CN112412510A - 一种大变形升阻抗剪切锚索及其施工方法和工作方法 - Google Patents
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Abstract
一种大变形升阻抗剪切锚索及其施工方法和工作方法,适用于地下工程使用。包括锚索,锚索尾端设有吸能柱,吸能柱外侧通过防偏装置设有抗剪切套管,使吸能柱轴向设置在抗剪切套管内,抗剪切套管尾部固定有带肋托盘,抗剪切套管前端通过螺纹连接有与锚索匹配的锥形结构的限位板;抗剪切套管为中空圆柱管,吸能柱前端顶在限位板内设置,抗剪切套管尾部设有防冲挡板,防冲挡板内侧设有橡胶垫片;吸能柱包括多个具有不同变形启动压力的可变形的吸能管首尾连接构成。其可允许变形大、不易被剪切破坏、抗冲击效果好、让压距离可调整,索体不外露占用巷道空间。
Description
技术领域
本发明涉及一种大变形升阻抗剪切锚索及其施工方法和工作方法,尤其适用于于煤矿、金属矿山、隧道等地下工程使用的一种大变形升阻抗剪切锚索及其施工方法和工作方法。
背景技术
锚索是地下工程、采矿工程、边坡工程等领域的重要支护材料。随着资源开采条件的日益复杂,巷道围岩压力和变形量明显增大,普通锚索支护无法满足高应力大变形巷道稳定性控制需求,容易发生破断,甚至诱发冒顶事故。现有的可变形锚索大多通过摩擦吸能变形和挤压吸能变形,其中有一些缺点:其一锚索尾部外露,占用巷道空间;其二结构复杂,不方便加工,成本高,施工时间长;其三锚索让压及变形能力有限,不能有效控制围岩变形;其四当无法抵抗剪切,当围岩发生错动,锚索容易剪切发生破断;其五不可回收,不能重复利用,造成成本升高;其六无法防弹射,当锚索变形断裂时,易导致弹射伤人事故;其七不具有反映巷道围岩变形和锚索自身受力的特性。因此需要研发一种克服以上缺点的锚索。
发明内容
技术问题:针对现有技术的不足之处,提供一种适应高应力、抗剪切、大变形、可回收复用、可监测变形及受力的大变形升阻抗剪切锚索及其施工方法和工作方法;当受到冲击动压时,吸能柱通过自身变形吸能同时还通过与抗剪切套管的摩擦耗能,实现高阻抗大变形的功能。当围岩发生错动,抗剪切套管可以抵抗围岩错动产生的剪力,防止锚索被剪断。
技术方案:为实现上述技术目的,本发明的大变形升阻抗剪切锚索,包括锚索,锚索尾端设有吸能柱,吸能柱外侧通过防偏装置设有抗剪切套管,使吸能柱轴向设置在抗剪切套管内,抗剪切套管尾部固定有带肋托盘,抗剪切套管前端通过螺纹连接有与锚索匹配的锥形结构的限位板;
所述抗剪切套管为中空圆柱管,吸能柱前端顶在限位板内设置,抗剪切套管和限位板螺纹连接,通过调整抗剪切套管和限位板之间的螺纹长度从而调整抗剪切套管内部空间长度匹配吸能柱的长度,满足锚索抗变形范围的动态设置需求,抗剪切套管尾部设有防冲挡板,防冲挡板内侧设有橡胶垫片;
所述吸能柱包括多个具有不同变形启动压力的可变形的吸能管首尾连接构成,首个吸能管的头部与限位板匹配,吸能管的首尾通过螺纹串联拼装,每节吸能管的变形启动压力由前向后启动压力台阶式上升,启动压力为锚索屈服强度的50%~70%,从而使吸能柱不同的变形量对应不同的阻力,通过吸能柱的变形量直观反应其受力大小;在实际应用现场通过调整吸能管的数量,能够形成不同长度的吸能柱,进而满足现场不同工程状况变形量的需求;多节吸能管的尾端设有锁具套筒,吸能管通过锚索锁具楔体与锚索尾端紧固。
所述防偏装置为多个套在吸能柱外侧的防偏挡圈,每个防偏挡圈均设置在吸能管与吸能管首尾连接处并置于吸能柱和抗剪切套管之间,防偏挡圈为钢制圆环结构,防偏挡圈内孔设置有螺纹与吸能管端部螺纹配合。
