專利名稱：楔式二翼管狀錨桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種支護(hù)地下和露天巖石開挖工程圍巖的有機(jī)械楔緊機(jī)構(gòu)的管狀錨桿。
目前，全世界各國(guó)家廣泛采用各種錨桿支護(hù)地下和露天巖石開挖工程的圍巖，其中也廣泛采用有機(jī)械楔緊機(jī)構(gòu)的管狀錨桿。1996年11月16日授予專利權(quán)的二翼脹管式錨桿(專利號(hào)ZL95237350·5)是這類錨桿中的一種。該錨桿的桿體用電焊鋼管制造，下端電焊一個(gè)擋環(huán)，上部沿直徑方向鋸開兩條縱向管縫，在其管壁的內(nèi)表面對(duì)稱點(diǎn)電焊兩塊楔片，靠近兩塊楔片裝配一個(gè)用鋁鉚釘固定在管壁上的中心楔體。該錨桿由兩塊楔片和一個(gè)中心楔體組成的楔緊機(jī)構(gòu)有兩種一種采用兩塊弓形楔片和一個(gè)中心楔子；另一種采用兩塊弧形楔片和一個(gè)中心圓錐體，弧形楔片的外圓弧半徑大于電焊鋼管的內(nèi)圓弧半徑，所以電焊鋼管管壁要用模壓法使裝配弧形楔片處的管壁形狀與弧形楔片的外表形狀完全吻合。該錨桿有以下主要缺點(diǎn)1.低碳鋼電焊鋼管適于作為錨桿使用的壁厚在2mm以上的只有七種規(guī)格，壁厚在2.5mm以上的只有三種規(guī)格，壁厚在3mm以上的僅僅一種規(guī)格，其余的都是壁厚在2mm以下的薄壁電焊鋼管，在地下巖石中使用銹蝕嚴(yán)重，服務(wù)期短。電焊鋼管是用鋼帶經(jīng)過輥式軋管機(jī)和高頻電焊等一系列工序制造的，價(jià)格較貴。為了讓機(jī)械式楔緊機(jī)構(gòu)脹開錨固段，要將這一段電焊鋼管鋸開二條管縫，這不但浪費(fèi)加工費(fèi)，還降低電焊鋼管的承載能力；2.電焊鋼管內(nèi)腔狹窄，內(nèi)直徑只有27～30mm，很難刷涂防銹涂料防銹，所以該錨桿只能作為臨時(shí)支架和半永久性支架使用，不能作為永久性支架使用。如果采取在鉆孔內(nèi)注漿的措施來提高錨桿錨固力和服務(wù)年限，則必須在電焊鋼管兩側(cè)從上到下每隔100～150mm鉆鑿直徑5～8mm的注漿孔。注漿孔的數(shù)目多，加工費(fèi)高，而且較大地降低了電焊鋼管的承載能力；3.在內(nèi)腔狹窄的電焊鋼管內(nèi)安裝機(jī)械楔緊機(jī)構(gòu)要使用專門工具進(jìn)行手工施工，工效低，難以設(shè)計(jì)流水作業(yè)線進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)；4.安裝弧形楔片時(shí)，要用模壓法使裝配弧形楔片處的電焊鋼管管壁形狀與弧形楔片的外表形狀完全吻合，這將增加該錨桿的生產(chǎn)成本。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，楔式二翼管狀錨桿(


圖1)由一根管狀桿體(1)、兩塊側(cè)片(2)、一個(gè)中心楔體(3)、一個(gè)鋁鉚釘(4)、兩條管縫(5)、一個(gè)擋環(huán)(6)、一塊墊板(7)和聯(lián)結(jié)處(8)組成。在管狀桿體(1)的兩側(cè)從上到下都有管縫(5)，將管狀桿體分為二翼。在管狀桿體的下端電焊一個(gè)擋環(huán)(6)。利用這個(gè)擋環(huán)和在中部與中上部的聯(lián)結(jié)處(8)將管狀桿體的二翼聯(lián)結(jié)在一起。管狀桿體的上部為錨固段。在該段每一翼管壁內(nèi)表面點(diǎn)電焊一塊側(cè)片(2)，兩塊側(cè)片的中心線平面應(yīng)垂直于兩條管縫的中心線平面。兩塊側(cè)片的上端距離管狀桿體末端5～15mm。在管狀桿體內(nèi)靠近兩塊側(cè)片裝配中心楔體(3)，并且由一個(gè)鋁鉚釘(4)將中心楔體固定在管狀桿體一翼的管壁上。墊板(7)套在管狀桿體上，并且靠近擋環(huán)裝配。
