專利名稱：竹節(jié)式高強錨桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在隧道、水利、礦山巷道等領(lǐng)域使用的錨桿。
背景技術(shù)：
在隧道、水利、礦山巷道等領(lǐng)域工程建設(shè)過程中，錨桿成為應(yīng)用最廣泛的支護設(shè)備。錨桿可以提高巖體自身的力學性能，充分發(fā)揮巖體自承能力，從而保證巖坡體和圍巖的整體穩(wěn)定和安全。另外，能夠改善工程環(huán)境和工程質(zhì)量，節(jié)約工程材料和造價，縮短工期。錨桿支護不僅用于初期支護，也是永久支護的一部分。在礦山巷道支護中基本取代了被動支撐或臨時支護結(jié)構(gòu)成為基本的臨時支護技術(shù)，并與鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土聯(lián)合使用后有時成為永久支護結(jié)構(gòu)。隨著開采深度的不斷加深，地應(yīng)力增大、地質(zhì)條件惡化導(dǎo)致支護難度加大，因此錨桿錨固力要求越來越大。為了防止錨桿破壞失效，主要在以下三方面采取措施一是增加桿體與錨固劑之間的粘結(jié)力，二是增加錨固劑和巖體之間的粘結(jié)力，三是增大錨桿自身強度， 如桿體、螺母和托盤強度，并增強相關(guān)防護措施。針對上述前兩方面，為提高錨桿錨固力，現(xiàn)有方法主要包括桿體采用螺紋鋼，改良的錨桿端頭設(shè)計等。但是，通過實際應(yīng)用與實驗證實，現(xiàn)有錨桿存在錨固力不足、成本高、加工復(fù)雜和施工質(zhì)量難以保證等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于解決現(xiàn)有技術(shù)中錨桿存在的技術(shù)問題，提供一種竹節(jié)式高強錨桿。其技術(shù)解決方案是一種竹節(jié)式高強錨桿，包括全長錨固式錨桿本體、托盤和螺母，在錨桿本體上設(shè)置有若干個抗滑錨節(jié)。上述各抗滑錨節(jié)近似于錐形體，該錐形體由3至6個在錨桿本體圓周上均衡分布的錐形體分塊構(gòu)成，相鄰一對錐形體分塊之間留有間隙。上述各錐形體分塊可鑄造、焊接或粘接在錨桿本體上。上述抗滑錨節(jié)也可以是一大一小兩個法蘭盤，各法蘭盤的盤面上設(shè)置有透孔；上述各法蘭盤通過螺紋連接在錨桿本體上。上述抗滑錨節(jié)也可以是一前一后兩個套環(huán)，在兩個套環(huán)之間設(shè)置有若干個V形桿，各V形桿的一端固定在前套環(huán)上，另一端固定在后套環(huán)上。上述兩個套環(huán)通過螺紋連接在錨桿本體上。上述抗滑錨節(jié)也可以是一段半錐形筒式螺母，半錐形筒式螺母通過機械沖壓或焊接連接在錨桿本體上。上述抗滑錨節(jié)也可以是一段錐形筒式螺母，錐形筒式螺母通過螺紋連接在錨桿本體上。
上述錨桿本體也可以包括多段桿體，相鄰一對桿體旋進同一個錐形筒式螺母進行對接。這樣解決了在狹窄空間安裝較長錨桿施工的困難。上述錨桿本體是采用實心螺紋鋼筋或外表面設(shè)有螺紋的鋼管制成的。在錨桿本體的自由端設(shè)置有螺紋連接部，托盤固定在鉆孔的孔口處，錨桿本體的自由端伸出托盤，螺母連接在錨桿本體的螺紋連接部上。本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果本發(fā)明通過在錨桿本體上設(shè)置若干個抗滑錨節(jié)(節(jié)點)，使整個錨桿看起來近似于竹節(jié)式結(jié)構(gòu)，很顯然可以增加錨桿與砂漿之間概念上的粗糙度，優(yōu)化錨桿的受力狀態(tài)。另外砂漿凝固后受力變形，節(jié)點的存在使砂漿與巖體之間的法向壓力增大，這樣對砂漿與巖體粘結(jié)力也有很大提高。另外，在施工過程中根據(jù)現(xiàn)場巖石表面性質(zhì)，針對性的使用特定的粘結(jié)材料(樹脂錨固劑、水泥砂漿等)，在可控制范圍內(nèi)產(chǎn)生少量變形，導(dǎo)致錨桿、錨固劑和圍巖相互擠壓，使錨固力得到有效地提高。考慮此種情況，也可以將上述抗滑錨節(jié)倒置，以提高桿體與砂漿之間的受力性能。本發(fā)明明顯優(yōu)化了錨桿在現(xiàn)場應(yīng)用時的受力狀態(tài)。初步實驗證明，抗滑錨節(jié)的使用不僅增加了錨桿與砂漿之間的摩擦力，同時也使錨固劑與巖體之間的摩擦力增大，這樣就使錨桿錨固力大大增加。本發(fā)明使用簡單，可以在不影響施工效率，成本增加不多的情況下，顯著提高錨桿的可靠性及支護效果。


