[实用新型]一种柔性抗剪锚杆

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种矿井巷道支护结构材料，尤其是一种可以抵抗水平剪应力的锚杆。

背景技术

目前煤矿井下巷道所使用的锚杆是用金属材料或者金属材料加无机材料等构成的，此类支护锚杆具有较强的轴向承载能力，可以承载很大的拉应力，横向承载能力较小，抗剪能力较差，在有较大的剪应力使用环境中，此类锚杆容易被剪断，失去巷道支护能力。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种柔性抗剪锚杆，用以克服在较大的剪应力支护环境中，现有锚杆因抗剪能力差，易被剪断，从而失去巷道支护能力等问题。

本实用新型技术方案为：一种柔性抗剪锚杆，它包括锚固单元、膨胀单元、引线、托盘、高强度承载线等部分。

锚固单元包含开有承载线孔的承载片，承载片上方为锚固药剂，锚固药剂上方为十字片，十字片下端设置有复位弹簧，十字片上开有承载线孔和引线孔，引线孔内有锚固引线。承载片上布置与十字片上相同的承载线孔和引线孔。复位弹簧一端与十字片的中心相连，另一端固定在承载片的中心位置。锚固药剂固定在承载片上，分别位于十字片破损装置的正下方。锚固引线一端固定在十字片中心，另一端依次穿过复位弹簧、承载片、托盘中心引线孔。

膨胀单元包含圆管，圆管内设置有膨胀药剂，膨胀药剂上方为十字片，十字片下端设置有复位弹簧，十字片上开有承载线孔和引线孔，引线孔内有膨胀引线。圆管为中空结构，两端开口，断面呈圆环形，一端与承载片相连，另一端与托盘相连。例如通过胶水实现承载片与圆管的连接；而托盘上开有凹槽，圆管以插入托盘中心凹槽的形式与托盘相连。膨胀单元十字片位于圆管内侧，承载片下方，与复位弹簧相连。膨胀单元的复位弹簧一端与十字片相连，另一端与托盘中心相连。膨胀药剂位于圆管内壁侧，分别位于十字片破损装置的正下方。膨胀引线一端固定于十字片引线孔上，另一端穿过圆管内部的复位弹簧及托盘中心引线孔。

十字片呈十字形，中部开有引线孔，孔径大于锚固引线与膨胀引线直径之和，每条边内宽外窄，内宽边上开有承载线孔，孔径大于承载线直径，边的末端（最外侧）为破损装置，破损装置可以是刀片，也可以是其它能够将药剂切开的结构，其目的是跟随十字片向下运动时，可以将锚固药剂或者膨胀药剂划开，让里面的液体流出来，相互混合。

锚固药剂和膨胀药剂为建筑、煤矿等领域常用的锚固剂和膨胀剂。

托盘中部开有引线孔，孔径小于复位弹簧直径，大于锚固引线与膨胀引线直径之和。托盘上还设置有承载线孔，四个承载线孔呈对称布置（与十字片上的承载线孔位置对应），分别位于托盘中部引线孔两侧。

锚固引线和膨胀引线的另一端延伸至托盘中部的引线孔外侧。锚固引线比膨胀引线长，先启动膨胀单元，膨胀物质将承载片向上部撑起，带动锚固引线向上运动；此外，膨胀物质溢出圆管，与钻孔周围岩石紧密接触，启动锚固引线时，锚固药剂不会因裂隙流向杆体，只能在承载片上方。

锚固单元十字片的承载线孔和引线孔、膨胀单元十字片的承载线孔和引线孔以及托盘上的承载线孔和引线孔在垂直投影方向一一对应。

承载线的两端与锚固单元十字片相连，并相继穿过承载片、膨胀单元十字片和托盘上的承载线孔。举例来说，高强度承载线一端固定在十字片承载线孔上，另一端穿过承载片承载线孔、承载片下方的十字片的承载线孔、托盘上的承载线孔，经托盘底部，再次穿过托盘上的另一个承载线孔、承载片下方的十字片承载线孔、承载片承载线孔，与承载片上部的十字片承载线孔连接。

所述承载线为高强度的尼龙线或者高强度的钢丝线，比如神舟飞船降落时，其上的降落伞就是通过高强度尼龙线与飞船相连接的，这种承载线强度高，有柔性。

本实用新型的有益效果体现在有剪应力较大的巷道围岩环境中，通过施工柔性抗剪锚杆，不仅可以有较大的轴向承载能力，还可以承受较大的水平剪应力。杆体中的膨胀物质及高强度承载线，具有柔性，克服了在较大的剪应力支护环境中，现有的锚杆因抗剪能力差，容易被剪断，失去巷道支护能力等问题。

附图说明

图1为本实用新型结构主视图；

图2为本实用新型结构俯视图；

图3为图2中A区域放大示意图；

图4为图1中B区域放大示意图；

图5为图1中C区域放大示意图；

图6为图1中D区域放大示意图。

具体实施方式

如图1～6所示，一种柔性抗剪锚杆，主要由锚固单元、膨胀单元、杆体、引线、托盘、高强度承载线等部分构成。