所述吸能柱启动变形压力高于锚索安装预紧力,构成吸能柱的每节吸能管的壁厚由前到后依次增加,从而使吸能管在压力之下由前向后依次进行变形,吸能管壁厚最大的变形压力为锚索破断强度的90%~95%。
吸能管内部设置有环向一周的凹槽用于引导吸能管变形,到达启动压力后,吸能管发生压缩变形后横向膨胀变形,正好与抗剪切套管接触摩擦,通过自身变形吸能同时还通过与抗剪切套管的摩擦耗能,实现高阻抗大变形的功能。
所述吸能管的不同变形启动压力通过吸能管壁厚以及其内部凹槽深度来确定,吸能管横向膨胀变形后与锥形限位板直接接触的一端为匹配锥形限位板的锥形。
所述带肋托盘为中心凸起的碟形,设置有凸起的肋板,中心孔设有内螺纹,内螺纹与抗剪切套管尾端设置的外螺纹连接,带肋托盘边角设置有孔用于穿铁丝将带肋托盘与铁丝网或钢带固定,防止锚索破断后带肋托盘及抗剪切套管掉落伤人。
所述防冲挡板的外边缘能通过螺纹与抗剪切套管尾端匹配连接,防冲挡板圆心处设有供位移软尺通过的圆孔,圆孔边缘有固定的便于安装的碟形结构,防冲挡板内侧的设置的橡胶垫片用以防止锚索破断后冲击防冲挡板产生火花,所述位移软尺的一端与锚索尾端连接。
所述位移软尺截面为圆形并带有刻度,一端有比锚索直径略大的圆形卡扣连接锚索索体尾部,另一端露出防冲挡板的圆孔外。
一种使大变形升阻抗剪切锚索的施工方法,其步骤为:
1a利用与限位挡板形状及抗剪切套管尺寸匹配的锥形钻头在巷道壁上施工大直径钻孔,钻孔长度与抗剪切套管匹配,再在大直径钻孔底部施工安装锚索的同心小直径钻孔;
1b将树脂药卷和锚索推入孔底并搅拌,待树脂药卷凝固后,根据现场抗变形需求,旋转锥形限位板,调节抗剪切套管内部让压空间长度,而后将抗剪切套管与带肋托盘通过螺纹固定并整体装入钻孔临时固定;
1c根据实际让压要求,选取不同让压功能的吸能管,并通过螺纹与防偏挡圈螺纹串联连接成为匹配抗剪切套筒内部空间长度的吸能柱,然后将连接好的吸能柱穿过锚索并固定尾端的锁具套筒,将吸能柱整个放入抗剪切套管,使用铁丝或绳索穿过带肋托盘边角圆孔将带肋托盘与铁丝网或钢带绑牢;安装锚索锁具并通过张拉机具张拉锚索直至达到预紧力后停止;
1d将位移软尺固定在锚索的尾部,将位移软尺从防冲挡板的圆孔中穿过,然后通过螺纹将防冲挡板固定在抗剪切套管孔口位置完成安装;
一种大变形升阻抗剪切锚索的工作方法,其步骤为:
2a在高应力作用下,锚索受到向巷道壁内的拉力逐渐增大,吸能柱受到的压力逐渐增大,当达到吸能管的启动吨位的时候,吸能管随着压力逐级发生压缩变形并发生横向膨胀与抗剪切套管接触摩擦,通过自身变形吸能同时还通过与抗剪切套管的摩擦耗能,实现高阻抗大变形的功能;
2b随着吸能管的逐级变形吸能柱随锚索整体向钻孔内部溃缩,通过与锚索连接的位移软尺的移动,从而显示围岩变形大小以及反映吸能柱的受力情况,对锚索达到受力极限发生破断起到预警作用;
2c当吸能柱完全变形从而达到其极限后,锚索依靠自身索体继续变形,达到拉断强度后锚索发生破断并向孔外方向弹射,设置在抗剪切套管后端孔口位置的防冲挡板有效阻挡锚索的弹射防止伤人。
有益效果:
1.吸能大变形:每个吸能管在端部设置有外螺纹,多个具有不同变形启动压力的可变形吸能管通过首尾螺纹和防偏挡圈螺纹串联连接拼装而成在一起组成吸能柱。吸能柱为吸能管通过螺纹连接拼装而成,可以根据锚索抗变形需要确定吸能管数量,进而达到动态调整吸能柱长度的目的。抗剪切套管尾部内有螺纹,与锥形限位板边缘亦设置有螺纹,二者通过螺纹连接,安装时可以通过旋转锥形限位板设置抗剪切套管内部空间长度,匹配吸能柱长度,这样满足了锚索抗变形范围的动态设置需求。
