專利名稱：竹節式高強錨桿的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在隧道、水利、礦山巷道等領域使用的錨桿。
背景技術：
在隧道、水利、礦山巷道等領域工程建設過程中，錨桿成為應用最廣泛的支護設備。錨桿可以提高巖體自身的力學性能，充分發揮巖體自承能力，從而保證巖坡體和圍巖的整體穩定和安全。另外，能夠改善工程環境和工程質量，節約工程材料和造價，縮短工期。錨桿支護不僅用于初期支護，也是永久支護的一部分。在礦山巷道支護中基本取代了被動支撐或臨時支護結構成為基本的臨時支護技術，并與鋼筋網、噴射混凝土聯合使用后有時成為永久支護結構。隨著開采深度的不斷加深，地應力增大、地質條件惡化導致支護難度加大，因此錨桿錨固力要求越來越大。為了防止錨桿破壞失效，主要在以下三方面采取措施一是增加桿體與錨固劑之間的粘結力，二是增加錨固劑和巖體之間的粘結力，三是增大錨桿自身強度， 如桿體、螺母和托盤強度，并增強相關防護措施。針對上述前兩方面，為提高錨桿錨固力，現有方法主要包括桿體采用螺紋鋼，改良的錨桿端頭設計等。但是，通過實際應用與實驗證實，現有錨桿存在錨固力不足、成本高、加工復雜和施工質量難以保證等問題。

發明內容
本發明的任務在于解決現有技術中錨桿存在的技術問題，提供一種竹節式高強錨桿。其技術解決方案是一種竹節式高強錨桿，包括全長錨固式錨桿本體、托盤和螺母，在錨桿本體上設置有若干個抗滑錨節。上述各抗滑錨節近似于錐形體，該錐形體由3至6個在錨桿本體圓周上均衡分布的錐形體分塊構成，相鄰一對錐形體分塊之間留有間隙。上述各錐形體分塊可鑄造、焊接或粘接在錨桿本體上。上述抗滑錨節也可以是一大一小兩個法蘭盤，各法蘭盤的盤面上設置有透孔；上述各法蘭盤通過螺紋連接在錨桿本體上。上述抗滑錨節也可以是一前一后兩個套環，在兩個套環之間設置有若干個V形桿，各V形桿的一端固定在前套環上，另一端固定在后套環上。上述兩個套環通過螺紋連接在錨桿本體上。上述抗滑錨節也可以是一段半錐形筒式螺母，半錐形筒式螺母通過機械沖壓或焊接連接在錨桿本體上。上述抗滑錨節也可以是一段錐形筒式螺母，錐形筒式螺母通過螺紋連接在錨桿本體上。
上述錨桿本體也可以包括多段桿體，相鄰一對桿體旋進同一個錐形筒式螺母進行對接。這樣解決了在狹窄空間安裝較長錨桿施工的困難。上述錨桿本體是采用實心螺紋鋼筋或外表面設有螺紋的鋼管制成的。在錨桿本體的自由端設置有螺紋連接部，托盤固定在鉆孔的孔口處，錨桿本體的自由端伸出托盤，螺母連接在錨桿本體的螺紋連接部上。本發明具有以下有益技術效果本發明通過在錨桿本體上設置若干個抗滑錨節(節點)，使整個錨桿看起來近似于竹節式結構，很顯然可以增加錨桿與砂漿之間概念上的粗糙度，優化錨桿的受力狀態。另外砂漿凝固后受力變形，節點的存在使砂漿與巖體之間的法向壓力增大，這樣對砂漿與巖體粘結力也有很大提高。另外，在施工過程中根據現場巖石表面性質，針對性的使用特定的粘結材料(樹脂錨固劑、水泥砂漿等)，在可控制范圍內產生少量變形，導致錨桿、錨固劑和圍巖相互擠壓，使錨固力得到有效地提高?？紤]此種情況，也可以將上述抗滑錨節倒置，以提高桿體與砂漿之間的受力性能。本發明明顯優化了錨桿在現場應用時的受力狀態。初步實驗證明，抗滑錨節的使用不僅增加了錨桿與砂漿之間的摩擦力，同時也使錨固劑與巖體之間的摩擦力增大，這樣就使錨桿錨固力大大增加。本發明使用簡單，可以在不影響施工效率，成本增加不多的情況下，顯著提高錨桿的可靠性及支護效果。


