Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CONSTANT RESISTANCE AND LARGE DEFORMATION ANCHOR ROD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/153810
Kind Code:
A1
Abstract:
A constant resistance and large deformation anchor rod comprises a rod body (6), a tray (3), a nut (2) and a constant resistance device (4). The constant resistance device (4) is formed into a cylindrical structure, and the inner surface of the constant resistance device (4) and the outer surface of the rod body (6) are both formed into threaded structures. The constant resistance device (4) is sleeved at the tail of the rod body (6), the tray (3) and the nut (2) are sequentially sleeved at the tail of the constant resistance device (4), and the nut (2) is in threaded connection with the constant resistance device (4). The anchor rod can be automatically stretched when the tunnel surrounding rocks deform largely, and keep the constant working resistance.

Inventors:
HE MANCHAO (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/000060
Publication Date:
December 15, 2011
Filing Date:
January 14, 2011
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
HE MANCHAO (CN)
International Classes:
E21D21/00; E02D5/74; E21D20/00
Domestic Patent References:
WO1998057035A11998-12-17
Foreign References:
CN2830645Y2006-10-25
CN101858225A2010-10-13
CN2542830Y2003-04-02
CN2475833Y2002-02-06
DE3322346C11984-09-13
CN2336095Y1999-09-01
CN2658403Y2004-11-24
Attorney, Agent or Firm:
LUNG TIN INTERNATIONAL INTELLECTUAL PROPERTY AGENT LTD. (CN)
隆天国际知识产权代理有限公司 (CN)
Download PDF:
Claims:
权利要求

1、 一种恒阻大变形锚杆, 包括杆体、 托盘和螺母, 其特征在于, 还包括恒阻装置, 所述恒阻装置呈筒状结构, 并且所述恒阻装置内表面和所述杆体的外表面均为螺纹结构, 所述恒阻装置套装于所述杆体的尾部, 所述托盘和螺母依次套装在所述恒阻装置的尾部, 所述螺母和所述恒阻装置通过螺纹连接。

2、 根据权利要求 1所述的恒阻大变形锚杆, 其特征在于, 所述恒阻装置头部还连接 一连接套。

3、根据权利要求 1所述的恒阻大变形锚杆, 其特征在于, 所述托盘为金属蝶形托盘。

4、 根据权利要求 1所述的恒阻大变形锚杆, 其特征在于, 所述恒阻装置的尾部端口 还设有一封盖以防止水分进入所述恒阻装置的中空腔体。

5、 根据权利要求 1所述的恒阻大变形锸杆, 其特征在于, 所述杆体的头部呈楔形。

6、 根据权利要求 1所述的恒阻大变形锚杆, 其特征在于, 所述恒阻装置的材料为屈 服强度大于等于 500Mpa的合金钢材。

7、 根据权利要求 1或 6所述的恒阻大变形锚杆, 其特征在于, '所述杆体的材料为屈 服强度大于等于 500Mpa的调质钢。

8、根据权利要求 1所述的恒阻大变形锚杆, 其特征在于, 所述螺紋结构为圆弧螺纹。

9、 根据权利要求 1或 8所述的恒阻大变形锚杆, 其特征在于, 所述螺纹结构的牙型 角大于等于 30° 。

10、根据权利要求 1或 8所述的恒阻大变形锚杆, 其特征在于, 所述螺纹结构的螺距 小于等于 16mm。

Description:
恒阻大变形锚杆 技术领域

本发明涉及一种巷道或隧道用支护设备, 尤其涉及一种锚杆。 背景技术

在煤矿巷道支护中, 锚杆是应用最广、 用量最多的支护设备。 随着开采深度的不断加 深, 巷道围岩常常表现出大变形的特点, 具体表现为软岩大变形、 岩爆大变形、 冲击大变 形、 瓦斯突出大变形。 但是现有的锚杆延伸率低, 不 ii应巷道围岩大变形的特点。 当围 岩出现较大变形时,由于变形初期能量较大, 巷道围岩的变形能超出锚杆所能承受的范围, 将导致锚杆等支护设备失效, 进而造成巷道冒顶、 塌方等事故。 发明内容

本发明的目的在于提供一种恒阻大变形锚杆, 以解决现有锚杆存在的延伸率低、 不能 满足巷道围岩大变形需要的问题。

为了实现上述目的, 本发明提供的恒阻大变形锚杆包括杆体、 托盘和螺母, 其中, 还 包括恒阻装置, 所述恒阻装置呈筒状结构, 并且所述恒阻装置内表面和所述杆体的外表面 均为螺纹结构, 所述恒阻装置套装于所述杆体的尾部, 所述托盘和螺母依次套装在所述恒 阻装置的尾部, 所述螺母和所述恒阻装置通过螺纹连接。