本實(shí)用新型安裝的動(dòng)態(tài)過程根據(jù)
圖1說明如下在巖石中鉆鑿一個(gè)鉆孔(圖中未畫出)后，在套上墊板(7)的管狀桿體(1)中插入一根比錨桿長(zhǎng)300～400mm的鋼釬(圖中未畫出)，將錨桿和鋼釬都插入鉆孔，再將鋼釬插在鑿巖機(jī)的回轉(zhuǎn)套筒(圖中未畫出)內(nèi)，鑿巖機(jī)開小風(fēng)門，管狀桿體(1)和鋼釬沿鉆孔向前推進(jìn)，使墊板(7)壓緊鉆孔孔口巖石，鑿巖機(jī)開大風(fēng)門，用鑿巖機(jī)和鋼釬沖擊中心楔體(3)，中心楔體(3)剪斷鋁鉚釘(4)后向前推進(jìn)迫使兩塊側(cè)片(2)向外擴(kuò)張。因?yàn)殂@孔末端直徑比管狀桿體(1)外徑僅大2～8mm，而該錨桿楔緊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)張量在12mm以上，所以該錨桿牢固地楔緊在鉆孔內(nèi)，支護(hù)巖石并保證地下巖石開挖工程的安全。
當(dāng)?shù)叵聨r石開挖工程的服務(wù)年限在4年以上，需要采用注漿錨桿支護(hù)圍巖時(shí)，可選用管縫(5)寬度在5mm以上的楔式二翼管狀錨桿支護(hù)圍巖。在鉆孔中安裝好錨桿后，在管狀桿體(1)內(nèi)腔中插入注漿管(圖中未畫出)和中心楔體(3)接觸，再后退3～5cm后，開動(dòng)注漿器(圖中未畫出)，先將錨桿錨固端注滿水泥砂漿，然后緩慢后退抽出注漿管，將管狀桿體(1)的外環(huán)形空間和內(nèi)腔都完全注滿水泥砂漿。這樣可以增加錨桿的錨固能力和延長(zhǎng)服務(wù)年限。這樣的注漿錨桿可以作為永久性支架使用。
管狀桿體(1)長(zhǎng)1.5～2.5m，外徑不大于36mm，內(nèi)徑不小于26mm，管壁厚度為2～5mm。管狀桿體是由鋼質(zhì)或高強(qiáng)度人造材料加工制作的兩條似半管狀管壁構(gòu)成的。每一條管壁成為管狀桿體的一翼。將兩條管壁合攏時(shí)成為管狀體。在管狀體的兩側(cè)有0～15mm寬的管縫(5)。聯(lián)結(jié)兩條管壁的方法是在管狀體的下端是利用焊接擋環(huán)(6)的方法，而在管狀體中部和中上部，當(dāng)管縫寬度小于或等于5mm時(shí)采用點(diǎn)焊方法，但當(dāng)管縫寬度大于5mm時(shí)用聯(lián)結(jié)片經(jīng)過點(diǎn)焊、粘結(jié)等方法，建立數(shù)個(gè)聯(lián)結(jié)處(8)，將兩條管壁聯(lián)結(jié)在一起。管狀桿體的上部為錨固段。為了讓楔緊機(jī)構(gòu)能自由地脹開管狀桿體錨固段的二翼，該段的管縫不能出現(xiàn)任何聯(lián)結(jié)處。但處在中心楔體(3)附近的兩側(cè)管縫則應(yīng)各有一個(gè)聯(lián)結(jié)處，這就是管縫最上部的聯(lián)結(jié)處。