下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步說明圖1為本發明一種實施方式的結構原理示意圖。圖2示出了圖1方式在現場應用之情形。圖3為圖1方式中抗滑錨節一種實施方式的結構原理示意圖。圖4為圖3的A-A剖視結構原理示意圖。圖5主要示出了本發明中抗滑錨節的第二種實施方式。圖6主要示出了本發明中抗滑錨節的第三種實施方式。圖7為圖6的A-A剖視結構原理示意圖。圖8主要示出了本發明中抗滑錨節的第四種實施方式，為部件處于分解時的情形。圖9為圖8方式的剖視結構原理示意圖，為部件結合時的情形。圖10主要示出了本發明中抗滑錨節的第五種實施方式，為部件處于分解時的情形。圖11主要示出了圖10方式中部件結合時的情形。圖12主要示出了本發明中抗滑錨節的第六種實施方式，為部件分解時的情形。圖13主要示出了圖12方式中部件結合時的情形。
具體實施例方式結合圖1至圖4，一種竹節式高強錨桿，包括全長錨固式錨桿本體1、托盤2和螺母3，在錨桿本體上設置有若干個抗滑錨節4。上述錨桿本體可以是高強度的實心螺紋鋼筋； 也可以是外表面帶螺紋的空心鋼管，可兼作注漿管，并在鋼管上預留適當數量的出漿口。上述抗滑錨節設置(如套裝)在錨桿本體上，其數量及間距可根據需要自由設定。上述各抗滑錨節近似于錐形體，該錐形體由3至6個在錨桿本體圓周上均衡分布的錐形體分塊401 構成，本示例為4個，相鄰一對錐形體分塊之間留有間隙402，設置間隙的目的主要是為了在錨桿插入鉆孔時減少阻力，方便施工。上述各錐形體分塊焊接或粘接在錨桿本體上。在上述錨桿本體的自由端設置有螺紋連接部，托盤固定在鉆孔的孔口處，錨桿本體的自由端伸出托盤，螺母連接在錨桿本體的螺紋連接部上。在現場應用時，錨桿本體采用全長錨固的形式，鉆孔中充滿錨固劑。由于增加了抗滑錨節，本錨桿在施工初期即可獲得較大的抗拔力。所述配套錨固材料初凝后，在高應力作用下可以產生微量變形以提高錨固力，而不發生破壞。本發明中的抗滑錨節除上述實施方式外，還有第二種實施方式。S卩結合圖5， 各抗滑錨節4包括一只大法蘭盤401與一只小法蘭盤402，各法蘭盤的盤面上設置有透孔 403，設置透孔的目的主要是為了在錨桿插入鉆孔時減少阻力，方便施工。上述各法蘭盤可通過螺紋連接在錨桿本體1上。本發明中的抗滑錨節除上述實施方式外，還有第三種實施方式。即結合圖6與圖 7，各抗滑錨節4包括一只前套環401和一只后套環402，在兩個套環之間設置有若干個V形桿403，各V形桿的一端固定在前套環上，另一端固定在后套環上。上述兩個套環可通過螺紋連接在錨桿本體1上。本發明中的抗滑錨節除上述實施方式外，還有第四種實施方式。即結合圖8與圖 9，各抗滑錨節4為一段半錐形筒式螺母，半錐形筒式螺母通過機械沖壓或焊接連接在錨桿本體1上。這種設計也可以減小錨桿插入鉆孔的阻力，方便施工。本發明中的抗滑錨節除上述實施方式外，還有第五種實施方式。