一種用于提升錨固力的錨桿體橫肋結構的制作方法

本發(fā)明屬于巷道安全支護技術領域，特別是涉及一種用于提升錨固力的錨桿體橫肋結構。

背景技術：

在礦井生產(chǎn)中，巷道的穩(wěn)定性是礦井安全生產(chǎn)的重要保障，而錨桿支護作為巷道支護的主要方式，其錨桿體的錨固力直接影響到巷道支護效果。

目前，錨桿支護中所使用的錨桿體都是基于建筑鋼筋標準稍加改進而來的，但隨著開挖深度的不斷增加，巷道圍巖條件也在不斷惡化，想要依靠傳統(tǒng)錨桿體進一步提升巷道支護效果變得越發(fā)困難，后經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)錨桿體所采用的橫肋結構是阻礙巷道支護效果進一步提升的最主要因素。因此，有必要對錨桿體橫肋結構進行改進，以提升錨桿體的錨固力，實現(xiàn)巷道支護效果的進一步提升。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種用于提升錨固力的錨桿體橫肋結構，能夠有效提升錨桿體與錨固劑之間的錨固力，在錨桿體受力拔出過程中，有效增強錨桿體對錨固劑剪切破壞時的徑向擠壓作用，以使鉆孔周圍的圍巖處于三向應力狀態(tài)，進而提高巷道支護效果。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：一種用于提升錨固力的錨桿體橫肋結構，包括桿體和橫肋，橫肋設置在桿體外表面；其特點是：所述橫肋為月牙形結構，兩個橫肋為一組，同一組內的兩個橫肋首尾相接，且同一組內的兩個橫肋在桿體周向呈整圓周圍繞分布；若干組橫肋沿桿體軸向等間隔分布，且相鄰組內的橫肋之間具有90°的相位角。

所述橫肋在桿體外表面具有螺旋升角。

所述螺旋升角為10°±1°。

全部所述橫肋具有相同的旋向。

所述橫肋的截面形狀為等腰梯形。

所述橫肋的頂邊軸向最大寬度為1.5mm±0.05mm，橫肋的底邊軸向最大寬度為3.6mm±0.05mm，橫肋的徑向最大厚度為1.8mm±0.1mm，橫肋的斜邊與底邊的夾角為60°±1°。

若干組所述橫肋沿桿體軸向等間隔分布的間隔距離為35mm±1.5mm。

所述桿體的桿徑為21mm±0.5mm。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，能夠有效提升錨桿體與錨固劑之間的錨固力，在錨桿體受力拔出過程中，有效增強錨桿體對錨固劑剪切破壞時的徑向擠壓作用，以使鉆孔周圍的圍巖處于三向應力狀態(tài)，進而提高巷道支護效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種用于提升錨固力的錨桿體橫肋結構的正視圖；

圖2為本發(fā)明的一種用于提升錨固力的錨桿體橫肋結構的右視圖；

圖3為本發(fā)明的一種用于提升錨固力的錨桿體橫肋結構的后視圖；

圖4為本發(fā)明的一種用于提升錨固力的錨桿體橫肋結構的左視圖；

圖5為圖1中A-A剖視圖；

圖中，1—桿體，2—橫肋。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。

如圖1～5所示，一種用于提升錨固力的錨桿體橫肋結構，包括桿體1和橫肋2，橫肋2設置在桿體1外表面；所述橫肋2為月牙形結構，兩個橫肋2為一組，同一組內的兩個橫肋2首尾相接，且同一組內的兩個橫肋2在桿體1周向呈整圓周圍繞分布；若干組橫肋2沿桿體1軸向等間隔分布，且相鄰組內的橫肋2之間具有90°的相位角γ。

所述橫肋2在桿體1外表面具有螺旋升角θ。

所述螺旋升角θ為10°±1°。

全部所述橫肋2具有相同的旋向。

所述橫肋2的截面形狀為等腰梯形。

所述橫肋2的頂邊軸向最大寬度a為1.5mm±0.05mm，橫肋2的底邊軸向最大寬度b為3.6mm±0.05mm，橫肋2的徑向最大厚度h為1.8mm±0.1mm，橫肋2的斜邊與底邊的夾角α為60°±1°。

若干組所述橫肋2沿桿體1軸向等間隔分布的間隔距離L為35mm±1.5mm。

所述桿體1的桿徑為21mm±0.5mm，而國標尺寸的桿徑為20mm。

為了更好的說明錨桿體在采用了本發(fā)明的橫肋結構后，能夠有效提升錨桿體與錨固劑之間錨固力，則進行了對比拉拔試驗。在對比拉拔試驗中，準備3根具有傳統(tǒng)橫肋結構的錨桿體，同時準備3根采用了本發(fā)明橫肋結構的錨桿體，并對6根錨桿體進行相同試驗條件下的拉拔試驗，且6根錨桿體的桿體1桿徑均為20mm。

經(jīng)拉拔試驗后，測得3根具有傳統(tǒng)橫肋結構錨桿體的抗拔力分別為127.5kN、124.1kN及116kN，同時測得3根采用本發(fā)明橫肋結構錨桿體的抗拔力分別為147.8kN、151.7kN及148.7kN，可見，采用了本發(fā)明橫肋結構的錨桿體有效提升了錨固力。

由于傳統(tǒng)錨桿體存在無肋側，在拉拔試驗過程中，傳統(tǒng)錨桿體在安裝過程中會出現(xiàn)錨固劑沿桿體無肋側溢出現(xiàn)象；傳統(tǒng)錨桿體的有肋側橫肋間距為12mm，在相同長度內，傳統(tǒng)錨桿體與本發(fā)明相比所擁有的橫肋數(shù)量更多，在常規(guī)思維下，傳統(tǒng)錨桿體由于橫肋數(shù)量更多，本應具有更高的抗拔力，但拉拔試驗得出的結果卻剛好相反，說明橫肋數(shù)量多少并非是影響拉拔力的唯一因素。

在本發(fā)明的方案中，同一組內的兩個橫肋2在桿體1周向呈整圓周圍繞分布，且相鄰組內的橫肋2之間具有90°的相位角，則有效避免了錨固劑沿桿體溢出現(xiàn)象。

在本發(fā)明的方案中，橫肋2采用了月牙形結構，且橫肋2的截面形狀為等腰梯形，當錨桿體受力拔出過程中，通過拉拔試驗證明，在錨桿體對錨固劑剪切破壞時，錨桿體對錨固劑的徑向擠壓作用得到有效增強，進而使鉆孔周圍的圍巖處于三向應力狀態(tài)，其直接表現(xiàn)為錨固力的提升，最終提高的即是巷道支護效果。

實施例中的方案并非用以限制本發(fā)明的專利保護范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均包含于本案的專利范圍中。