2.升阻:在抗剪切套管内安装吸能管的顺序为从里到外,吸能管厚逐渐增加,在变形过程中同时起到吸能、增阻双重功能,更有利于控制围岩过度变形。
3.吸能抗冲击:当锚索受到冲击应力时,吸能管通过及时变形,抵消围岩瞬间冲击位移,防止锚索断裂。
4.抗剪切:在巷道围岩松动圈范围内,围岩破碎松动,围岩发生错动,锚索受到剪力发生破断,然而抗剪切套管可以抵抗围岩错动产生的剪力,保护锚索免受剪切,延长锚索使用寿命,抗剪切套管长度根据现场测试松动圈结果确定,且抗剪切套管强度要大于锚杆的抗剪切强度。
5.反映围岩变形与锚索受力:在锚索尾部连接固定一软尺,软尺通过尾部防冲挡板中心孔引出托盘外,锚索受力吸能柱变形后,锚索尾部与围岩之间的相对变形可以通过软尺读出,反映围岩变形和锚索受力情况。软尺露在托盘外部部分可以贴巷道壁临时固定在托盘、铁丝网、钢带等附件上,不占用巷道净断面,不影响巷道行人和物料运输。
6.防弹射:抗剪切套管靠近托盘一端内部设置有螺纹用于固定防冲挡板。当受围岩压力作用吸能柱变形,锚索尾部全部进入套管时,安装防冲挡板,可以防止锚索断裂弹射伤人。
7.可回收:在巷道使用期结束后,可以通过锚索退锚机将锚索锁具去除,取出吸能柱和抗剪切套管,回收再次利用,节约成本。
8.抗剪切套管为中空钢管,抗剪切套管前端为锥形,安装时便于与小直径锚索孔对中,便于与末端让压管对中,防止锚索、吸能柱、抗剪切套管三者不对中导致的锚索受剪和吸能柱偏压等不利情况的出现。
9.吸能管加工简单。吸能管通过在普通钢管内部设置的环向一周的凹槽引导吸能变形,简单易加工,变形受力性能稳定。
10.吸能管配有防偏挡圈,防偏挡圈设置在吸能柱和抗剪切套管之间,可以在吸能柱沿锚索轴向变形过程中防止吸能柱偏转、卡塞等情况,保证吸能柱沿锚索轴向均匀变形。
11.托盘为四角起肋结构,抗弯曲、护表能力强,托盘与抗剪套管螺纹连接、现场拼装,方便运输。
12.抗剪切套管和吸能柱、吸能管均为圆柱形对称截面,与钻孔形状匹配。适应孔壁岩石各方向剪切变形。
13.锚索安装完成后,索体及锁具均在抗剪切套管内部,后期吸能柱变形后锁具和索体仍在抗剪切套管内部,不占用巷道内空间,不影响巷道净断面使用,不妨碍巷道内行人和机具运输。
14.本发明适应不同岩性、强度的岩石,强度和变形性能稳定,不会受到外部岩石环境的影响。这比其他靠摩擦实现恒阻让压的锚索性能更加稳定。
15.吸能柱受力变形后与套简接触摩擦,通过自身变形吸能同时还通过与抗剪切套管的摩擦耗能,实现高阻抗大变形的功能。
附图说明
图1是本发明大变形升阻抗剪切锚索的结构示意图;
图2是本发明大变形升阻抗剪切锚索的吸能柱结构示意图;
图3是本发明大变形升阻抗剪切锚索的吸能管结构示意图;
图4是本发明大变形升阻抗剪切锚索的带肋托盘结构示意图;
图5是本发明大变形升阻抗剪切锚索使用中的结构示意图;
图6是本发明大变形升阻抗剪切锚索的一级让压结构示意图;
图7是本发明大变形升阻抗剪切锚索的二级让压结构示意图;
图8是本发明大变形升阻抗剪切锚索的三级让压结构示意图;
图中:吸能柱-1、带肋托盘-2、抗剪切套管-3、防冲挡板-4、橡胶垫片-41,位移软尺-5、防偏挡圈-6、锥形限位板-7、锁具套筒-8、锁具楔体-9、锚索-10,吸能管-11。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的说明:
如图1和图2所示,本发明的大变形升阻抗剪切锚索,包括锚索10,锚索10尾端设有吸能柱1,吸能柱1外侧通过防偏装置设有抗剪切套管3,使吸能柱1轴向设置在抗剪切套管3内,抗剪切套管3尾部固定有带肋托盘2,抗剪切套管3前端通过螺纹连接有与锚索10匹配的锥形结构的限位板7;
