专利名称：胀壳式树脂锚杆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤矿或其它矿井井下巷道支护装置，具体为胀壳式树脂锚杆。
背景技术：
目前锚杆产品主要有麻花式树脂锚杆、无纵肋螺纹钢树脂锚杆、管缝锚杆、倒楔式锚杆等。各类锚杆经多年的使用，产品质量和技术性能都比较稳定，但也存在不足之处。比如麻花式树脂锚杆抗拉强度和承载力相对较低，安装时间较长；无纵肋螺纹钢式树脂锚杆虽然解决了抗拉强度和承载力相对较低的问题，但安装时间也较长；管缝锚杆抗拉强度和承载力都相对较低，不能满足生产需要已淘汰趋势。
安装现有树脂类锚杆时，在岩孔内要先放入树脂锚固剂，锚杆杆体插入岩孔内旋转搅拌树脂锚固剂，树脂锚固剂凝固后将锚杆锚固。在具体施工时，要求杆体在岩孔内搅拌完毕后等待一定时间才能安装托盘并预紧，这样，就限制了锚杆支护的施工速度、增加了安装时间。
发明内容
本实用新型解决现有锚杆抗拉强度和承载力较低以及安装复杂、安装时间长等问题，提供一种抗拉强度和承载力较高且安装简单、方便的胀壳式树脂锚杆。
本实用新型是采用如下技术方案实现的胀壳式树脂锚杆，包含锚杆杆体和套于杆体尾部的托盘，在杆体端部依次装有胀壳和插入胀壳内且与杆体螺纹联结的锥形螺母。使用时，将托盘套于杆体下端，杆体及其上部的胀壳和锥形螺母插入钻孔(钻孔内放置有树脂锚固剂)，依靠向上的挤压力使树脂胶泥流动，实现对岩孔内的树脂锚固剂进行充分搅拌，待锥形螺母顶住钻孔底(或托盘与岩壁贴紧)，转动杆体，随着杆体的转动，杆体端部的锥形螺母向下运动，使锥形螺母卡嵌于胀壳内而将胀壳撑开，将杆体机械膨胀锚固于钻孔内。锚杆上部的锥形螺母(设有开口槽)和胀壳可使锚固剂得到充分搅拌并提高了搅拌速度、减少了搅拌时间，使锚杆具有机械膨胀锚固和化学锚固的双重优势，从而大大提高锚杆的抗拉强度和承载力。杆体端部由胀壳和锥形螺母形成的膨胀结构，可使锚杆实现快速承载，省去了现有树脂类锚杆5-10分钟的等待凝胶时间，整个安装过程一气呵成，大大简化了安装程序、缩短了安装时间，提高了掘进速度。
本实用新型所述的胀壳式树脂锚杆抗拉强度和承载力高，施工安装操作简单、方便、快捷。可广泛用于煤矿或其它矿井井下支护。
图1为本实用新型所述锚杆的一种具体结构示意图；图2为本实用新型所述锚杆的另一种具体结构示意图；图3为本实用新型所述锚杆的第三种具体结构示意图；图4为锥形螺母的一种结构图；图5为图4的A-A剖面图；图6为锥形螺母的另一种结构图；图7为图6的左视图；
图8为胀壳的结构示意图；图9为图8的B-B剖面图；图中1-锚杆杆体，2-托盘，3-胀壳，4-锥形螺母，5-木销，6-螺栓头，7-凹槽，8-外层体，9-杆体套管，10-拉拔槽，11-拉拔试验圈，12-球形垫，13-力矩螺母，14-螺母或卡环。
具体实施方式
实施例1胀壳式树脂锚杆，包含锚杆杆体1和套于杆体尾部的托盘2，在杆体上部依次套有胀壳3和端部插入胀壳内且与杆体螺纹联结的锥形螺母4。具体实施时，可在杆体1上设一个变径结构(即杆体直径发生变化)，通过该变径结构卡住胀壳3，而实现胀壳套于杆体上部；或者在杆体1上套一个螺母或固定一个卡环14，通过螺母或卡环14卡住胀壳，而实现胀壳套于杆体上部，这些都是实现胀壳套于杆体上部的常规结构。在锥形螺母4上开有横向孔，横向孔内设有木销5。木销5起限位作用，防止锚杆未使用时锥形螺母过度地将胀壳撑开；安装时，杆体在外力作用下将木销顶断，使锥形螺母顺利下移。锥形螺母4的外表面上开有凹槽7，通过凹槽7可使锥形螺母更好地对树脂锚固剂实施搅拌。胀壳3由带有膨胀齿的外层体8和与外层体内壁固联的杆体套管9构成。外层体的膨胀齿外表面设有倒齿。
杆体1下端设有与杆体一体的螺栓头6。使用时，在锚杆杆体插入钻孔前将垫圈(包括普通垫圈和尼龙垫圈)、托盘套在杆体上即可，以此实现托盘在杆体与煤壁或岩壁贴紧承载。较现有锚杆托盘的螺纹、螺栓固定方式操作简便。现有的树脂锚杆安装施工工序较为繁琐，通常为打孔-装锚固剂-装杆体-尾部装双螺母背紧-搅拌-凝固等待(大约为3-8分钟)-卸背紧螺母-装托盘、垫圈、螺母-预紧-撤离，由于搅拌扭矩靠双螺母背紧传递，存在一定的操作不可靠性。而本实用新型所述锚杆的施工工序可缩减为打孔-装锚固剂-装杆体(包括在杆体上套垫圈和托盘)-搅拌-撤离，工序内容省去一半，操作可靠。大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。杆体尾部与杆体一体的螺栓头结构，改变了现有普通锚杆杆体端部的螺纹，使杆体各部等强，又进一步提高了锚杆的承载力。在螺栓头6的尾部开有拉拔槽10，或者在杆体上套有位于螺栓头6与托盘之间的拉拔试验圈11。拉拔装置通过该拉拔槽或拉拔试验圈与螺栓头之间形成的槽缝与锚杆配合，向下拉拔以检测锚杆是否可靠锚固或检测锚杆的锚固力。
