左旋向細(xì)牙錨桿的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種左旋向細(xì)牙錨桿,包括:桿件,所述桿件上設(shè)有左旋向螺紋,所述螺紋在同一螺旋面上連續(xù),所述螺紋的螺紋升角小于或等于6.5度;止退螺母,設(shè)置于所述桿件的第一端,所述止退螺母與所述桿件螺紋配合;預(yù)緊螺母,設(shè)置于所述止退螺母與所述桿件的第二端之間,所述預(yù)緊螺母與所述桿件螺紋配合。本實(shí)用新型能夠提高錨桿性能、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率,同時(shí)使用方便可靠。
【專(zhuān)利說(shuō)明】左旋向細(xì)牙錨桿
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及錨固裝置技術(shù),尤其涉及一種左旋向細(xì)牙錨桿。
【背景技術(shù)】
[0002] 巖石錨固技術(shù)廣泛應(yīng)用于社會(huì)基礎(chǔ)建設(shè)過(guò)程中,尤其在隧道開(kāi)拓、邊坡防護(hù)、礦井 采掘等項(xiàng)目工程中,都需要采用錨桿支護(hù)技術(shù)來(lái)對(duì)工作面周邊圍巖實(shí)施加固,保證圍巖的 穩(wěn)定性以防止坍塌事故的發(fā)生。
[0003] 歷史沿革中,錨桿出現(xiàn)過(guò)多種型式結(jié)構(gòu),發(fā)展至目前,主要應(yīng)用的為螺紋鋼式樹(shù)脂 錨桿。螺紋鋼式樹(shù)脂錨桿由螺紋鋼式桿件、尾部緊固螺母及其他附件組成。該類(lèi)錨桿作業(yè) 時(shí),首先在圍巖鉆孔,然后孔中塞入樹(shù)脂錨固劑,再用錨桿將錨固劑推入孔底,施工機(jī)具帶 動(dòng)錨桿旋轉(zhuǎn)攪拌錨固劑,錨固劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)將錨桿桿件與圍巖黏結(jié)為一體,后期再通過(guò) 緊固螺母實(shí)現(xiàn)桿件的預(yù)緊。預(yù)緊力通過(guò)錨桿其他附件傳遞至圍巖,進(jìn)而改變圍巖的受力結(jié) 構(gòu),使其應(yīng)力達(dá)到平衡,防止圍巖的坍塌。在一個(gè)錨桿支護(hù)系統(tǒng)中,桿件與圍巖的黏結(jié)強(qiáng)度、 桿件自身的材料強(qiáng)度以及桿件與螺母的聯(lián)接強(qiáng)度,都是整個(gè)支護(hù)系統(tǒng)強(qiáng)度的制約因素,三 者應(yīng)互相匹配為宜。
[0004] 現(xiàn)行螺紋鋼式錨桿的螺紋橫肋分為左旋向和右旋向,由于錨固端的左旋向橫肋在 錨桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可壓實(shí)錨固劑,對(duì)提高錨固強(qiáng)度有明顯效果,因此,左旋向螺紋鋼式錨桿較為常 用。但由于施工機(jī)具多為順時(shí)針(從尾部看向頭部),為了使錨桿在壓實(shí)錨固劑的同時(shí)能夠 使錨桿尾部的預(yù)緊螺母朝向遠(yuǎn)離尾部的方向移動(dòng)以壓緊圍巖壁,需要對(duì)錨桿尾部進(jìn)行二次 加工,以形成右旋向螺紋,由此會(huì)造成錨桿桿件性能下降、錨桿生產(chǎn)成本增加、生產(chǎn)效率降 低。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型提供一種左旋向細(xì)牙錨桿,以提高錨桿性能、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn) 效率,同時(shí)使用方便可靠。
[0006] 本實(shí)用新型提供一種左旋向細(xì)牙錨桿,包括:
[0007] 桿件,所述桿件上設(shè)有左旋向螺紋,所述螺紋在同一螺旋面上連續(xù),所述螺紋的螺 紋升角小于或等于6. 5度;
[0008] 止退螺母,設(shè)置于所述桿件的第一端,所述止退螺母與所述桿件螺紋配合;
[0009] 預(yù)緊螺母,設(shè)置于所述止退螺母與所述桿件的第二端之間,所述預(yù)緊螺母與所述 桿件螺紋配合。
[0010] 所述的左旋向細(xì)牙錨桿,優(yōu)選的,所述螺紋的底徑大于或等于16毫米,所述螺紋 的螺距小于或等于6毫米,所述螺紋的牙高大于或等于1毫米。
[0011] 所述的左旋向細(xì)牙錨桿,優(yōu)選的,所述螺紋的底徑小于或等于25毫米,所述螺紋 的螺距大于或等于2毫米,所述螺紋的牙高小于或等于1. 7毫米。