所述抗剪切套管3为中空圆柱管,吸能柱1前端顶在限位板7内设置,抗剪切套管3和限位板7螺纹连接,通过调整抗剪切套管3和限位板7之间的螺纹长度从而调整抗剪切套管3内部空间长度匹配吸能柱1的长度,满足锚索10抗变形范围的动态设置需求,抗剪切套管3尾部设有防冲挡板4,防冲挡板4内侧设有橡胶垫片41;
所述吸能柱1包括多个具有不同变形启动压力的可变形的吸能管11首尾连接构成,如图3所示,左侧的为首个吸能管11,其头部与限位板7匹配,右侧为中段的吸能管11,首尾通过螺纹串联拼装,每节吸能管11的变形启动压力由前向后启动压力台阶式上升,启动压力为锚索屈服强度的50%~70%,从而使吸能柱1不同的变形量对应不同的阻力,通过吸能柱1的变形量直观反应其受力大小;在实际应用现场通过调整吸能管11的数量,能够形成不同长度的吸能柱1,进而满足现场不同工程状况变形量的需求;多节吸能管11的尾端设有锁具套筒8,吸能管11通过锚索锁具楔体9与锚索10尾端紧固。
所述防偏装置为多个套在吸能柱1外侧的防偏挡圈6,每个防偏挡圈6均设置在吸能管11与吸能管11首尾连接处并置于吸能柱1和抗剪切套管3之间,防偏挡圈6为钢制圆环结构,防偏挡圈6内孔设置有螺纹与吸能管11端部螺纹配合。所述吸能柱1启动变形压力高于锚索10安装预紧力,构成吸能柱1的每节吸能管11的壁厚由前到后依次增加,从而使吸能管11在压力之下由前向后依次进行变形,吸能管11壁厚最大的变形压力为锚索10破断强度的90%~95%。吸能管11内部设置有环向一周的凹槽用于引导吸能管11变形,到达启动压力后,吸能管11发生压缩变形后横向膨胀变形,正好与抗剪切套管3接触摩擦,通过自身变形吸能同时还通过与抗剪切套管3的摩擦耗能,实现高阻抗大变形的功能。所述吸能管11的不同变形启动压力通过吸能管11壁厚以及其内部凹槽深度来确定,吸能管11横向膨胀变形后与锥形限位板7直接接触的一端为匹配锥形限位板7的锥形。所述防冲挡板4的外边缘能通过螺纹与抗剪切套管3尾端匹配连接,防冲挡板4圆心处设有供位移软尺5通过的圆孔,圆孔边缘有固定的便于安装的碟形结构,防冲挡板4内侧的设置的橡胶垫片41用以防止锚索10破断后冲击防冲挡板4产生火花,所述位移软尺5的一端与锚索10尾端连接,位移软尺5截面为圆形并带有刻度,一端有比锚索直径略大的圆形卡扣连接锚索10索体尾部,另一端露出防冲挡板4的圆孔外。。
如图4所示,所述带肋托盘2为中心凸起的碟形,设置有凸起的肋板,中心孔设有内螺纹,内螺纹与抗剪切套管3尾端设置的外螺纹连接,带肋托盘2边角设置有孔21用于穿铁丝将带肋托盘2与铁丝网或钢带固定,防止锚索10破断后带肋托盘2及抗剪切套管3掉落伤人。
如图5、图6、图7和图8所示,一种使用所述大变形升阻抗剪切锚索的施工方法,其步骤为:
1a利用与限位挡板7形状及抗剪切套管3尺寸匹配的锥形钻头在巷道壁上施工大直径钻孔,钻孔长度与抗剪切套管3匹配,再在大直径钻孔底部施工安装锚索的同心小直径钻孔;
1b将树脂药卷和锚索推入孔底并搅拌,待树脂药卷凝固后,根据现场抗变形需求,旋转锥形限位板7,调节抗剪切套管3内部让压空间长度,而后将抗剪切套管3与带肋托盘2通过螺纹固定并整体装入钻孔临时固定;
1c根据实际让压要求,选取不同让压功能的吸能管11,并通过螺纹与防偏挡圈6螺纹串联连接成为匹配抗剪切套筒3内部空间长度的吸能柱1,然后将连接好的吸能柱1穿过锚索并固定尾端的锁具套筒8,将吸能柱1整个放入抗剪切套管3,使用铁丝或绳索穿过带肋托盘2边角圆孔21将带肋托盘2与铁丝网或钢带绑牢;安装锚索锁具8并通过张拉机具张拉锚索10直至达到预紧力后停止;