下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明圖1為本發(fā)明一種實施方式的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2示出了圖1方式在現(xiàn)場應(yīng)用之情形。圖3為圖1方式中抗滑錨節(jié)一種實施方式的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖4為圖3的A-A剖視結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖5主要示出了本發(fā)明中抗滑錨節(jié)的第二種實施方式。圖6主要示出了本發(fā)明中抗滑錨節(jié)的第三種實施方式。圖7為圖6的A-A剖視結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖8主要示出了本發(fā)明中抗滑錨節(jié)的第四種實施方式，為部件處于分解時的情形。圖9為圖8方式的剖視結(jié)構(gòu)原理示意圖，為部件結(jié)合時的情形。圖10主要示出了本發(fā)明中抗滑錨節(jié)的第五種實施方式，為部件處于分解時的情形。圖11主要示出了圖10方式中部件結(jié)合時的情形。圖12主要示出了本發(fā)明中抗滑錨節(jié)的第六種實施方式，為部件分解時的情形。圖13主要示出了圖12方式中部件結(jié)合時的情形。
具體實施例方式結(jié)合圖1至圖4，一種竹節(jié)式高強錨桿，包括全長錨固式錨桿本體1、托盤2和螺母3，在錨桿本體上設(shè)置有若干個抗滑錨節(jié)4。上述錨桿本體可以是高強度的實心螺紋鋼筋； 也可以是外表面帶螺紋的空心鋼管，可兼作注漿管，并在鋼管上預(yù)留適當數(shù)量的出漿口。上述抗滑錨節(jié)設(shè)置(如套裝)在錨桿本體上，其數(shù)量及間距可根據(jù)需要自由設(shè)定。上述各抗滑錨節(jié)近似于錐形體，該錐形體由3至6個在錨桿本體圓周上均衡分布的錐形體分塊401 構(gòu)成，本示例為4個，相鄰一對錐形體分塊之間留有間隙402，設(shè)置間隙的目的主要是為了在錨桿插入鉆孔時減少阻力，方便施工。上述各錐形體分塊焊接或粘接在錨桿本體上。在上述錨桿本體的自由端設(shè)置有螺紋連接部，托盤固定在鉆孔的孔口處，錨桿本體的自由端伸出托盤，螺母連接在錨桿本體的螺紋連接部上。在現(xiàn)場應(yīng)用時，錨桿本體采用全長錨固的形式，鉆孔中充滿錨固劑。由于增加了抗滑錨節(jié)，本錨桿在施工初期即可獲得較大的抗拔力。所述配套錨固材料初凝后，在高應(yīng)力作用下可以產(chǎn)生微量變形以提高錨固力，而不發(fā)生破壞。本發(fā)明中的抗滑錨節(jié)除上述實施方式外，還有第二種實施方式。S卩結(jié)合圖5， 各抗滑錨節(jié)4包括一只大法蘭盤401與一只小法蘭盤402，各法蘭盤的盤面上設(shè)置有透孔 403，設(shè)置透孔的目的主要是為了在錨桿插入鉆孔時減少阻力，方便施工。上述各法蘭盤可通過螺紋連接在錨桿本體1上。本發(fā)明中的抗滑錨節(jié)除上述實施方式外，還有第三種實施方式。即結(jié)合圖6與圖 7，各抗滑錨節(jié)4包括一只前套環(huán)401和一只后套環(huán)402，在兩個套環(huán)之間設(shè)置有若干個V形桿403，各V形桿的一端固定在前套環(huán)上，另一端固定在后套環(huán)上。上述兩個套環(huán)可通過螺紋連接在錨桿本體1上。本發(fā)明中的抗滑錨節(jié)除上述實施方式外，還有第四種實施方式。即結(jié)合圖8與圖 9，各抗滑錨節(jié)4為一段半錐形筒式螺母，半錐形筒式螺母通過機械沖壓或焊接連接在錨桿本體1上。這種設(shè)計也可以減小錨桿插入鉆孔的阻力，方便施工。本發(fā)明中的抗滑錨節(jié)除上述實施方式外，還有第五種實施方式。即結(jié)合圖10與圖11，各抗滑錨節(jié)4為一段錐形筒式螺母，錐形筒式螺母通過螺紋連接在錨桿本體1上。