[0012] 所述的左旋向細(xì)牙錨桿,優(yōu)選的,所述螺紋的底徑為16毫米、18毫米、20毫米、22 毫米或25毫米。
[0013] 所述的左旋向細(xì)牙錨桿,優(yōu)選的,所述螺紋的螺距為3毫米、4毫米、5毫米或6毫 米。
[0014] 所述的左旋向細(xì)牙錨桿,優(yōu)選的,所述螺紋的牙高為1毫米、1. 2毫米、1. 4毫米或 1. 5暈米。
[0015] 所述的左旋向細(xì)牙錨桿,優(yōu)選的,所述螺紋的牙型為梯形,所述螺紋的牙型角為60 度。
[0016] 所述的左旋向細(xì)牙錨桿,優(yōu)選的,所述桿件為由鋼坯直接軋制成型的桿件。
[0017] 基于上述,本實(shí)用新型提供的左旋向細(xì)牙錨桿,在使用時(shí),首先在圍巖壁鉆孔,鉆 孔直徑及長(zhǎng)度與錨桿的桿件幾何參數(shù)匹配;然后塞入錨固劑;再用桿件的第二端推送錨固 劑打入圍巖孔底部;施工機(jī)具通過(guò)連接裝置與預(yù)緊螺母聯(lián)接,開(kāi)動(dòng)施工機(jī)具后帶動(dòng)預(yù)緊螺 母做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(從錨桿的第一端看向第二端),此時(shí),桿件相對(duì)圍巖靜止,預(yù)緊螺母相對(duì)桿 件順時(shí)針旋轉(zhuǎn),由于桿件螺紋呈左旋向,根據(jù)螺紋傳動(dòng)原理預(yù)緊螺母向止退螺母方向移動(dòng) 并最終與止退螺母壓緊,預(yù)緊螺母壓緊止退螺母后,對(duì)止退螺母產(chǎn)生一個(gè)軸向作用力,由于 桿件螺紋的螺旋升角小于或等于6. 5度,遠(yuǎn)小于桿件材料的自鎖角,此時(shí)止退螺母將鎖緊 預(yù)緊螺母不再與桿件相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),而是由預(yù)緊螺母帶動(dòng)錨桿桿件一起相對(duì)圍巖順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。 桿件開(kāi)始順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)后,桿件的第二端對(duì)圍巖孔底的錨固劑產(chǎn)生攪拌作用,由于螺紋呈左 旋向,因此對(duì)錨固劑產(chǎn)生一個(gè)朝向孔底方向的軸向力,推動(dòng)錨固劑向孔底方向移動(dòng),使得錨 固劑得以被壓實(shí),與桿件及圍巖孔壁的接觸更加充分,進(jìn)而使得桿件與圍巖的黏結(jié)強(qiáng)度更 高。按照錨固劑規(guī)定的時(shí)間攪拌并等待后,桿件的第二端與圍巖已固結(jié)為一體。然后反方向 開(kāi)啟施工器具,帶動(dòng)預(yù)緊螺母做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),根據(jù)螺紋的旋向,預(yù)緊螺母將朝遠(yuǎn)離止退螺母 方向移動(dòng),逐步壓緊圍巖壁,使錨桿產(chǎn)生預(yù)緊力,達(dá)到對(duì)圍巖的支護(hù)作用。在支護(hù)過(guò)程中,本 實(shí)用新型提供的左旋向細(xì)牙錨桿,無(wú)需進(jìn)行二次加工,因此能夠保證錨桿性能、降低生產(chǎn)成 本、提高生產(chǎn)效率,同時(shí)使用方便,由于桿件螺紋的螺旋升角遠(yuǎn)小于材料自身的螺旋升角, 自鎖性能可靠,避免了預(yù)緊螺母脫落,提高了安全性;另外,由于螺紋在同一螺旋面上連續(xù), 當(dāng)圍巖外層發(fā)生破碎脫落,導(dǎo)致錨桿預(yù)緊失效時(shí),可通過(guò)繼續(xù)旋緊預(yù)緊螺母,重新預(yù)緊,無(wú) 需二次錨固,極大地節(jié)約了鋼材,降低了工程成本。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種左旋向細(xì)牙錨桿的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0019] 圖2為圖1中桿件的局部放大圖;
[0020] 圖3為圖2的橫截面示意圖;
[0021] 圖4為圖2的軸向截面示意圖(只示出一部分)。
[0022] 附圖標(biāo)記:
[0023] 101 :桿件;102 :止退螺母;103 :預(yù)緊螺母。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 請(qǐng)參考圖1,本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種左旋向細(xì)牙錨桿,包括:桿件101,所述桿 件101上設(shè)有左旋向螺紋,所述螺紋在同一螺旋面上連續(xù),所述螺紋的螺紋升角小于或等 于6. 5度;止退螺母102,設(shè)置于所述桿件101的第一端,所述止退螺母102與所述桿件101 螺紋配合;預(yù)緊螺母103,設(shè)置于所述止退螺母102與所述桿件101的第二端之間,所述預(yù) 緊螺母103與所述桿件101螺紋配合。
[0025] 本實(shí)施例中,在使用時(shí),首先在圍巖壁鉆孔,鉆孔直徑及長(zhǎng)度與錨桿的桿件101幾 何參數(shù)匹配;然后塞入錨固劑;再用桿件101的第二端推送錨固劑打入圍巖孔底部;施工機(jī) 具通過(guò)連接裝置與預(yù)緊螺母103聯(lián)接,開(kāi)動(dòng)施工機(jī)具后帶動(dòng)預(yù)緊螺母103做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(從 錨桿的第一端看向第二端),此時(shí),桿件101相對(duì)圍巖靜止,預(yù)緊螺母103相對(duì)桿件101順時(shí) 針旋轉(zhuǎn),由于桿件101螺紋呈左旋向,根據(jù)螺紋傳動(dòng)原理預(yù)緊螺母103向止退螺母102方向 移動(dòng)并最終與止退螺母102壓緊,預(yù)緊螺母103壓緊止退螺母102后,對(duì)止退螺母102產(chǎn) 生一個(gè)軸向作用力,由于桿件101螺紋的螺旋升角小于或等于6. 5度,遠(yuǎn)小于桿件101材 料的自鎖角,此時(shí)止退螺母102將鎖緊預(yù)緊螺母103不再與桿件101相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),而是由預(yù) 緊螺母103帶動(dòng)錨桿桿件101 -起相對(duì)圍巖順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。桿件101開(kāi)始順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)后,桿 件101的第二端對(duì)圍巖孔底的錨固劑產(chǎn)生攪拌作用,由于螺紋呈左旋向,因此對(duì)錨固劑產(chǎn) 生一個(gè)朝向孔底方向的軸向力,推動(dòng)錨固劑向孔底方向移動(dòng),使得錨固劑得以被壓實(shí),與桿 件101及圍巖孔壁的接觸更加充分,進(jìn)而使得桿件101與圍巖的黏結(jié)強(qiáng)度更高。按照錨固 劑規(guī)定的時(shí)間攪拌并等待后,桿件101的第二端與圍巖已固結(jié)為一體。然后反方向開(kāi)啟施 工器具,帶動(dòng)預(yù)緊螺母103做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),根據(jù)螺紋的旋向,預(yù)緊螺母103將朝遠(yuǎn)離止退螺 母102方向移動(dòng),逐步壓緊圍巖壁,使錨桿產(chǎn)生預(yù)緊力,達(dá)到對(duì)圍巖的支護(hù)作用。本實(shí)用新 型提供的左旋向細(xì)牙錨桿,無(wú)需進(jìn)行二次加工,因此能夠保證錨桿性能、降低生產(chǎn)成本、提 高生產(chǎn)效率,同時(shí)在支護(hù)過(guò)程中使用方便,由于桿件101螺紋的螺旋升角遠(yuǎn)小于材料自身 的螺旋升角,自鎖性能可靠,避免了預(yù)緊螺母103脫落,提高了安全性;另外,由于螺紋在同 一螺旋面上連續(xù),當(dāng)圍巖外層發(fā)生破碎脫落,導(dǎo)致錨桿預(yù)緊失效時(shí),可通過(guò)繼續(xù)旋緊預(yù)緊螺 母103,重新預(yù)緊,無(wú)需二次錨固,極大地節(jié)約了鋼材,降低了工程成本。其中,螺紋升角是指 在中徑圓柱或中徑圓錐上,螺旋線(xiàn)的切線(xiàn)與垂直于螺紋軸線(xiàn)的平面間的夾角,計(jì)算公式為: Y =arc tan (ρ/ π d2),其中γ為螺紋升角,p為螺距,d2為螺紋中徑,螺紋中徑的計(jì)算公式 為:d2=dl+h,其中dl為螺紋底徑,h為牙高。
[0026] 請(qǐng)參考圖2-4,本實(shí)施例中,優(yōu)選的,螺紋的底徑dl大于或等于16毫米,所述螺紋 的螺距P小于或等于6毫米,所述螺紋的牙高h(yuǎn)大于或等于1毫米。由此能夠使止退螺母 102達(dá)具有較好的自鎖性能,同時(shí),錨桿的規(guī)格通用性強(qiáng),方便錨桿的制造,螺距p較小能夠 保證桿件101與預(yù)緊螺母103連接可靠。
