[發明專利]一種柔性錨桿

有效

• 申請號: 201910073743.4
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109538266B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 張農;謝正正;魏群
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學;江蘇鋒致礦業科技有限公司
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

本發明公開了一種柔性錨桿，適用于煤礦巷道支護工程領域。包括柔性錨桿體，托盤，定扭矩螺母，減摩墊圈，防扭轉調心球頭；柔性錨桿體包括連接套，鋼絞線，限位筒，增摩絲簧，連接套與鋼絞線和絲簧通過擠壓的方式實現可靠固定，限位筒套裝在連接套上；預緊時托盤通過限位柱與巖體表面卡住防止旋轉，防扭轉調心球頭通過第一凸起實現與托盤之間周向限位，通過第二凸起實現與柔性錨桿體之間周向限位，進而防止預緊時錨桿體隨螺母旋轉。其不受巷道高度限制，有效增強支護效果，特有的防扭轉結構解決了柔性錨桿預緊時的桿體扭轉問題，提高了預緊力，錨桿通過螺旋預緊提高了施工速度，支護效率高。

技術領域

本發明涉及一種柔性錨桿，尤其適用于一種煤礦巷道支護工程領域使用的柔性錨桿。

背景技術

現在我國煤礦巷道已經普遍使用錨桿支護技術，起初最先在圍巖比較穩定的巖巷中使用，后來通過提高錨桿材料的剛度和強度，使得錨桿支護技術能夠適應松軟破碎圍巖巷道、采動影響巷道等各種惡劣條件的巷道。錨桿支護主要是利用錨桿打入巷道圍巖預設的鉆孔當中，將淺部破碎的圍巖體與深部穩定巖體結合到一起，達到控制巷道變形和實現巷道安全穩定的目的。

在錨桿支護系統中錨桿至關重要，使得錨桿的種類也是眾多。隨著巷道條件的復雜性，小孔徑樹脂錨固預應力錨索也研制出來應用到煤礦現場，總之，錨桿錨索形式的多樣性才適應我國煤礦復雜的現場條件。然而，由于巷道高度的限制，使得錨桿長度只能維持在2m左右，錨桿錨固區厚度也只能2m，已不適應當前巷道復雜地質條件。雖然錨索可以實現足夠長，但是相比錨桿，錨索安裝工序相對復雜，需要后期再用泵體進行張拉，制約了煤巷的掘進速度，同時，錨索長度越長，需要的預緊力越大，現場并不能施加足夠大的預緊力，有限的預緊力并不能對錨索錨固區進行有效的加固，巷道變形不能得到較好的控制。因此，急需開發一種可彎曲并且可實現快速安裝的錨桿。

發明內容

技術問題：針對上述技術的不足之處，提供一種桿體可以彎曲以適應復雜地質環境，無需泵體進行張拉，安裝快速，支護效果好的柔性錨桿。

技術方案：為實現上述技術目的，本發明的柔性錨桿，它包括柔性錨桿體、托盤、定扭矩螺母、減摩墊圈和防扭轉調心球頭，其中托盤設置在柔性錨桿體尾部，定扭矩螺母固定托盤，托盤與定扭矩螺母之間設有減摩墊圈和防扭轉調心球頭；

所述柔性錨桿體包括鋼絞線，鋼絞線尾端設置在連接套中，所述連接套包括尾端和頭端，尾端和頭端之間的過渡段設有環形結構的凸臺，凸臺上設有限位筒，凸臺朝向頭端的面為垂直端面，凸臺朝向尾端的面為錐形面，尾端的外圓柱面上有螺紋，尾端設置有對稱布置的沿連接套軸向設置的矩形槽，頭端設有與鋼絞線連接的內圓柱孔，所述鋼絞線插入連接套的圓柱孔內，內圓柱孔孔底設有環形槽，鋼絞線與圓柱孔之間設置有增摩絲簧，通過擠壓連接套頭端外圓柱面的方式實現鋼絞線與連接套之間的緊固。

所述限位筒包括限位筒錐形筒體，限位筒錐形筒體包括一大一小兩個開口，限位筒錐形筒體上的大開口上設有翻邊、小開口上設有環形卡口，環形卡口的內徑小于凸臺的外徑0.5～2mm，限位筒由連接套尾端套入，環形卡口變形并且越過凸臺的錐形端面卡在凸臺的垂直端面上，限位筒為硬塑料材料構成。

所述托盤包括托盤體和止動柱，托盤體由外形為圓形的翻邊部和拱部組成，拱部的中心設有錐形孔，錐形孔的大端朝向拱部的頂端，且錐形孔的錐形面上設置有沿圓周均勻分布的多道溝槽，溝槽的數目為4～8個，止動柱通過焊接或者過盈連接與翻邊部固定。

所述防扭轉調心球頭包括弧面和平面，其中弧面包括多個錐形面，每兩個錐形面之間設有一道凸起Ⅰ，錐形面的半徑與所述錐形孔的半徑相同，凸起Ⅰ的寬度和高度小于溝槽，凸起Ⅰ的數量與溝槽的數量相同，柔性錨桿預緊時，凸起Ⅰ嵌入溝槽確保防扭轉球頭與托盤之間的圓周方向固定，防扭轉調心球頭中心設置圓孔，圓孔中設置對側分布的凸起Ⅱ，凸起Ⅱ的截面為矩形結構，凸起Ⅱ寬度較矩形槽的寬度小0.5～1mm，凸起Ⅱ的高度較矩形槽的寬度小0.5～1mm，凸起Ⅱ嵌入矩形槽中限制柔性錨桿體扭轉。