上述錨桿本體包括多段桿體，相鄰一對桿體旋進同一個錐形筒式螺母進行對接。本發(fā)明中的抗滑錨節(jié)除上述實施方式外，還有第六種實施方式。即結(jié)合圖12與圖13，各抗滑錨節(jié)4為一段錐形筒式螺母，錐形筒式螺母通過螺紋連接在錨桿本體1上。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種竹節(jié)式高強錨桿，包括全長錨固式錨桿本體、托盤和螺母，其特征在于在所述錨桿本體上設(shè)置有若干個抗滑錨節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹節(jié)式高強錨桿，其特征在于所述各抗滑錨節(jié)近似于錐形體，該錐形體由3至6個在錨桿本體圓周上均衡分布的錐形體分塊構(gòu)成，相鄰一對錐形體分塊之間留有間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的竹節(jié)式高強錨桿，其特征在于所述各錐形體分塊鑄造、焊接或粘接在錨桿本體上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹節(jié)式高強錨桿，其特征在于所述各抗滑錨節(jié)包括一大一小兩個法蘭盤，各法蘭盤的盤面上設(shè)置有透孔；所述各法蘭盤通過螺紋連接在錨桿本體上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹節(jié)式高強錨桿，其特征在于所述各抗滑錨節(jié)包括一前一后兩個套環(huán)，在兩個套環(huán)之間設(shè)置有若干個V形桿，各V形桿的一端固定在前套環(huán)上，另一端固定在后套環(huán)上；所述兩個套環(huán)通過螺紋連接在錨桿本體上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹節(jié)式高強錨桿，其特征在于所述各抗滑錨節(jié)為一段半錐形筒式螺母，半錐形筒式螺母通過機械沖壓或焊接連接在錨桿本體上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹節(jié)式高強錨桿，其特征在于所述各抗滑錨節(jié)為一段錐形筒式螺母，錐形筒式螺母通過螺紋連接在錨桿本體上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的竹節(jié)式高強錨桿，其特征在于所述錨桿本體包括多段桿體， 相鄰一對桿體旋進同一個錐形筒式螺母進行對接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹節(jié)式高強錨桿，其特征在于所述錨桿本體是采用實心螺紋鋼筋或外表面設(shè)有螺紋的鋼管制成的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹節(jié)式高強錨桿，其特征在于在所述錨桿本體的自由端設(shè)置有螺紋連接部，托盤固定在鉆孔的孔口處，錨桿本體的自由端伸出托盤，螺母連接在錨桿本體的螺紋連接部上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種竹節(jié)式高強錨桿，包括全長錨固式錨桿本體、托盤和螺母，在所述錨桿本體上設(shè)置有若干個抗滑錨節(jié)。上述抗滑錨節(jié)可以采取多種方式，諸如各抗滑錨節(jié)近似于錐形體，該錐形體由3至6個在錨桿本體圓周上均衡分布的錐形體分塊構(gòu)成，相鄰一對錐形體分塊之間留有間隙；各錐形體分塊焊接或粘接在錨桿本體上。本發(fā)明明顯優(yōu)化了錨桿在現(xiàn)場應(yīng)用時的受力狀態(tài)。初步實驗證明，抗滑錨節(jié)的使用不僅增加了錨桿與砂漿之間的摩擦力，同時也使錨固劑與巖體之間的摩擦力增大，這樣就使錨桿錨固力大大增加。本發(fā)明使用簡單，可以在不影響施工效率，成本增加不多的情況下，顯著提高錨桿的可靠性及支護效果。
文檔編號E21D21/00GK102400699SQ201110367009
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者吳學震, 文志杰, 王剛, 王春光, 蔣宇靜, 陳連軍 申請人:山東科技大學