将胀壳和锥形螺母装在杆体端部，再将托盘、垫圈套入；在巷道顶部钻孔，钻孔内放入锚固剂，锚杆放入钻孔，专用钻机连接器套在尾部法兰螺栓头上，将锚杆推入钻孔实现锚固。
实施例2胀壳式树脂锚杆，包含锚杆杆体1和套于杆体尾部的托盘2，在杆体上端依次装有胀壳3和端部插入胀壳内且与杆体螺纹联结的锥形螺母4。具体实施时，杆体1上有一个变径结构(即杆体直径发生变化)，通过该变径结构卡住胀壳3，而实现胀壳套于杆体上部；或者在杆体1上装一个螺母或固定一个卡环4，通过螺母或卡环4卡住胀壳，而实现胀壳套于杆体上部，这些都是实现胀壳套于杆体上部的常规结构。在锥形螺母4上开有横向孔，横向孔内设有木销5。木销5起限位作用，防止锚杆未使用时锥形螺母过度地将胀壳撑开；安装时，杆体在外力作用下将木销顶断，使锥形螺母顺利下移。锥形螺母4的外表面上开有凹槽7，通过凹槽7可使锥形螺母更好地对树脂锚固剂实施挤压和搅拌。胀壳3由带有膨胀齿的外层体8和与外层体内壁固联的杆体套管9构成。外层体的膨胀齿外表面设有倒齿。
杆体1下端设有螺纹，托盘2、球形垫12套入杆体并用力矩螺母13紧固，以此实现托盘在杆体下端的定位。托盘2中心部位呈倒锥体，其中心孔内壁与球形垫12相配合。由于球形垫12的设置，托盘2可实现倾斜，即托盘位置状态在一定范围内可随岩壁形态而发生改变，使得锚杆在不平坦的岩壁上也能很好地锚固。
将胀壳和锥形螺母装在杆体端部，托盘2、球形垫12套入杆体下端并用力矩螺母13紧固；在巷道顶部钻孔，岩孔内放入锚固剂后将锚杆放入，专用钻机套在尾部力矩螺母13上进行推进，当推进到孔底后，旋转杆体使胀壳撑开，当预紧力达到标准后，继续转动钻机将力矩螺母13的预紧片打开，直接拧紧螺母13，完成安装。
权利要求1.一种胀壳式树脂锚杆，包含锚杆杆体(1)和套于杆体下端的托盘(2)，其特征为在杆体上部依次装有胀壳(3)和端部插入胀壳内且与杆体螺纹联结的锥形螺母(4)。
2.如权利要求1所述的胀壳式树脂锚杆，其特征为在锥形螺母(4)上开有横向孔，横向孔内设有木销(5)。
3.如权利要求1或2所述的胀壳式树脂锚杆，其特征为锥形螺母(4)的外表面上开有凹槽(7)。
4.如权利要求1或2所述的胀壳式树脂锚杆，其特征为胀壳(3)由带有膨胀齿的外层体(8)和与外层体内壁固联的杆体套管(9)构成。
5.如权利要求3所述的胀壳式树脂锚杆，其特征为胀壳(3)由带有膨胀齿的外层体(8)和与外层体内壁固联的杆体套管(9)构成。
6.如权利要求1或2所述的胀壳式树脂锚杆，其特征为杆体1下端设有与杆体一体的螺栓头(6)。
7.如权利要求6所述的胀壳式树脂锚杆，其特征为在螺栓头(6)的尾部开有拉拔槽(10)。
8.如权利要求6所述的胀壳式树脂锚杆，其特征为在杆体上套有位于螺栓头(6)与托盘之间的拉拔试验圈(11)。
9.如权利要求1或2所述的胀壳式树脂锚杆，其特征为杆体(1)下端设有螺纹，托盘(2)、球形垫(12)套入杆体并用力矩螺母(13)紧固，托盘(2)中心部位呈倒锥体，其中心孔内壁与球形垫(12)相配合。
专利摘要本实用新型为胀壳式树脂锚杆，涉及煤矿或其它矿井井下巷道支护装置。本实用新型解决现有锚杆抗拉强度和承载力较低以及安装复杂、安装时间长等问题。该胀壳式树脂锚杆包含锚杆杆体和套于杆体下端的托盘，在杆体上部依次装有胀壳和端部插入胀壳内且与杆体螺纹联结的锥形螺母。在锥形螺母上开有横向孔，横向孔内设有木销。杆体尾部设有螺纹，托盘、球形垫套入杆体并用力矩螺母紧固，托盘中心部位呈倒锥体，其中心孔内壁与球形垫相配合。本实用新型所述的胀壳式树脂锚杆抗拉强度和承载力高，施工安装操作简单、方便、快捷。可广泛用于煤矿或其它矿井井下支护。
文档编号E21D21/00GK2903380SQ200620024178
公开日2007年5月23日 申请日期2006年4月19日 优先权日2006年4月19日
发明者王俊杰, 辛广生, 程国林, 牛和平 申请人:晋城宏圣科威矿用材料有限公司