這樣設(shè)計(jì)的管狀桿體有良好的導(dǎo)向作用。兩條似半管狀管壁的橫斷面為圓弧、圓錐曲線、螺線等曲線形狀，或這些曲線之一的外接或內(nèi)接多邊形形狀。兩條管壁的鋼質(zhì)材料可以選用低碳鋼鋼帶或從鋼板下料的鋼帶。采用合適規(guī)格的鋼帶可以設(shè)計(jì)出有不同承載能力的錨桿，實(shí)現(xiàn)錨桿的系列化生產(chǎn)。在地下使用時(shí)管狀桿體內(nèi)、外銹蝕嚴(yán)重，但采用窄而厚的鋼帶制造錨桿，其服務(wù)年限比用寬而薄的要長(zhǎng)得多。這種管狀桿體在二翼合攏之前，可以在管壁的內(nèi)、外刷涂防銹涂料防銹。在敞開的管壁內(nèi)也可以十分容易地安裝兩塊側(cè)片，和將中心楔體用鋁鉚釘固定在管壁上，并可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化流水作業(yè)。當(dāng)管縫寬度在5mm以上時(shí)，管縫可以成為注漿漿液通過的通路，進(jìn)行嗣后注漿，增大錨桿的錨固能力和延長(zhǎng)服務(wù)年限，使錨桿成為永久性支架。鋼質(zhì)似半管狀管壁的加工制作方法有兩種1.鋼帶按所生產(chǎn)的錨桿長(zhǎng)度下料，然后用模壓法加工成設(shè)計(jì)的形狀；2.先將鋼帶用輥式軋機(jī)軋制成所設(shè)計(jì)的斷面形狀，然后按錨桿長(zhǎng)度下料。
本實(shí)用新型由二塊側(cè)片(2)和一個(gè)中心楔體(3)組成楔緊機(jī)構(gòu)。其楔緊機(jī)構(gòu)有XF型(圖2)、SX型(圖3)和ZX型(圖4)三種類型。XF型(圖2)楔緊機(jī)構(gòu)的二塊側(cè)片設(shè)計(jì)為二塊弓形側(cè)片(9)，一個(gè)中心楔體設(shè)計(jì)為一個(gè)中心楔子(10)。SX型(圖3)楔緊機(jī)構(gòu)的二塊側(cè)片設(shè)計(jì)為二塊弓形楔片(11)，一個(gè)中心楔體設(shè)計(jì)為一個(gè)中間楔子(12)。ZX型(圖4)楔緊機(jī)構(gòu)的二塊側(cè)片設(shè)計(jì)為二塊圓弧形楔片(13)，一個(gè)中心楔體設(shè)計(jì)為一個(gè)中間圓錐體(14)。裝有XF型、SX型和ZX型楔緊機(jī)構(gòu)的錨桿分別成為XF型錨桿、SX型錨桿和ZX型錨桿。圖2、圖3和圖4分別表示XF型錨桿、SX型錨桿和ZX型錨桿的錨固段的縱剖面和橫剖面示意圖。下面詳細(xì)說明這三種類型楔緊機(jī)構(gòu)各零件的形狀、結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝以及分析錨桿錨固段的錨固能力。
如圖2所示的XF型楔緊機(jī)構(gòu)，弓形側(cè)片(9)長(zhǎng)40～140mm，其橫斷面的弓形高6～13mm，外側(cè)為圓柱面，圓弧半徑等于或小于管狀桿體(1)內(nèi)半徑。弓形側(cè)片的各橫斷面均為等面積的弓形形狀。中心楔子(10)長(zhǎng)100～180mm，下部為圓柱段，上部為對(duì)稱雙楔面段。圓柱段長(zhǎng)20～40mm，直徑26～32mm，起導(dǎo)向和承受鋼釬沖擊的作用。對(duì)稱雙楔面段的兩側(cè)為圓柱面，圓弧半徑等于下部圓柱段的圓弧半徑。對(duì)稱雙楔面段的下端厚度等于下部圓柱段直徑，兩楔面的夾角為2°～10°。