力的砂类材料取材广泛且基本上无需成本。本锚杆在使用过程中，当围岩向巷道内位移施力于孔口板上时，孔口板即通过孔口板压紧螺母将此力传递至金属圆筒，金属圆筒便带动砂类材料沿锚杆杆体滑动产生摩擦阻力，且砂类材料沿锚杆杆体滑动产生的摩擦阻力相对恒定，从而可保证锚杆杆体可通过伸长机构向外伸长的同时保持基本恒定不变的锚固力。金属圆筒内的分隔板至限位螺母之间的距离即锚杆的可伸长量。当金属圆筒内的分隔板滑至锚杆杆体上的限位螺母处时，限位螺母阻止其进一步向外滑动，这可保证锚杆杆体伸长达到围岩允许变形后锚固力即刻急速增大，来保证锚杆孔周围围岩的稳定。附图说明图1为本技术一个实施例的结构示意图。图2为图1中的A部放大示意图。图中序号：1-锚杆杆体；2-孔口板；3-限位螺母；4-砂类材料；5-金属圆筒；6-压紧螺母；7-孔口板压紧螺母；8-压紧垫块；9-封堵密封板；10-分隔板。具体实施方式如图1、图2所示，本实施例公开的这种砂类材料与杆体摩擦式可伸长锚杆，包括锚杆杆体1及连接于其孔口段的可伸长机构。可伸长机构包括金属圆筒5、分隔板10、砂类材料4、封堵密封板9、压紧垫块8和压紧螺母6。金属圆筒5的两端外壁分别加工有外螺纹，分别用于安装压紧螺母6和孔口板压紧螺母7。分隔板10焊接于金属圆筒5内腔中，位置由产生设计所需摩擦力需要的沙类材料封装段长度确定，其中心位置处有直径略大于锚杆杆体1外径的圆孔，以使锚杆杆体1能顺利穿过。封堵密封板9采用油毛毡制作，其中心位置处有直径略小于或者等于锚杆杆体1外径的圆孔，其外径略小于金属圆筒5的内径。压紧垫块8为金属块，其中心位置处有直径略大于锚杆杆体1外径的圆孔。压紧螺母6由一侧焊接有一带孔金属圆板的短段金属圆筒构成，金属圆板上的孔径与锚杆杆体1之间间隙配合，短段金属圆筒的内螺纹与金属圆筒1内端的外螺纹拧合。孔口板2的中心位置处有孔径略大于金属圆筒5外径的圆孔。锚杆杆体1上限位螺母3的外侧设置油毛毡制作的封堵密封板9。砂类材料两端的封堵密封板可防止砂类材料受压后从金属圆筒漏出。限位螺母右侧的封堵密封板用于保护内部锚杆杆体免受喷射混凝土的包裹。本实施例的装配及安装过程如下：(1)将压紧螺母6、压紧垫块8和二个封堵密封板9先后从锚杆杆体1的孔口段端穿套于锚杆杆体1上，然后将锚杆杆体1的孔口段端穿过金属圆筒5后连接限位螺母3；(2)将二个封堵密封板9之一顶至金属圆筒5内分隔板处，往金属圆筒5内灌入砂类材料(如沙、小颗粒碎石和三合土等)后盖上另一个封堵密封板9，将压紧垫块8压于该封堵密封板的外侧；(3)将压紧螺母6拧紧，使沙类材料处于三向受压状态，通过调节压紧螺母即可改变沙类材料的承压力大小，也就可以调节金属圆筒和沙类材料的组合体沿锚杆杆体滑动时的摩擦力，这一摩擦力为锚杆可伸长阶段所需的锚固力设计值，该摩擦力大小也可由灌装沙类材料的圆筒长度来调节。由此即可调节金属圆筒5和砂类材料4的组合体沿锚杆杆体滑动时的摩擦力至设计值；(4)施工锚固体，将金属圆筒的外端略露于锚杆孔外，以可安装孔口板2和孔口板压紧螺母7为宜，在锚杆杆体上限位螺母3的外侧设置封堵密封板；(5)在金属圆筒的外端段依次套上孔口板，拧上孔口板压紧螺母，并通过孔口板压紧螺母将孔口板压紧于孔口处。锚杆安装到位后，拧紧孔口板压紧螺母可使金属圆筒产生向孔口移动的趋势，由此产生的摩擦力即初始锚固力。本技术的工作原理如下：可伸长机构金属圆筒内腔的分隔板一侧通过分隔板和封口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种砂类材料与杆体摩擦式可伸长锚杆，包括锚杆杆体、可伸长机构、孔口板和孔口板压紧螺母，其特征在于：所述可伸长机构包括金属圆筒及其内腔中焊接的分隔板、端部连接的封口结构件，分隔板和封口结构件的中心位置处有可穿过锚杆杆体的安装孔，所述锚杆杆体的孔口端穿过封口结构件和金属圆筒后安装限位螺母，分隔板和封口结构件之间封装砂类材料，所述孔口板套接于金属圆筒的外壁，所述孔口板压紧螺母安装于金属圆筒上对应孔口板的外侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种砂类材料与杆体摩擦式可伸长锚杆，包括锚杆杆体、可伸长机构、孔口板和孔口板压紧螺母，其特征在于：所述可伸长机构包括金属圆筒及其内腔中焊接的分隔板、端部连接的封口结构件，分隔板和封口结构件的中心位置处有可穿过锚杆杆体的安装孔，所述锚杆杆体的孔口端穿过封口结构件和金属圆筒后安装限位螺母，分隔板和封口结构件之间封装砂类材料，所述孔口板套接于金属圆筒的外壁，所述孔口板压紧螺母安装于金属圆筒上对应孔口板的外侧。


2.如权利要求1所述的砂类材料与杆体摩擦式可伸长锚杆，其特征在于：所述封口结构件为压紧螺母，由一侧焊接有一带孔金属圆板的短段金属圆筒构成，带孔金属圆板的孔径与所述锚杆杆体之间间隙配合，短段金属圆筒一侧有内螺纹与前述金属圆筒的外螺纹配合。


3.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李铀，杨宇晟，
申请(专利权)人：中南大学，中南林业科技大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43