[发明专利]丝杠式恒阻锚杆

说明书

本发明涉及一种丝杠式恒阻锚杆，由锚头、丝杠式锚尾、筒式托盘和内螺旋式锁具组成，其锚头锚固于巷（隧）道围岩，丝杠式锚尾与锚头连接组成杆体，筒式托盘套于丝杠式锚尾，内螺旋式锁具紧固在丝杠式锚尾上，筒式托盘和内螺旋式锁具之间设有滚珠轴承；通过内螺旋式锁具的自锁特性和紧固作用使筒式托盘对巷（隧）道围岩施加支护力，当围岩变形时，筒式托盘所受压力大于丝杠式锚尾和内螺旋式锁具所形成的自锁力，造成内螺旋式锁具发生与围岩变形一致的回转和退缩，内螺旋式锁具回转和退缩过程中提供恒定阻力，以实现锚杆支护力的恒定。该锚杆装置具有支护力恒定、工作状态可靠、可适应巷（隧）道围岩大变形的特点，是新型大变形锚杆的一大创新。

技术领域

本发明属于大变形巷（隧）道支护技术领域，具体的说涉及一种支护力恒定、工作状态可靠、可适应巷（隧）道围岩大变形的丝杠式恒阻锚杆。

背景技术

我国大变形巷道比例巨大，高强支护不断增多，但由于常规高强支护适应围岩变形能力差，导致此类条件下巷道依然存在锚杆破断、锚固失效、巷道冒顶频发等现象。针对这种大变形巷道的支护问题，许多新型大变形锚杆被开发出来，如抗冲击锚索、恒阻锚杆、柔性锚杆等，并在工程实践中取得了良好效果。但是该类锚杆大变形过程中支护阻力稳定性难以掌握，工作阻力的过大过小、变化幅度偏大均影响其支护稳定性。丝杠式恒阻锚杆，采用丝杠结构原理，利用内螺旋式锁具回转和退缩过程中所提供的恒定阻力，实现锚杆支护力的恒定，具有支护力恒定、工作状态可靠、可适应巷（隧）道围岩大变形的特点。

发明内容

针对上述情况，为解决现有装置之缺陷，本发明之目的就在于提供一种支护力恒定、工作状态可靠、可适应巷（隧）道围岩大变形的锚杆，以解决大变形、高冒顶风险巷道的支护问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案：此种丝杠式恒阻锚杆，由锚头、丝杠式锚尾、筒式托盘和内螺旋式锁具组成，各组成部件的结构关系为：锚头锚固于巷（隧）道围岩，丝杠式锚尾与锚头连接组成杆体，筒式托盘套于丝杠式锚尾，内螺旋式锁具紧固在丝杠式锚尾上；为实现该锚杆的恒定支护阻力，所采用的方案是：通过内螺旋式锁具的自锁特性和紧固作用使筒式托盘对巷（隧）道围岩施加支护力，当围岩变形时，筒式托盘所受压力大于丝杠式锚尾和内螺旋式锁具所形成的自锁力，造成内螺旋式锁具发生与围岩变形一致的回转和退缩，内螺旋式锁具回转和退缩过程中提供恒定阻力，以实现锚杆支护力的恒定。

此种丝杠式恒阻锚杆，其丝杠式锚尾的长度可依据围岩变形量自由设定，丝杠式锚尾和内螺旋式锁具所形成的自锁力应不大于杆体的破断力，其自锁力与锚杆整体的恒定支护力（内螺旋式锁具回转和退缩过程中所提供的恒定阻力）通过调节丝杠式锚尾和内螺旋式锁具的螺旋角获得，螺旋角越小，锚杆整体恒定支护力越大，反之越小。

此种丝杠式恒阻锚杆，其筒式托盘和内螺旋式锁具之间设有滚珠轴承，滚珠轴承、筒式托盘、内螺旋式锁具、丝杠式锚尾之间接触部位均涂有润滑剂，以减少内螺旋式锁具回转时摩擦阻力，防止各部件锈蚀，增加锚杆恒定支护力的稳定性。

此种丝杠式恒阻锚杆，其锚头部位杆体可为钢筋结构或者钢绞线索式结构，锚头与丝杠式锚尾之间采用刚性非物理连接，并进行强化处理，保证连接部位强度不低于杆体其他部位。

此种丝杠式恒阻锚杆，其筒式托盘底端与丝杠式锚尾之间设有柔性防尘塞，保证丝杠式锚尾和内螺旋式锁具处于封闭的空间内，同时不妨碍筒式托盘与丝杠式锚尾之间的相对运动。

本发明的有益效果：1. 该锚杆具有较好的适应变形能力，丝杠式锚尾的长度可依据围岩变形量自由设定，可充分与围岩协调变形；2. 该锚杆支护的围岩变形伴随着内螺旋式锁具回转和退缩，该过程持续稳定，且相关部件有润滑和减摩处理，因此，内螺旋式锁具可提供恒定阻力，进而保证锚杆支护力的恒定；3. 该锚杆的恒定支护力通过调节丝杠式锚尾和内螺旋式锁具的螺旋角获得，可适应不同类型、不同强度的锚头杆体，如高强螺纹钢杆体、钢绞线索体等。

附图说明