即結合圖10與圖11，各抗滑錨節4為一段錐形筒式螺母，錐形筒式螺母通過螺紋連接在錨桿本體1上。上述錨桿本體包括多段桿體，相鄰一對桿體旋進同一個錐形筒式螺母進行對接。本發明中的抗滑錨節除上述實施方式外，還有第六種實施方式。即結合圖12與圖13，各抗滑錨節4為一段錐形筒式螺母，錐形筒式螺母通過螺紋連接在錨桿本體1上。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種竹節式高強錨桿，包括全長錨固式錨桿本體、托盤和螺母，其特征在于在所述錨桿本體上設置有若干個抗滑錨節。
2.根據權利要求1所述的竹節式高強錨桿，其特征在于所述各抗滑錨節近似于錐形體，該錐形體由3至6個在錨桿本體圓周上均衡分布的錐形體分塊構成，相鄰一對錐形體分塊之間留有間隙。
3.根據權利要求2所述的竹節式高強錨桿，其特征在于所述各錐形體分塊鑄造、焊接或粘接在錨桿本體上。
4.根據權利要求1所述的竹節式高強錨桿，其特征在于所述各抗滑錨節包括一大一小兩個法蘭盤，各法蘭盤的盤面上設置有透孔；所述各法蘭盤通過螺紋連接在錨桿本體上。
5.根據權利要求1所述的竹節式高強錨桿，其特征在于所述各抗滑錨節包括一前一后兩個套環，在兩個套環之間設置有若干個V形桿，各V形桿的一端固定在前套環上，另一端固定在后套環上；所述兩個套環通過螺紋連接在錨桿本體上。
6.根據權利要求1所述的竹節式高強錨桿，其特征在于所述各抗滑錨節為一段半錐形筒式螺母，半錐形筒式螺母通過機械沖壓或焊接連接在錨桿本體上。
7.根據權利要求1所述的竹節式高強錨桿，其特征在于所述各抗滑錨節為一段錐形筒式螺母，錐形筒式螺母通過螺紋連接在錨桿本體上。
8.根據權利要求7所述的竹節式高強錨桿，其特征在于所述錨桿本體包括多段桿體， 相鄰一對桿體旋進同一個錐形筒式螺母進行對接。
9.根據權利要求1所述的竹節式高強錨桿，其特征在于所述錨桿本體是采用實心螺紋鋼筋或外表面設有螺紋的鋼管制成的。
10.根據權利要求1所述的竹節式高強錨桿，其特征在于在所述錨桿本體的自由端設置有螺紋連接部，托盤固定在鉆孔的孔口處，錨桿本體的自由端伸出托盤，螺母連接在錨桿本體的螺紋連接部上。
全文摘要
本發明公開了一種竹節式高強錨桿，包括全長錨固式錨桿本體、托盤和螺母，在所述錨桿本體上設置有若干個抗滑錨節。上述抗滑錨節可以采取多種方式，諸如各抗滑錨節近似于錐形體，該錐形體由3至6個在錨桿本體圓周上均衡分布的錐形體分塊構成，相鄰一對錐形體分塊之間留有間隙；各錐形體分塊焊接或粘接在錨桿本體上。本發明明顯優化了錨桿在現場應用時的受力狀態。初步實驗證明，抗滑錨節的使用不僅增加了錨桿與砂漿之間的摩擦力，同時也使錨固劑與巖體之間的摩擦力增大，這樣就使錨桿錨固力大大增加。本發明使用簡單，可以在不影響施工效率，成本增加不多的情況下，顯著提高錨桿的可靠性及支護效果。
文檔編號E21D21/00GK102400699SQ201110367009
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者吳學震, 文志杰, 王剛, 王春光, 蔣宇靜, 陳連軍 申請人:山東科技大學