通过恒阻装置的应用, 本发明可以在巷道围岩发生大变形时自动延伸 , 并保持恒定的 工作阻力, 因此本发明能够通过恒阻大变形吸收围岩能量 , 以在围岩大变形条件下仍然具 有很好的支护作用以保证巷道的稳定。 附图说明

图 1为本发明优选实施例的结构示意图。 具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一 步详细说明。

如图 1所示, 该恒阻大变形锚杆优选实施例包括螺母 2、托盘 3、恒阻装置 4、杆体 6。 恒阻装置 4呈筒状结构, 套装于杆体 6的尾部, 托盘 3和螺母 2依次套装在恒阻装置 4的 尾部, 其中托盘 3的中间部分设有一孔 31以供恒阻装置 4穿过, 螺母 2螺紋连接于恒阻 装置 4, 恒阻装置 4的优选长度为 990mm-1010mm

为了实现本优选实施例通过拉伸其长度而适应 围岩大变形并保持恒定的工作阻力,恒 阻装置 4内表面和杆体 6的外表面均为螺紋结构。如图 1所示, 恒阻装置 4的外表面设有 螺紋结构 41以与螺母 2连接,其内表面设有螺纹结构 42以与杆体 6配合产生固定的工作 阻力。 静态时, 恒阻装置 4紧紧的套装在杆体 6上, 当本优选实施例受到的轴向拉力小于 恒阻装置 4和杆体 6之间的静止摩擦力时, 恒阻装置 4和杆体处于相对静止状态; 当本优 选实施例受到的轴向拉力大于恒阻装置 4和杆体 6之间的静止摩擦力时,杆体 6和恒阻装 置 4之间将发生相对位移, 同时恒阻装置 4发生表现为径向膨胀的微小弹性形变以利于 生该相对位移, 在发生该相对位移的过程中, 恒阻装置 4和杆体 6之间仍保持恒定的工作 阻力, 当外部轴向拉力减小至恒阻装置 4和杆体 6之间的摩擦力时, 二者将不再发生相对 位移而处于静止状态,恒阻装置 4从微小的弹性形变恢复至原状态并再次紧紧 套装在杆 体 ό上。

为了使得本优选实施例既具有成本优势, 又可以满足生产实际需要, 本优选实施例的 恒阻装置 4选用屈服强度大于 500Mpa的合金结构钢材,杆体 6选用屈服强度大于 500Mpa 的调质钢,恒阻装置 4和杆体 6的内外螺紋是牙形角大于等于 30° 的圆弧螺紋,螺距小于 等于 16 恒阻装置 4和杆体 6的制造加工方法可以参考下述顺序:下料、 轧、热处理、 精加工、 检验、 组装。

为了增加部件强度, 恒阻装置 4由金属材料制成, 托盘 3为金属蝶形托盘。 杆体 6的 头部呈楔形 (图中未标记) , 该楔形头部为搅拌头, 用于搅拌锚固剂, 并且该楔形头部的 长度优选为 35mm-45mm ― 在某些地质条件下, 需要在巷道围岩上安装较长的锚杆, 但是巷道空间一般都比较狭 小, 难以采用较长的恒阻装置。 为了解决该问题, 本优选实施例的恒阻装置 4头部还连接. 一连接套 5, 当需要较长的恒阻装置时, 可以通过连接套 5将两恒阻装置连接在一起以解 决前述问题, 连接筒状结构的金属材质的恒阻装置 4的连接套 5具有多种实现结构, 也即 能够将两筒状结构的恒阻装置 4固接在一起即可。

井下巷道多为潮湿环境,为了防止水分进入恒 阻装置 4而导致恒阻装置 4和杆体 6的 连接面发生锈蚀,恒阻装置 4的尾部端口还设有一封盖 1以使恒阻装置 4的中空腔 处于 密封状态。

在将本优选实施例应用于巷道中时, 巷道围岩出现大变形初期的能量较大, 巷道围岩 的变形能超出锚杆所能承受的范围, 恒阻装置 4和杆体 6产生相对位移, 也即本优选实施 例随着围岩大变形而发生表现为径向拉伸的大 变形。 围岩发生大变形之后, 其能量得到释 放, 围岩的变形能小于本优选实施例的恒定工作阻 力, 恒阻装置恢复原状并紧紧的套装在 杆体上时, 巷道将再次处于稳定状态。

综上所述, 通过其结合面上设置有螺纹结构的恒阻装置和 杆体, 本发明在大变形时仍 然具有恒定的工作阻力。 在本发明作为支护设备的巷道中, 当巷道围岩发生一定变形时, 本发明也随之拉伸, 围岩中的变形能得到释放, 而本发明在拉伸之后仍然能够保持恒定的 工作阻力, 实现了巷道的稳定, 消除了冒顶、 塌方等安全隐患。

由技术常识可知,本发明可以通过其它的不脱 离其精神实质或必要特征的实施方案来 实现。.因此, 就各方面而言, 都只是举例说明, 并不是仅有的。 所有在本发明范围内或在 等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含 。