CN114352330B - 一种用于防止地震对隧道冲击的注浆支护锚索设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于防止地震对隧道冲击的注浆支护锚索设备，包括：注浆管，其外表面绕设有至少三根外绕丝，且外绕丝与注浆管之间共同构成锚索本体结构，所述锚索本体结构能够穿过隧道顶板并伸入至岩石层中的预置孔中，所述预置孔的尾部还设有延伸弧孔；导向锥，其固定于注浆管的伸入端端部；所述锚索本体结构为可形变材质。
Description
技术领域
本发明涉及注浆支护锚索技术领域，具体涉及一种用于防止地震对隧道冲击的注浆支护锚索设备。
背景技术
为缩短距离和避免大坡道，常常修建从山岭或丘陵下穿越的隧道，而隧道工程相对于桥梁工程与公路工程而言施工难度更高而且危险系数更大，因此需要较佳的支护防护，而在隧道修建时，常常采用注浆支护锚索作为其支护手段之一，现有的锚索设备，其往往索体直接插入岩石层内，然后通过注浆液与岩壁结合，其锚索索体与浆液结合固定性较差，并且无法有效的应对地震对于隧道的冲击。
因此，有必要提供一种用于防止地震对隧道冲击的注浆支护锚索设备以解决上述问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于防止地震对隧道冲击的注浆支护锚索设备，包括：
注浆管，其外表面绕设有至少三根外绕丝，且外绕丝与注浆管共同构成锚索本体结构，所述锚索本体结构穿过隧道顶板并伸入至岩石层中的预置孔中，所述预置孔的尾部还设有延伸弧孔；
导向锥，其固定于注浆管的伸入端端部；
所述锚索本体结构为可形变材质。
进一步，作为优选，所述延伸弧孔至少包括一段与预置孔相互垂直的延伸部分。
进一步，作为优选，所述锚索本体结构被分隔为至少三段，且相邻两段之间采用馈能减震组件相连。
进一步，作为优选，其中一个馈能减震组件位于预置孔中，另一馈能减震组件位于延伸弧孔中且与预置孔相互垂直的延伸部分位置处。
进一步，作为优选，两个馈能减震组件之间所对应的注浆管上以及注浆管靠近导向锥位置处开设有注浆孔。
进一步，作为优选，所述馈能减震组件包括：
安装筒；
对称滑动设置于所述安装筒中的两个连接臂，所述连接臂伸入所述安装筒的一端还固定有活塞；
挤压缓冲组件，设置于两个活塞之间；
第二环体，其滑动套设于所述连接臂的外部，且所述第二环体远离活塞的一端圆周阵列连接有多个第二弹簧，用于与分压缓冲组件相连，所述分压缓冲组件固定于所述安装筒上；以及
第一环体，其滑动设置于所述安装筒的内壁上，且与所述第二环体相对应设置，且所述第一环体远离活塞的一端圆周阵列连接有多个第一弹簧，所述第一弹簧的另一端连接至分压缓冲组件上。
进一步，作为优选，在第一弹簧和第二弹簧未受压情况下，能够使的所述第一环体与挤压缓冲组件之间的距离小于第二环体与挤压缓冲组件之间的距离。
进一步，作为优选，所述挤压缓冲组件包括两个对称滑动设置于安装筒中的缓冲层，两个缓冲层相互靠近的一侧均固定有多个对称设置的缓冲座，所述缓冲座的两端固定有连接架；
对应的缓冲座之间的连接架相互连接设置；
对应的缓冲座之间采用X型支撑架进行支撑连接；
所述连接架以及支撑架均为弹性形变材质；
相邻四个连接架之间还填充有填充层。
进一步，作为优选，所述分压缓冲组件为圆周阵列排布的多个，且包括：
安装板，用于与第一弹簧和第二弹簧相连：
至少一个固定座，其固定于底座上，所述底座固定于安装筒中；
对称铰接于所述固定座上的第一臂体，所述第一臂体远离固定座的一端铰接至滑块上，所述滑块限位滑动设置于所述安装板上；
对称铰接于所述固定座上的第三臂体，所述第三臂体远离固定座的一端与第二臂体相铰接，所述第二臂体远离第三臂体的一端铰接至所述第一臂体上；