中心楔子貼近弓形側(cè)片裝配。弓形側(cè)片和中心楔子采用鑄鋼、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵等材料鑄造。弓形側(cè)片也可用輥式軋機(jī)軋制的弓形鋼或用低碳鋼采用模鍛法加工制造。這種楔緊機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是楔縫式錨桿的倒裝置的楔緊機(jī)構(gòu)。兩者楔緊錨桿的力學(xué)作用完全相同。楔縫式錨桿在不同巖石中有很高的錨固力。根據(jù)1984年第二期《長(zhǎng)沙礦山研究院季刊》發(fā)表的《楔管式錨桿的研究》一文公開的資料，在以下三種巖石中的錨固力為長(zhǎng)龍界頁(yè)巖11.7t；紫紅色板巖13.2t；含銅砂巖13.9-15.3t。楔縫式錨桿在安裝過程中，鑿巖機(jī)沖擊桿體時(shí)楔子要嵌入鉆孔底部，桿體兩翼的上端要切削巖石，這些都需要無(wú)效地消耗沖擊能量。而XF型錨桿在楔緊過程中則不存在這些情況，弓形側(cè)片是在原地迫使管狀桿體的管壁壓入鉆孔巖壁，而且釬鋼是優(yōu)質(zhì)合金鋼，傳遞沖擊能量的效率也比楔縫式錨桿的低碳鋼桿體要高得多。所以，XF型錨桿的錨固力不會(huì)低于楔縫式錨桿的錨固力。
如圖3所示的SX型楔緊機(jī)構(gòu)，弓形楔片(11)長(zhǎng)45～190mm，由二部分組成，下部為楔形段，上部為點(diǎn)電焊段。該楔片的整個(gè)外側(cè)為圓柱面，圓弧半徑等于或小于管狀桿體內(nèi)半徑。楔形段長(zhǎng)40～150mm，下端厚6～10mm，其內(nèi)側(cè)為楔面，楔角3°～6°。點(diǎn)電焊段長(zhǎng)5～40mm，其內(nèi)側(cè)為平面。在裝配狀態(tài)下，該平面平行于管狀桿體中心線。點(diǎn)電焊段的橫斷面為等面積的弓形形狀，弓形高不大于14mm。中間楔子(12)長(zhǎng)80～160mm，下部為圓柱段，上部為對(duì)稱雙楔面段。圓柱段長(zhǎng)20～40mm，直徑26～32mm，起導(dǎo)向和承受鋼釬沖擊的作用。對(duì)稱雙楔面段長(zhǎng)60～120mm，下端厚度等于下部圓柱段的直徑，兩楔而間的夾角等于弓形楔片楔角的兩倍。對(duì)稱雙楔而段的兩側(cè)為圓柱而，圓弧半徑等于下部圓柱段的圓弧半徑。中間楔子貼近弓形楔片裝配。弓形楔片和中間楔子采用鑄鋼、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵等材料鑄造。
如圖4所示的ZX型楔緊機(jī)構(gòu)，圓弧形楔片(13)長(zhǎng)45～190mm，由二部分組成，下部為楔形段，上部為點(diǎn)電焊段。該楔片的整個(gè)外側(cè)為圓柱面，圓弧半徑等于或小于管狀桿體內(nèi)半徑，圓弧寬度為20～45mm。該楔片的兩側(cè)為垂直于圓弧的平面。楔形段長(zhǎng)40～150mm，其內(nèi)側(cè)為圓錐面，楔角3°～6°。楔形段下端中心線處厚6～12mm。該段下端的內(nèi)圓弧半徑等于或大于中間圓錐體(14)錐部底圓的圓弧半徑，以保證兩塊圓弧形楔片的圓弧和中間圓錐體的圓弧始終相切，中間圓錐體受鋼釬沖擊時(shí)施加給兩塊圓弧形楔片、管狀桿體管壁和鉆孔壁的力是通過切點(diǎn)傳遞的。