一种倒刺砂浆钢纤维锚杆支护结构的制作方法

专利2025-06-09  80


本技术属于岩土工程中支护,尤其涉及一种倒刺砂浆钢纤维锚杆支护结构。


背景技术:

1、为了满足社会需要,保证隧道、矿山巷道中施工人员的安全,以及满足矿山安全作业,巷道支护一直是矿山生产作业安全保障的重要工序。现阶段矿山锚杆支护结构中,使用最多的是胀壳式锚杆,胀壳式锚杆主要由胀壳、杆体和托盘组成,一般是通过把锚杆送入孔内,孔底胀固定锚杆底端,通过托盘螺母固定锚杆外端,杆体底部端可以和孔底岩石紧密接触形成摩擦(或粘结)阻力锚杆,锚杆作为岩石受拉构件,锚杆产生预紧力通过锚固端将拉力传至围岩中,从而加固岩石,使岩石和锚杆形成一个组合受力结构。

2、但面对矿山复杂的环境,特别是破碎岩层的支护,胀壳式锚杆其锚固段与岩石之间的摩擦力较小,导致其锚杆锚固力下降,容易造成松动,甚至脱落,从而使锚杆受力失效,丧失锚杆支护作用。而普通砂浆锚杆在破碎岩层的孔内与岩石胶结能力差,锚杆锚固力小,也容易导致砂浆与锚杆脱落。


技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种倒刺砂浆钢纤维锚杆支护结构,通过在砂浆中加入钢纤维,增加砂浆强度,同时在锚杆上加工倒刺,用于增强锚杆与砂浆钢纤维之间的强度,进而加强锚杆的锚固力,有效防止锚杆松动与脱落。

2、为此,本实用新型提供的倒刺砂浆钢纤维锚杆支护结构,包括设置在巷道围岩上的锚孔、插在所述锚孔中的锚杆以及填充在所述锚孔中的钢纤维砂浆,所述锚杆上设有与锚孔的孔壁接触的倒刺,所述锚杆的尾端延伸至所述锚孔外,且从前到后依次设有垫片、托盘和预紧螺母,所述预紧螺母与所述锚杆螺纹连接,所述垫片匹配套在所述锚杆外,并覆盖所述锚孔。

3、具体的,所述锚杆由从前到后顺次连接的钻头段、倒刺杆段、光滑杆段和螺纹杆段组成,所述倒刺杆段的外壁上均匀分布有朝外向后倾斜延伸的所述倒刺。

4、具体的,所述倒刺的形成呈三棱锥或四棱锥形状。

5、具体的,所述托盘的中部呈弧拱形,且四周压在所述垫片上。

6、与现有技术相比,本实用新型具有如下有益效果:

7、(1)通过在锚杆上增设倒刺,由于倒刺直接和孔壁接触,大幅度提升了锚杆与岩土体的锚固作用,能更好的弥补普通锚杆锚固能力相对较弱的特点,防止锚杆产生松动和脱落等情况,也能更好的克服岩石抗拉能力不强的特点。特别是对破碎程度较高、稳固性较差的岩石,倒刺结构能更好的契合破碎岩体。

8、(2)对于普通锚杆而言,钢纤维砂浆只能起到对强度的提升作用,但加入倒刺结构之后,钢纤维在靠近锚杆处能够嵌入倒刺之间的空隙,靠近孔壁处能接触或刺入孔壁粗糙面,使得钢纤维砂浆除了能因其本身的高强度增强其稳固性之外,还能以钢纤维为桥梁,进一步增加锚杆与围岩之间的摩擦力。

9、(3)垫片既能够封堵砂浆、钢纤维,又能够贴合于围岩,能使加载于锚杆上的力均匀分布在岩石表面,避免岩石发生受力集中破坏。

10、(4)锚杆由从前到后顺次连接的钻头段、倒刺杆段、光滑杆段和螺纹杆段组成,光滑杆段对粗糙度和精度要求较低,便于加工,所以能更好的降低成本,而且还能通过调整光滑段的长度来适应不同深度锚杆的需求,适用性较强,经济性较高。



技术特征:

1.一种倒刺砂浆钢纤维锚杆支护结构,其特征在于:包括设置在巷道围岩(8)上的锚孔(12)、插在所述锚孔(12)中的锚杆以及填充在所述锚孔(12)中的钢纤维砂浆(6),所述锚杆上设有与所述锚孔(12)的孔壁接触的倒刺(7),所述锚杆的尾端延伸至所述锚孔(12)外,且从前到后依次设有垫片(4)、托盘(3)和预紧螺母(2),所述预紧螺母(2)与所述锚杆螺纹连接,所述垫片(4)匹配套在所述锚杆外,并覆盖所述锚孔(12)。

2.根据权利要求1所述的倒刺砂浆钢纤维锚杆支护结构,其特征在于:所述锚杆由从前到后顺次连接的钻头段(9)、倒刺杆段(11)、光滑杆段(5)和螺纹杆段(1)组成,所述倒刺杆段(11)的外壁上均匀分布有朝外向后倾斜延伸的所述倒刺(7)。

3.根据权利要求2所述的倒刺砂浆钢纤维锚杆支护结构,其特征在于:所述倒刺(7)的形成呈三棱锥或四棱锥形状。

4.根据权利要求2所述的倒刺砂浆钢纤维锚杆支护结构,其特征在于:所述托盘(3)的中部呈弧拱形,且四周压在所述垫片(4)上。


技术总结
本技术公开了一种倒刺砂浆钢纤维锚杆支护结构,包括设置在巷道围岩上的锚孔、插在所述锚孔中的锚杆以及填充在所述锚孔中的钢纤维砂浆,所述锚杆上设有与锚孔的孔壁接触的倒刺,所述锚杆的尾端延伸至所述锚孔外,且从前到后依次设有垫片、托盘和预紧螺母,所述预紧螺母与所述锚杆螺纹连接,所述垫片匹配套在所述锚杆外,并覆盖所述锚孔。本技术通过在砂浆中加入钢纤维,增加砂浆强度,同时在锚杆上加工倒刺,用于增强锚杆与砂浆钢纤维之间的强度,进而加强锚杆的锚固力,有效防止锚杆松动与脱落。

技术研发人员:侯成录,王龙,刘国栋,李威,刘志祥,陈江湛
受保护的技术使用者:山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿
技术研发日:20231219
技术公布日:2024/7/25
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