所述第三臂体与第二臂体之间连接有第三弹簧；
两个第一臂体之间连接有第四弹簧；
两个第三臂体之间连接有第五弹簧。
与现有技术相比，本发明提供了一种用于防止地震对隧道冲击的注浆支护锚索设备，具有以下有益效果：
本发明实施例中，设置有延伸弧孔，从而提高了岩石层对于支护锚索的连接性，使得二者的锚固更加稳定，有利于在复杂地质条件下提高对于隧道的支护能力，以及有效的应对地震对于隧道的冲击。
本发明实施例中，延伸弧孔至少包括一段与预置孔相互垂直的延伸部分，而锚索本体结构被分隔为至少三段，且相邻两段之间采用馈能减震组件相连；其中一个馈能减震组件位于预置孔中，另一馈能减震组件位于延伸弧孔中且与预置孔相互垂直的延伸部分位置处，因此，利用两个馈能减震组件能够在两个方向上进行馈能减震，有效地保障了对于锚索本体结构对于地震的应对能力，并且馈能减震组件的馈能作用还可进一步对地震所产生的能量进行消耗，减少了地震对于隧道的冲击影响；
本发明实施例中，在利用馈能减震组件进行馈能时，连接臂被向外拉动时，活塞能够依次对第一环体以及第二环体进行挤压，其中第一弹簧和第二弹簧能够提供耗能缓冲，也就是说，此处缓冲可分为两级，第一环体能够提供第一级别耗能缓冲，第二环体能够提供第二级别耗能缓冲，进而实现梯度耗能缓冲，在此基础上，本发明实施例中，还设置有分压缓冲组件进行进一步分压缓冲；
而在连接臂被向内推动时，活塞能够作用于挤压缓冲组件上，此时第一环体或是第二环体则不参与缓冲，也就是说，本发明实施例中，各个方向的馈能缓冲为独立进行，提高了其馈能缓冲的稳定性。
附图说明
图1为一种用于防止地震对隧道冲击的注浆支护锚索设备的整体结构示意图；
图2为一种用于防止地震对隧道冲击的注浆支护锚索设备的安装结构示意图；
图3为一种用于防止地震对隧道冲击的注浆支护锚索设备中馈能减震组件的结构示意图；
图4为一种用于防止地震对隧道冲击的注浆支护锚索设备中挤压缓冲组件的结构示意图；
图5为一种用于防止地震对隧道冲击的注浆支护锚索设备中分压缓冲组件的结构示意图；
图中：1、注浆管；2、外绕丝；3、注浆孔；4、导向锥；7、馈能减震组件；8、防水塞；9、锁紧套；10、隔板；11、隧道顶板；12、预置孔；13、延伸弧孔；71、安装筒；72、连接臂；73、活塞；74、挤压缓冲组件；75、第一环体；76、第一弹簧；77、分压缓冲组件；78、第二环体；79、第二弹簧；741、缓冲层；742、缓冲座；743、连接架；744、支撑架；745、填充层；771、安装板；772、固定座；773、第一臂体；774、滑块；775、第二臂体；776、第三臂体；777、第三弹簧；778、第四弹簧；779、第五弹簧。
具体实施方式
请参阅图1-5，本发明提供了一种用于防止地震对隧道冲击的注浆支护锚索设备，包括：
注浆管1，其外表面绕设有至少三根外绕丝2，且外绕丝与注浆管1共同构成锚索本体结构，所述锚索本体结构穿过隧道顶板11并伸入至岩石层中的预置孔12中，所述预置孔12的尾部还设有延伸弧孔13；
导向锥4，其固定于注浆管1的伸入端端部；
所述锚索本体结构为可形变材质。
在实施时，先利用钻进设备在隧道顶部预钻设预置孔12以及延伸弧孔13，并在预置孔的孔口处固定防水塞8，之后下入锚索本体结构，锚索本体结构依次穿过隧道顶板并伸入岩石层中的预置孔中，最后在锚索本体结构外部套设隔板10，从而对隧道顶板进行支撑，并在锚索本体结构上设置锁紧套9，从而对隔板10进行固定。
另外，本实施例中，还可利用注浆设备向注浆管1中进行注浆，使得注浆管1的部分与岩石层进行锚固连接；
另外，由于设置有延伸弧孔13，从而提高了岩石层对于支护锚索的连接性，使得二者的锚固更加稳定，有利于在复杂地质条件下提高对于隧道的支护能力，以及有效的应对地震对于隧道的冲击。