點(diǎn)電焊段長(zhǎng)5～40mm，在裝配狀態(tài)下其內(nèi)側(cè)是平行于管狀桿體中心線的平面。點(diǎn)電焊段的最大厚度不大于14mm。中間圓錐體(14)長(zhǎng)80～160mm，下部為圓柱段，上部為圓錐臺(tái)段。圓柱段長(zhǎng)20～40mm，直徑26～32mm，起導(dǎo)向和承受鋼釬沖擊的作用。圓錐臺(tái)段長(zhǎng)60～120mm，其錐部底圓直徑等于或稍微小于圓柱段直徑。圓錐臺(tái)段的中心圓錐角等于圓弧形楔片楔角的兩倍。中間圓錐體貼近圓弧形楔片裝配。圓弧形楔片和中間圓錐體采用鑄鋼、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵等材料鑄造。中間圓錐體也可以用低碳圓鋼采用高效率的楔形模橫軋法加工制造。
裝有SX型和ZX型楔緊機(jī)構(gòu)的錨桿錨固在鉆孔內(nèi)的受力狀態(tài)和錨固特性完全相同。在1997年第六期《有色金屬·礦山部分》雜志上發(fā)表的《二翼脹管式錨桿的研究》一文，推導(dǎo)出的這兩種楔緊機(jī)構(gòu)的錨桿摩擦錨固力T的計(jì)算公式為T＝f Fmax/tg (α+)，式中Fmax——鑿巖機(jī)的最大沖擊力；f——管狀桿體管壁與鉆孔壁的摩擦系數(shù)；——弓形楔片與中間楔子或圓弧形楔片與中間圓錐體之間的摩擦角；α——弓形楔片或圓弧形楔片的楔角。在f＝0.15，＝8°32′，F(xiàn)max＝7t的條件下，根據(jù)上述公式取不同的α，計(jì)算的錨桿摩擦錨固力T為α＝3°時(shí)，T＝12t；α＝4°時(shí)，T＝11.02t；α＝5°時(shí)，T＝10.18t。所以，SX型和ZX型錨桿有很高的錨固力。
擋環(huán)(6)是將直徑6～7mm的圓鋼纏繞管狀桿體(1)下端一周，并且在圓鋼的上面和下面連續(xù)電焊在管狀桿體上制成。圓鋼下邊緣距離管狀桿體末端8～10mm墊板(7)的形狀為正方形，邊長(zhǎng)140～180mm，厚度4～8mm，中心孔孔徑比管狀桿體外徑大2～3mm，材料選用熱軋鋼板或鋼帶。
綜上所述，本實(shí)用新型有以下優(yōu)點(diǎn)1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。所有零件裝配成錨固兼承載的管狀桿體和墊板二個(gè)物件，便于運(yùn)輸、儲(chǔ)存和安裝；2.有三種類型的楔緊機(jī)構(gòu)，而且選用合適規(guī)格的鋼帶可以設(shè)計(jì)有不同承載能力的管狀桿體，可生產(chǎn)三種類型的錨桿系列。在敞開的似半管狀管壁上點(diǎn)電焊兩塊側(cè)片和用鋁鉚釘固定中心楔體，很容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化流水作業(yè)；3.在敞開的似半管狀管壁的內(nèi)、外表面上，容易刷涂防銹涂料。而且選用窄而厚的鋼帶制造的管狀桿體，比寬而薄的鋼帶制造的可提高防銹效果；4.使用兩側(cè)管縫寬度在5mm以上的管狀桿體，可以用注漿管嗣后注入水泥砂漿，水泥砂漿充滿管狀桿體的外環(huán)形空間及其內(nèi)腔，成為點(diǎn)錨固和全長(zhǎng)錨固的錨桿，有優(yōu)良的防銹效果和錨固力，可以作為永久性支架使用；5.用工作而鑿巖機(jī)和鋼釬安裝錨桿，不需要專用安裝設(shè)備，安裝時(shí)間不到一分鐘。