專利名稱：螺紋鋼錨桿的制作方法
技術領域：
本實用新型螺紋鋼錨桿，應用于礦井巷道及地下工程圍巖支護(如圖2所示)，可保證礦井巷道及地下工程圍巖的穩定。
目前我國煤礦井下巷道普遍采用樹脂錨桿(如M－1型樹脂錨桿)，這類錨桿是用φ14－φ28mm的圓鋼加工而成，存在的不足之處1、加工量大，加工成本高。桿體的緊固端需車制成標準外螺紋，錨固端需加熱、壓扁和擰成反麻花形等工序，加工費用約占材料費用的30％；2、錨桿錨固端和緊固端的強度低于桿體強度，桿體材料利用率低(利用率僅為75％左右)，增大了錨桿材料成本等。
本發明目的，為了克服現有樹脂錨桿的不足之處。提出一種省工、省料、等強度的新型錨桿，該錨桿采用軋制螺紋鋼為錨桿桿體，錨桿緊固端不用車制標準外螺紋，錨桿錨固端不用加熱，壓扁擰反麻花等加工工序。只需按所需長度下料，配上預應力墊片和球頭形螺母即可。從而簡化加工工序，降低錨桿成本，并能增強錨固力，保證安裝質量，提高安裝速度等。
本實用新型螺紋鋼錨桿的技術方案如圖所示
圖1為本實用新型螺紋鋼錨桿結構組成圖；圖2為本實用新型螺紋鋼錨桿安裝示意圖；圖3為本實用新型螺紋鋼錨桿桿體結構圖；圖4為本實用新型螺紋鋼錨桿球頭形螺母圖；圖5為本實用新型螺紋鋼錨桿螺紋牙形放大圖6為本實用新型螺紋鋼錨桿不帶槽預應力墊片圖；圖7為本實用新型螺紋鋼錨桿帶槽預應力墊片圖；螺紋鋼錨桿裝置安裝見圖2所示，包括桿體(1)，預應力墊片(2)、球頭形螺母(3)、托板(4)和錨固劑(5)等。其特征在于1、桿體(1)是螺紋鋼見圖3所示，全長均有軋制的連續螺紋，全長等強度。根據錨桿長度需要，在螺紋鋼上截取所需長度即可，螺紋鋼桿體上的螺紋的螺距t大于普通螺紋的螺距。
2、桿體兩端(見
圖1和圖2所示)，一端為錨桿的緊固端，另一端為錨桿的錨固端。緊固端裝的緊固件，是由預應力墊片2和球頭形螺母(3)配套使用。錨桿桿體的錨固端與錨固劑(5)錨固。
3、預應力墊片(2)由薄鋼板沖制而成，分不帶槽和帶槽兩種，見圖6、7所示。墊片(2)的預應力與α角成正比與槽的個數n成反比。根據支護預緊力大小不同的要求，選擇相應的預應力墊片，以達到支護需要。
4、緊固端用的球頭形螺母(見圖4所示)，其特征在于球頭形螺母的球面半徑SR與球頭的d2、d3有關，球面半徑SR不小于球頭厚度H。一般SR為10－100mm。這種球頭形螺母的結構可調整螺母的受力部位，使錨桿桿體受軸向拉力，達到最佳受力狀態；另外球頭形螺母球頭的頭部剛度小，使球頭形螺母與錨桿固端的螺紋能夠有效接觸受力。球頭形螺母采用熔模鑄造。
下面描述本實用新型螺紋鋼錨桿的安裝工藝和步驟、參見圖2。
(1)將樹脂錨固劑(5)用錨桿的桿體(1)送入圍巖的錨桿孔中；(2)用煤電鉆帶動螺紋鋼錨桿的桿體(1)攪拌樹脂錨固劑(5)達到規定時間為止；
(3)待錨固劑凝固后，將托板(4)、預應力墊片(2)和球頭形螺母(3)依次安裝在錨桿桿體的緊固端，擰入球頭形螺母(3)使預應力墊片(2)壓平即可。
實施例，參見圖2。
某×××回采工作面運輸順槽為4.5×3.1m2矩形斷面，頂為3.4m煤，煤層直接頂為4.7m泥質頁巖，老頂為細砂巖。根據該順槽圍巖及生產條件，對錨桿設計要求為破斷載荷δb＝100KN。
為了滿足上述設計要求，采用本實用新型螺紋鋼錨桿，具體參數如下桿體(1)直徑為φ16mm的螺紋鋼，桿體(1)全長為1.6m、桿體上螺紋的螺矩t為10mm；采用與桿體螺紋相匹配的球頭形螺母(3)；配以預緊力為20KN的帶3個槽的預應力墊片(2)。支護參數為螺紋鋼錨桿間距為1m，排距1m。
本實用新型螺紋鋼錨桿在該礦試用安裝已近一年，強度高、安全可靠。實踐證明，本實用新型錨桿能夠承受住回采動壓的影響，巷道圍巖變形不大，能夠滿足保證礦井巷道圍巖的穩定要求。
綜上所述，本實用新型螺紋鋼錨桿的優點歸納如下1、桿體全長等強度，材料利用率高。在等強度的條件下，螺紋鋼錨要比圓鋼加工的錨桿節約材料25％左右。以大同礦務局為例，該局每年需用100萬套錨桿，可節約鋼材800多噸。
2、加工工序少、加工成本低。要比圓鋼加工的錨桿降低成本15％左右。如果某局每年使用100萬套，則可每年減少巷道支護材料的加工費用達150萬元左右。
3、易于控制施工安裝質量。設有預應力墊片，既能保證錨桿的安裝質量，自檢方便、直觀，又能保證一定的預緊力，使巷道及地下工程的圍巖支護得到改善。
4、錨固力大。在錨固劑和錨固長度相同的情況下，螺紋鋼錨桿比用圓鋼加工的錨桿錨固力提高30％左右。
5、安裝方便、速度快。
權利要求1.螺紋鋼錨桿，主要包括桿體、緊固件、錨固劑和托板等，其特征在于(1)桿體全長均有軋制的連續螺紋，全長等強度；(2)桿體緊固端設的緊固件，是由預應力墊片和球頭形螺母配套緊固。
2.根據權利要求1所述的螺紋鋼錨桿，其特征在于桿體的螺紋是軋制而成，螺紋的螺距t大于普通螺紋螺距。
3.根據權利要求1所述的螺紋鋼錨桿，其特征在于預應力墊片分帶槽和不帶槽兩種，在厚度δ一定的情況下，預應力與α角成正比，與槽的個數n成反比。
4.根據權利要求1所述的螺紋鋼錨桿，其特征在于球頭形螺母的球面半徑SR與球頭的d2、d3有關，SR不小于球頭的厚度H。
專利摘要螺紋鋼錨桿，應用于礦井巷道及地下工程圍巖支護，可保證礦井巷道及地下工程圍巖的穩定。其結構特征桿體全長均有軋制的連續螺紋，全長等強度；緊固端設有預應力墊片和球頭形螺母。它優于圓鋼加工的錨桿，優點是1、錨固端和緊固端不需機加工；2、全長等強度，材料利用率高；3、錨固力大；4、設有預應力墊片，易于控制安裝質量；5、安裝速度快等。是一種節料、省工、等強度的新型錨桿，有廣闊的推廣應用前景。
文檔編號E21D21/00GK2130921SQ92208620
公開日1993年4月28日 申請日期1992年4月28日 優先權日1992年4月28日
發明者馬運水, 王學義, 宋國東, 韓武學, 凌建斌, 張存柱, 蘇引昌 申請人:煤炭科學研究總院太原分院