1d将位移软尺5固定在锚索10的尾部,将位移软尺5从防冲挡板4的圆孔中穿过,然后通过螺纹将防冲挡板4固定在抗剪切套管3孔口位置完成安装;
一种使用大变形升阻抗剪切锚索的工作方法,其步骤为:
2a在高应力作用下,锚索10受到向巷道壁内的拉力逐渐增大,吸能柱1受到的压力逐渐增大,当达到吸能管11的启动吨位的时候,吸能管11随着压力逐级发生压缩变形并发生横向膨胀与抗剪切套管3接触摩擦,通过自身变形吸能同时还通过与抗剪切套管3的摩擦耗能,实现高阻抗大变形的功能;
2b随着吸能管11的逐级变形吸能柱1随锚索10整体向钻孔内部溃缩,通过与锚索10连接的位移软尺5的移动,从而显示围岩变形大小以及反映吸能柱1的受力情况,对锚索10达到受力极限发生破断起到预警作用;
2c当吸能柱1完全变形从而达到其极限后,锚索10依靠自身索体继续变形,达到拉断强度后锚索10发生破断并向孔外方向弹射,设置在抗剪切套管3后端孔口位置的防冲挡板4有效阻挡锚索10的弹射防止伤人。
Claims (10)
1.一种大变形升阻抗剪切锚索,其特征在于:它包括锚索(10),锚索(10)尾端设有吸能柱(1),吸能柱(1)外侧通过防偏装置设有抗剪切套管(3),使吸能柱(1)轴向设置在抗剪切套管(3)内,抗剪切套管(3)尾部固定有带肋托盘(2),抗剪切套管(3)前端通过螺纹连接有与锚索(10)匹配的锥形结构的限位板(7);
所述抗剪切套管(3)为中空圆柱管,吸能柱(1)前端顶在限位板(7)内设置,抗剪切套管(3)和限位板(7)螺纹连接,通过调整抗剪切套管(3)和限位板(7)之间的螺纹长度从而调整抗剪切套管(3)内部空间长度匹配吸能柱(1)的长度,满足锚索(10)抗变形范围的动态设置需求,抗剪切套管(3)尾部设有防冲挡板(4),防冲挡板(4)内侧设有橡胶垫片(41);
所述吸能柱(1)包括多个具有不同变形启动压力的可变形的吸能管(11)首尾连接构成,首个吸能管(11)的头部与限位板(7)匹配,吸能管(11)的首尾通过螺纹串联拼装,每节吸能管(11)的变形启动压力由前向后启动压力台阶式上升,启动压力为锚索屈服强度的50%~70%,从而使吸能柱(1)不同的变形量对应不同的阻力,通过吸能柱(1)的变形量直观反应其受力大小;在实际应用现场通过调整吸能管(11)的数量,能够形成不同长度的吸能柱(1),进而满足现场不同工程状况变形量的需求;多节吸能管(11)的尾端设有锁具套筒(8),吸能管(11)通过锚索锁具楔体(9)与锚索(10)尾端紧固。
2.根据权利要求1所述的大变形升阻抗剪切锚索,其特征在于:所述防偏装置为多个套在吸能柱(1)外侧的防偏挡圈(6),每个防偏挡圈(6)均设置在吸能管(11)与吸能管(11)首尾连接处并置于吸能柱(1)和抗剪切套管(3)之间,防偏挡圈(6)为钢制圆环结构,防偏挡圈(6)内孔设置有螺纹与吸能管(11)端部螺纹配合。
3.根据权利要求1所述的大变形升阻抗剪切锚索,其特征在于:所述吸能柱(1)启动变形压力高于锚索(10)安装预紧力,构成吸能柱(1)的每节吸能管(11)的壁厚由前到后依次增加,从而使吸能管(11)在压力之下由前向后依次进行变形,吸能管(11)壁厚最大的变形压力为锚索(10)破断强度的90%~95%。
4.根据权利要求1所述的大变形升阻抗剪切锚索,其特征在于:吸能管(11)内部设置有环向一周的凹槽用于引导吸能管(11)变形,到达启动压力后,吸能管(11)发生压缩变形后横向膨胀变形,正好与抗剪切套管(3)接触摩擦,通过自身变形吸能同时还通过与抗剪切套管(3)的摩擦耗能,实现高阻抗大变形的功能。