在支護(hù)高頂板的場(chǎng)合下不必架設(shè)工作臺(tái)，用一根長(zhǎng)鋼釬即可安裝錨桿；6.該錨桿的鉆孔直徑為36～44mm，所有工作面爆破鑿巖的釘頭都可以用來鉆鑿錨桿鉆孔，方便工人作業(yè)，提高工作效率；7.該錨桿能立即承載，有預(yù)拉力3～4t，錨固力8～10t；8.成本低。該錨桿系列同現(xiàn)有楔管式錨桿相比較，可降低成本20～40％，甚至40％以上。本實(shí)用新型的缺點(diǎn)是，錨桿墊板上的巖石冒落和懸空時(shí)，錨桿將失效，需要在墊板上墊木塊，或安裝補(bǔ)充的錨桿。
本實(shí)用新型的應(yīng)用范圍十分廣泛，在冶金、有色、煤炭、化工、鐵道、鈾開采、水工、建材等工業(yè)部門，可以作為臨時(shí)支架和永久支架支護(hù)巷道、硐室、采場(chǎng)和隧道等。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)及安裝方法由以下三個(gè)實(shí)施例及
圖1、圖2、圖3和圖4給出。
實(shí)施例1。
圖2是根據(jù)本實(shí)用新型提出的裝有XF型楔緊機(jī)構(gòu)的錨桿錨固段的縱剖面和橫剖面示意圖。下面結(jié)合
圖1和圖2詳細(xì)說明XF型錨桿的組成部分。該錨桿有一根管狀桿體(1)，兩塊弓形側(cè)片(9)，一個(gè)中心楔子(10)，一個(gè)鋁鉚釘(4)，兩條管縫(5)，一個(gè)擋環(huán)(6)，一塊墊板(7)和聯(lián)結(jié)處(8)。在管狀桿體(1)的錨固段有兩條管縫(5)，另一端電焊一個(gè)擋環(huán)(6)。在管狀桿體(1)錨固段每一翼管壁內(nèi)表面對(duì)稱點(diǎn)電焊一塊弓形側(cè)片(9)，并且兩塊弓形側(cè)片(9)的中心線平面應(yīng)垂直于兩條管縫(5)的中心線平面。弓形側(cè)片(9)上端距管狀桿體(1)末端5～15mm。在管狀桿體(1)內(nèi)中心楔子(10)貼近兩塊弓形側(cè)片(9)裝配，并且用一個(gè)鋁鉚釘(4)固定于管狀桿體(1)一翼的管壁上。墊板(7)套在管狀桿體(1)上，靠近擋環(huán)(6)裝配。
XF型錨桿的安裝工序和使用方法根據(jù)
圖1和圖2說明如下1.在待支護(hù)的巖石中鉆鑿一個(gè)鉆孔(圖中未畫出)；2.將墊板(7)套在管狀桿體(1)上靠近擋環(huán)(6)裝配，在管狀桿體(1)中插入一根比錨桿長(zhǎng)300～400mm的鋼釬(圖中未畫出)；3.把鋼釬插在鑿巖機(jī)的回轉(zhuǎn)套筒(圖中未畫出)內(nèi)，鑿巖機(jī)開小風(fēng)門，管狀桿體(1)和鋼釬沿鉆孔向前推進(jìn)，使墊板(7)壓緊鉆孔孔口巖石；4.鑿巖機(jī)開大風(fēng)門，用鑿巖機(jī)和鋼釬沖擊中心楔子(10)，中心楔子(10)剪斷鋁鉚釘(4)后向前推進(jìn)迫使兩塊弓形側(cè)片(9)向外擴(kuò)張。因?yàn)殂@孔末端直徑比管狀桿體(1)外徑僅大2～8mm，而XF型錨桿楔緊機(jī)構(gòu)的最大擴(kuò)張量在12mm以上，所以XF型錨桿牢固地楔緊在鉆孔內(nèi)，支護(hù)巖石并保證地下巖石開挖工程的安全。
實(shí)施例2。
圖3是根據(jù)本實(shí)用新型提出的裝有SX型楔緊機(jī)構(gòu)的錨桿錨固段的縱剖面和橫剖面示意圖。下面結(jié)合