[0027] 本實(shí)施例中,優(yōu)選的,螺紋的底徑dl小于或等于25毫米,所述螺紋的螺距p大于 或等于2毫米,所述螺紋的牙高h(yuǎn)小于或等于1. 7毫米。由此能夠使止退螺母102具有較 好的自鎖性能,同時(shí),能夠降低錨桿生產(chǎn)的技術(shù)難度及生產(chǎn)成本。
[0028] 本實(shí)施例中,優(yōu)選的,螺紋的底徑dl為16毫米、18毫米、20毫米、22毫米或25毫 米。由此使錨桿的規(guī)格通用性強(qiáng),方便錨桿的制造。
[0029] 本實(shí)施例中,優(yōu)選的,螺紋的螺距p為3毫米、4毫米、5毫米或6毫米,能夠保證桿 件101與預(yù)緊螺母103連接可靠,且錨桿的規(guī)格通用性強(qiáng),方便錨桿的制造。
[0030] 本實(shí)施例中,優(yōu)選的,螺紋的牙高h(yuǎn)為1毫米、1. 2毫米、1. 4毫米或1. 5毫米,使錨 桿的規(guī)格通用性強(qiáng),方便錨桿的制造。
[0031] 本實(shí)施例中,優(yōu)選的,螺紋的牙型為梯形,所述螺紋的牙型角β為60度。由此,使 螺紋的使用性能更好,錨桿的規(guī)格通用性強(qiáng),方便錨桿的制造。其中,牙型角是梯形兩側(cè)面 延長(zhǎng)線(xiàn)的夾角。
[0032] 本實(shí)施例中,優(yōu)選的,桿件101為由鋼坯直接軋制成型的桿件101。由此使桿件101 的金屬纖維連續(xù),內(nèi)部組織均勻,強(qiáng)度和韌性更好。
[0033] 最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對(duì)其限 制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或者全部 技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新 型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種左旋向細(xì)牙錨桿,其特征在于,包括: 桿件,所述桿件上設(shè)有左旋向螺紋,所述螺紋在同一螺旋面上連續(xù),所述螺紋的螺紋升 角小于或等于6. 5度; 止退螺母,設(shè)置于所述桿件的第一端,所述止退螺母與所述桿件螺紋配合; 預(yù)緊螺母,設(shè)置于所述止退螺母與所述桿件的第二端之間,所述預(yù)緊螺母與所述桿件 螺紋配合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的左旋向細(xì)牙錨桿,其特征在于,所述螺紋的底徑大于或等于 16毫米,所述螺紋的螺距小于或等于6毫米,所述螺紋的牙高大于或等于1毫米。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的左旋向細(xì)牙錨桿,其特征在于,所述螺紋的底徑小于或等于 25毫米,所述螺紋的螺距大于或等于2毫米,所述螺紋的牙高小于或等于1. 7毫米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的左旋向細(xì)牙錨桿,其特征在于,所述螺紋的底徑為16毫米、18 毫米、20毫米、22毫米或25毫米。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的左旋向細(xì)牙錨桿,其特征在于,所述螺紋的螺距為3毫米、4 毫米、5毫米或6毫米。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的左旋向細(xì)牙錨桿,其特征在于,所述螺紋的牙高為1毫米、1. 2 毫米、1.4毫米或1.5毫米。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的左旋向細(xì)牙錨桿,其特征在于,所述螺紋的牙型為梯形,所述 螺紋的牙型角為60度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的左旋向細(xì)牙錨桿,其特征在于,所述桿件為由鋼坯 直接軋制成型的桿件。
【文檔編號(hào)】E21D21/00GK203867597SQ201420137601
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】程增仁, 張德穩(wěn), 尹義軍 申請(qǐng)人:山東焱鑫礦用材料加工有限公司