[实用新型]一种新型耐久磁化锚杆

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下或隧道支护技术领域，尤其是涉及一种新型耐久磁化锚杆，该新型耐久磁化锚杆用于稳固岩层，防止其断裂或坍塌。

背景技术

目前，锚杆支护技术已在国内外矿井巷道及铁路、水电、边坡等各类工程的隧道支护中得到普遍应用，是施工工程实现安全、高产和高效必不可少的关键技术之一。随着锚杆稳固岩层技术的日趋成熟，在矿井巷道或隧道支护中的应用也日渐重要。传统锚杆的种类有很多，通过不同类型锚杆在工程中的使用发现，现有的锚杆在支护过程中存在耐久性差，难以施加较大预紧力，锚固性能不稳定，支护强度低等主要缺点。如发明专利(CN101839143A)公开了一种锚杆能够减小锚杆腐蚀损坏，延长锚杆寿命，如发明专利(CN103422872A)公开了一种锚杆装置，能够直观的检验锚杆的预紧力是否足够，如发明专利 （CN104895104A）公开了一种充气锚杆基础，能搞提高充气锚杆的极限承载力，都没有有效延长锚杆预紧力作用时间，使锚杆长期对围岩钻孔孔壁施加径向压力，提高锚杆的耐久性，增强锚杆稳固岩层的能力。管缝式锚杆在支护过程中，锚固力对孔径差变化很敏感，锚杆锚固力受钻孔因素影响较大，锚固性能不稳定；水力膨胀式锚杆在支护中直接与外界接触，容易受潮腐蚀，造成锚杆失效；螺纹钢锚杆由于螺纹螺距大及螺纹与螺母的配合控制难度大，使其很难施加较大预紧力，现场使用经常发生退扣造成预紧力下降；导致锚杆不能长期控制围岩处于三向受力状态，造成锚杆支护强度降低。本实用新型的一个目的是克服或至少减少与现有技术的锚杆构造相关的一个或多个缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是要解决现有技术存在的问题而提供的一种新型耐久磁化锚杆，所述的新型耐久磁化锚杆用于钻入围岩钻孔，与钻孔孔壁挤紧可立即在全长范围内对孔壁施加径向压力和阻止围岩下滑的摩擦力，加上锚杆拱形托盘的承托力，从而使围岩处于三向受力状态，实现岩层稳固。用于全长锚固，属于主动支护，而且锚固力随围岩变形的加大而逐渐增强，安装在锚杆杆体上的凹形弹簧圈及锚杆杆体与弹性磁化开缝钢管之间相斥的磁力，再配合若干个楔形块组成的楔形径向扩张结构，实现弹性磁化开缝钢管膨胀扩张，保证其外壁与钻孔孔壁挤紧，同时，安装在锚杆杆体上的凹形弹簧圈沿锚杆杆体轴向压缩，可延长预紧力作用时间，弹力与磁力可长期作用于弹性磁化开缝钢管，增强了锚杆的耐久性，提高其锚固性能。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

提供一种新型耐久磁化锚杆，主要包括锚杆杆体19，锥形端套2，锥形止动螺母3，爪形弹性防胀外衬套4，弹性磁化开缝钢管18，凹形弹簧圈7，楔形扩张块17，拱形托盘14，橡胶衬套15，减磨垫圈9，加厚紧固螺母(右旋)13，加厚自锁螺母(左旋)10。

所述的新型耐久磁化锚杆，锚杆杆体19具有前端螺纹段20和尾部螺纹段8，前端螺纹段20端部配套安装开有对称裂口的锥形端套2；锥形止动螺母3与爪形弹性防胀外衬套4通过螺纹安装在锚杆杆体的前端螺纹段20上；前部锥形圈5、尾部锥形圈16及若干个楔形扩张块17-2均通过焊接方式安装在锚杆杆体19的中间段；凹形弹簧圈通过其中间圆孔直接套在锚杆杆体19中间段，且其轴向移动受到前部锥形圈5、尾部锥形圈16及若干个楔形扩张块17共同限制；弹性磁化开缝钢管18套装在锚杆杆体19中间段，弹性磁化开缝钢管内圈限制凹形弹簧圈径向扩张，在锚杆钻入围岩钻孔前，弹性磁化开缝钢管外圈的径向膨胀受到爪形弹性防胀外衬套4的限制；橡胶衬套15通过螺纹安装在锚杆杆体尾部螺纹段8上，橡胶衬套15具有一定的厚度和弹性，且可以沿锚杆杆体尾部螺纹段8移动；拱形托盘14与橡胶衬 套15相配合安装在锚杆杆体尾部螺纹段8上；减磨垫圈9套在锚杆杆体尾部螺纹段8上；加厚紧固螺母(右旋)13与加厚自锁螺母(左旋)10通过螺纹安装在锚杆杆体尾部螺纹段8上。

所述的新型耐久磁化锚杆，锚杆杆体19由左旋无纵筋螺纹钢加工制成，并对其进行磁化处理，使其具备一定的磁性，弹性磁化开缝钢管18为扩张元件由薄钢板卷制而成，对其进行磁化处理后使其与锚杆杆体19具备相同的磁性，二者之间的相斥磁力可以通过控制磁化过程中线圈的圈数、直径及施加电压等来改变；凹形弹簧圈7存在凹形弯曲面7-1，安装在锚杆杆体19的中间段之前凹形弯曲面7-1预先处于弹性压缩状态，其径向扩张依次受到弹性磁化开缝钢管18、爪形弹性防胀外衬套4的限制，弹性磁化开缝钢管的纵向管缝6处于压缩状态。