圖1和圖3詳細(xì)說明SX型錨桿的各組成部分。該錨桿有一根管狀桿體(1)，兩塊弓形楔片(11)，一個(gè)中間楔子(12)，一個(gè)鋁鉚釘(4)，兩條管縫(5)，一個(gè)擋環(huán)(6)，一塊墊板(7)和聯(lián)結(jié)處(8)。在管狀桿體(1)的錨固段有兩條管縫(5)，另一端電焊一個(gè)擋環(huán)(6)。在管狀桿體(1)錨固段每一翼管壁內(nèi)表面對(duì)稱點(diǎn)電焊一塊弓形楔片(11)，并且兩塊弓形楔片(11)的中心線平面垂直于兩條管縫(5)的中心線平面。弓形楔片(11)上端距管狀桿體(1)末端5～15mm。在管狀桿體(1)內(nèi)中間楔子(12)貼近兩塊弓形楔片(11)裝配，并且用一個(gè)鋁鉚釘(4)固定于管狀桿體(1)一翼的管壁上。墊板(7)套在管狀桿體(1)上靠近擋環(huán)(6)裝配。
SX型錨桿的安裝工序和使用方法根據(jù)
圖1和圖3說明如下1.在待支護(hù)的巖石中鉆鑿一個(gè)鉆孔(圖中未畫出)；2.將墊板(7)套在管狀桿體(1)上靠近擋環(huán)(6)裝配，在管狀桿體(1)中插入一根比錨桿長(zhǎng)300～400mm的鋼釬(圖中未畫出)，把管狀桿體(1)和鋼釬都插入鉆孔；3.把鋼釬插在鑿巖機(jī)的回轉(zhuǎn)套筒(圖中未畫出)內(nèi)，鑿巖機(jī)開小風(fēng)門，管狀桿體(1)和鋼釬沿鉆孔向前推進(jìn)，使墊板(7)壓緊鉆孔孔口巖石；4.鑿巖機(jī)開大風(fēng)門，用鑿巖機(jī)和鋼釬沖擊中間楔子(12)，中間楔子(12)剪斷鋁鉚釘(4)后向前推進(jìn)迫使兩塊弓形楔片(11)向外擴(kuò)張。因?yàn)殂@孔末端直徑比管狀桿體(1)外徑僅大2～8mm，而SX型錨桿楔緊機(jī)構(gòu)的最大擴(kuò)張量在12mm以上，所以SX型錨桿牢固地楔緊在鉆孔內(nèi)，支護(hù)巖石并保證地下巖石開挖工程的安全。
實(shí)施例3。
圖4是根據(jù)本實(shí)用新型提出的裝有ZX型楔緊機(jī)構(gòu)的錨桿錨固段的縱剖面和橫剖面示意圖。下面結(jié)合
圖1和圖4詳細(xì)說明ZX型錨桿的各組成部分。該錨桿有一根管狀桿體(1)，兩塊圓弧形楔片(13)，一個(gè)中間圓錐體(14)，一個(gè)鋁鉚釘(4)，兩條管縫(5)，一個(gè)擋環(huán)(6)，一塊墊板(7)和聯(lián)結(jié)處(8)。在管狀桿體(1)的錨固段有兩條管縫(5)，另一端電焊一個(gè)擋環(huán)(6)。在管狀桿體(1)錨固段每一翼管壁內(nèi)表面對(duì)稱點(diǎn)電焊一塊圓弧形楔片(13)，并且兩塊圓弧形楔片(13)的中心線平面垂直于兩條管縫(5)的中心線平面。圓弧形楔片(13)上端距管狀桿體(1)末端5～15mm。在管狀桿體(1)內(nèi)中間圓錐體(14)貼近兩塊圓弧形楔片(13)裝配，并且用一個(gè)鋁鉚釘(4)固定于管狀桿體(1)一翼的管壁上。墊板(7)套在管狀桿體(1)上靠近擋環(huán)(6)裝配。
ZX型錨桿的安裝工序和使用方法根據(jù)