作为较佳的实施例，所述延伸弧孔13至少包括一段与预置孔12相互垂直的延伸部分。
另外，所述锚索本体结构被分隔为至少三段，且相邻两段之间采用馈能减震组件7相连；
具体的，其中一个馈能减震组件位于预置孔12中，另一馈能减震组件位于延伸弧孔中且与预置孔12相互垂直的延伸部分位置处。
因此，利用两个馈能减震组件能够在两个方向上进行馈能减震，有效地保障了对于锚索本体结构对于地震的应对能力，并且馈能减震组件的馈能作用还可进一步对地震所产生的能量进行消耗，减少了地震对于隧道的冲击影响。
本实施例中，两个馈能减震组件7之间所对应的注浆管1上以及注浆管1靠近导向锥4位置处开设有注浆孔3。
本实施例中，如图3，所述馈能减震组件7包括：
安装筒71；
对称滑动设置于所述安装筒71中的两个连接臂72，所述连接臂72伸入所述安装筒71的一端还固定有活塞73；
挤压缓冲组件74，设置于两个活塞73之间；
第二环体78，其滑动套设于所述连接臂72的外部，且所述第二环体78远离活塞73的一端圆周阵列连接有多个第二弹簧79，用于与分压缓冲组件77相连，所述分压缓冲组件77固定于所述安装筒71上；以及
第一环体75，其滑动设置于所述安装筒71的内壁上，且与所述第二环体相对应设置，且所述第一环体75远离活塞73的一端圆周阵列连接有多个第一弹簧76，所述第一弹簧76的另一端连接至分压缓冲组件77上。
在连接臂72被向外拉动时，活塞能够依次对第一环体75以及第二环体78进行挤压，其中第一弹簧和第二弹簧能够提供耗能缓冲，也就是说，此处缓冲可分为两级，第一环体能够提供第一级别耗能缓冲，第二环体能够提供第二级别耗能缓冲，进而实现梯度耗能缓冲，在此基础上，本实施例中还设置有分压缓冲组件77进行进一步分压缓冲；
而在连接臂72被向内推动时，活塞能够作用于挤压缓冲组件74上，此时第一环体或是第二环体则不参与缓冲，也就是说，本实施例中，各个方向的馈能缓冲为独立进行，提高了其馈能缓冲的稳定性。
作为较佳的实施例，在第一弹簧和第二弹簧未受压情况下，能够使的所述第一环体与挤压缓冲组件74之间的距离小于第二环体与挤压缓冲组件之间的距离。
本实施例中，如图4，所述挤压缓冲组件74包括两个对称滑动设置于安装筒71中的缓冲层741，两个缓冲层741相互靠近的一侧均固定有多个对称设置的缓冲座742，所述缓冲座742的两端固定有连接架743；
对应的缓冲座742之间的连接架743相互连接设置；
对应的缓冲座742之间采用X型支撑架744进行支撑连接；
所述连接架743以及支撑架744均为弹性形变材质；
相邻四个连接架743之间还填充有填充层745。
本实施例中，如图5，所述分压缓冲组件77为圆周阵列排布的多个，且包括：
安装板771，用于与第一弹簧和第二弹簧相连：
至少一个固定座772，其固定于底座上，所述底座固定于安装筒中；
对称铰接于所述固定座772上的第一臂体773，所述第一臂体773远离固定座的一端铰接至滑块774上，所述滑块774限位滑动设置于所述安装板771上；
对称铰接于所述固定座772上的第三臂体776，所述第三臂体776远离固定座的与第二臂体775相铰接，所述第二臂体775的远离第三臂体的一端铰接至所述第一臂体773上；
所述第三臂体776与第二臂体775之间连接有第三弹簧777；
两个第一臂体773之间连接有第四弹簧778；
两个第三臂体776之间连接有第五弹簧779。