5.根据权利要求4所述的大变形升阻抗剪切锚索,其特征在于:所述吸能管(11)的不同变形启动压力通过吸能管(11)壁厚以及其内部凹槽深度来确定,吸能管(11)横向膨胀变形后与锥形限位板(7)直接接触的一端为匹配锥形限位板(7)的锥形。
6.根据权利要求1所述的大变形升阻抗剪切锚索,其特征在于:所述带肋托盘(2)为中心凸起的碟形,设置有凸起的肋板,中心孔设有内螺纹,内螺纹与抗剪切套管(3)尾端设置的外螺纹连接,带肋托盘(2)边角设置有孔(21)用于穿铁丝将带肋托盘(2)与铁丝网或钢带固定,防止锚索(10)破断后带肋托盘(2)及抗剪切套管(3)掉落伤人。
7.根据权利要求1所述的大变形升阻抗剪切锚索,其特征在于:所述防冲挡板(4)的外边缘能通过螺纹与抗剪切套管(3)尾端匹配连接,防冲挡板(4)圆心处设有供位移软尺(5)通过的圆孔,圆孔边缘有固定的便于安装的碟形结构,防冲挡板(4)内侧的设置的橡胶垫片(41)用以防止锚索(10)破断后冲击防冲挡板(4)产生火花,所述位移软尺(5)的一端与锚索(10)尾端连接。
8.根据权利要求7所述的大变形升阻抗剪切锚索,其特征在于:所述位移软尺(5)截面为圆形并带有刻度,一端有比锚索直径略大的圆形卡扣连接锚索(10)索体尾部,另一端露出防冲挡板(4)的圆孔外。
9.一种使用上述任一权利要求所述大变形升阻抗剪切锚索的施工方法,其特征在于步骤为:
1a利用与限位挡板(7)形状及抗剪切套管(3)尺寸匹配的锥形钻头在巷道壁上施工大直径钻孔,钻孔长度与抗剪切套管(3)匹配,再在大直径钻孔底部施工安装锚索的同心小直径钻孔;
1b将树脂药卷和锚索推入孔底并搅拌,待树脂药卷凝固后,根据现场抗变形需求,旋转锥形限位板(7),调节抗剪切套管(3)内部让压空间长度,而后将抗剪切套管(3)与带肋托盘(2)通过螺纹固定并整体装入钻孔临时固定;
1c根据实际让压要求,选取不同让压功能的吸能管(11),并通过螺纹与防偏挡圈(6)螺纹串联连接成为匹配抗剪切套筒(3)内部空间长度的吸能柱(1),然后将连接好的吸能柱(1)穿过锚索并固定尾端的锁具套筒(8),将吸能柱(1)整个放入抗剪切套管(3),使用铁丝或绳索穿过带肋托盘(2)边角圆孔(21)将带肋托盘(2)与铁丝网或钢带绑牢;安装锚索锁具(8)并通过张拉机具张拉锚索(10)直至达到预紧力后停止;
1d将位移软尺(5)固定在锚索(10)的尾部,将位移软尺(5)从防冲挡板(4)的圆孔中穿过,然后通过螺纹将防冲挡板(4)固定在抗剪切套管(3)孔口位置完成安装。
10.一种使用上述任一权利要求所述大变形升阻抗剪切锚索的工作方法,其特征在于步骤为:
2a在高应力作用下,锚索(10)受到向巷道壁内的拉力逐渐增大,吸能柱(1)受到的压力逐渐增大,当达到吸能管(11)的启动吨位的时候,吸能管(11)随着压力逐级发生压缩变形并发生横向膨胀与抗剪切套管(3)接触摩擦,通过自身变形吸能同时还通过与抗剪切套管(3)的摩擦耗能,实现高阻抗大变形的功能;
2b随着吸能管(11)的逐级变形吸能柱(1)随锚索(10)整体向钻孔内部溃缩,通过与锚索(10)连接的位移软尺(5)的移动,从而显示围岩变形大小以及反映吸能柱(1)的受力情况,对锚索(10)达到受力极限发生破断起到预警作用;
2c当吸能柱(1)完全变形从而达到其极限后,锚索(10)依靠自身索体继续变形,达到拉断强度后锚索(10)发生破断并向孔外方向弹射,设置在抗剪切套管(3)后端孔口位置的防冲挡板(4)有效阻挡锚索(10)的弹射防止伤人。
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