圖1和圖4說明如下1.在待支護(hù)的巖石中鉆鑿一個(gè)鉆孔(圖中未畫出)；2.將墊板(7)套在管狀桿體(1)上靠近擋環(huán)(6)裝配，在管狀桿體(1)中插入一根比錨桿長(zhǎng)300～400mm的鋼釬(圖中未畫出)，把管狀桿體(1)和鋼釬都插入鉆孔；3.把鋼釬插在鑿巖機(jī)的回轉(zhuǎn)套筒(圖中未畫出)內(nèi)，鑿巖機(jī)開小風(fēng)門，管狀桿體(1)和鋼釬沿鉆孔向前推進(jìn)，使墊板(7)壓緊鉆孔孔口巖石；4.鑿巖機(jī)開大風(fēng)門，用鑿巖機(jī)和鋼釬沖擊中間圓錐體(14)，中間圓錐體(14)剪斷鋁鉚釘(4)后向前推進(jìn)迫使兩塊圓弧形楔片(13)向外擴(kuò)張。因?yàn)殂@孔末端直徑比管狀桿體(1)外徑僅大2～8mm，而ZX型楔緊機(jī)構(gòu)的最大擴(kuò)張量在12mm以上，所以ZX型錨桿牢固地楔緊在鉆孔內(nèi)，支護(hù)巖石并保證地下巖石開挖工程的安全。
權(quán)利要求1.支護(hù)露天和地下巖石開挖工程圍巖的楔式二翼管狀錨桿，該錨桿有一根管狀桿體、一個(gè)楔緊機(jī)構(gòu)及其定位附件、兩條管縫、一個(gè)擋環(huán)和一塊墊板，其特征在于管狀桿體是由鋼質(zhì)或高強(qiáng)度人造材料加工制作的兩條似半管狀管壁構(gòu)成的，將兩條管壁合攏時(shí)成為管狀體，管狀體兩側(cè)有管縫，管狀體下端是利用焊接的擋環(huán)，其中部和中上部是利用點(diǎn)焊等方法，建立數(shù)個(gè)聯(lián)結(jié)處，將兩條管壁聯(lián)結(jié)在一起楔緊機(jī)構(gòu)是由兩塊側(cè)片和一個(gè)中心楔體組成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨桿，其特征在于，管狀桿體的外徑不大于36mm，內(nèi)徑不小于26mm，在管狀桿體內(nèi)可以插入外徑小于25mm的注漿管，進(jìn)行嗣后注漿，使錨桿成為注漿錨桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨桿，其特征在于，管狀桿體內(nèi)楔緊機(jī)構(gòu)的兩塊側(cè)片是兩塊弓形側(cè)片和一個(gè)中心楔體是一個(gè)中心楔子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨桿，其特征在于，管狀桿體內(nèi)楔緊機(jī)構(gòu)的兩塊側(cè)片是兩塊弓形楔片和一個(gè)中心楔體是一個(gè)中間楔子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨桿，其特征在于，管狀桿體內(nèi)楔緊機(jī)構(gòu)的兩塊側(cè)片是兩塊圓弧形楔片和一個(gè)中心楔體是一個(gè)中間圓錐體。
專利摘要楔式二翼管狀錨桿。本實(shí)用新型公開了一種機(jī)械式管狀錨桿,有管狀桿體(1)、側(cè)片(2)、中心楔體(3)、鋁鉚釘(4)、管縫(5)、擋環(huán)(6)、墊板(7)和聯(lián)結(jié)處(8)。楔緊機(jī)構(gòu)有XF型、SX型和ZX型。管狀桿體可用不同規(guī)格鋼帶制造,兩側(cè)有管縫可嗣后注漿作永久支架。用鑿巖機(jī)和鋼纖的安裝時(shí)間不到1分鐘,能立即承載,有預(yù)拉力3—4t,錨固力8—10t。該錨桿系列比現(xiàn)有楔管式錨桿可降低成本20—40%,甚至更多。
文檔編號(hào)E21D21/00GK2367771SQ9923315
公開日2000年3月8日 申請(qǐng)日期1999年4月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月15日
發(fā)明者周志新, 周正濂 申請(qǐng)人:周正濂, 周志新