在具体实施时，先利用钻进设备在隧道顶部预钻设预置孔12以及延伸弧孔13，并在预置孔的孔口处固定防水塞8，之后下入锚索本体结构，锚索本体结构依次穿过隧道顶板并伸入岩石层中的预置孔中，最后在锚索本体结构外部套设隔板10，从而对隧道顶板进行支撑，并在锚索本体结构上设置锁紧套9，从而对隔板10进行固定，另外在下入锚索后，还可利用注浆设备向注浆管1中进行注浆，使得注浆管1的部分与岩石层进行锚固连接。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于防止地震对隧道冲击的注浆支护锚索设备，其特征在于：包括：
注浆管（1），其外表面绕设有至少三根外绕丝（2），且外绕丝与注浆管（1）共同构成锚索本体结构，所述锚索本体结构穿过隧道顶板（11）并伸入至岩石层中的预置孔（12）中，所述预置孔（12）的尾部还设有延伸弧孔（13）；
导向锥（4），其固定于注浆管（1）的伸入端端部；
所述锚索本体结构为可形变材质；
所述延伸弧孔（13）至少包括一段与预置孔（12）相互垂直的延伸部分；
所述锚索本体结构被分隔为至少三段，且相邻两段之间采用馈能减震组件（7）相连；
所述馈能减震组件（7）包括：
安装筒（71）；
对称滑动设置于所述安装筒（71）中的两个连接臂（72），所述连接臂（72）伸入所述安装筒（71）的一端还固定有活塞（73）；
挤压缓冲组件（74），设置于两个活塞（73）之间；
第二环体（78），其滑动套设于所述连接臂（72）的外部，且所述第二环体（78）远离活塞（73）的一端圆周阵列连接有多个第二弹簧（79），用于与分压缓冲组件（77）相连，所述分压缓冲组件（77）固定于所述安装筒（71）上；以及
第一环体（75），其滑动设置于所述安装筒（71）的内壁上，且与所述第二环体相对应设置，且所述第一环体（75）远离活塞（73）的一端圆周阵列连接有多个第一弹簧（76），所述第一弹簧（76）的另一端连接至分压缓冲组件（77）上。
2.根据权利要求1所述的一种用于防止地震对隧道冲击的注浆支护锚索设备，其特征在于：其中一个馈能减震组件位于预置孔（12）中，另一馈能减震组件位于延伸弧孔中且与预置孔（12）相互垂直的延伸部分位置处。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于防止地震对隧道冲击的注浆支护锚索设备，其特征在于：两个馈能减震组件（7）之间所对应的注浆管（1）上以及注浆管（1）靠近导向锥（4）位置处开设有注浆孔（3）。
4.根据权利要求1所述的一种用于防止地震对隧道冲击的注浆支护锚索设备，其特征在于：在第一弹簧和第二弹簧未受压情况下，能够使的所述第一环体与挤压缓冲组件（74）之间的距离小于第二环体与挤压缓冲组件之间的距离。
5.根据权利要求1所述的一种用于防止地震对隧道冲击的注浆支护锚索设备，其特征在于：所述挤压缓冲组件（74）包括两个对称滑动设置于安装筒（71）中的缓冲层（741），两个缓冲层（741）相互靠近的一侧均固定有多个对称设置的缓冲座（742），所述缓冲座（742）的两端固定有连接架（743）；
对应的缓冲座（742）之间的连接架（743）相互连接设置；
对应的缓冲座（742）之间采用X型支撑架（744）进行支撑连接；
所述连接架（743）以及支撑架（744）均为弹性形变材质；
相邻四个连接架（743）之间还填充有填充层（745）。
6.根据权利要求1所述的一种用于防止地震对隧道冲击的注浆支护锚索设备，其特征在于：所述分压缓冲组件（77）为圆周阵列排布的多个，且包括：
安装板（771），用于与第一弹簧和第二弹簧相连：
至少一个固定座（772），其固定于底座上，所述底座固定于安装筒中；
对称铰接于所述固定座（772）上的第一臂体（773），所述第一臂体（773）远离固定座的一端铰接至滑块（774）上，所述滑块（774）限位滑动设置于所述安装板（771）上；
对称铰接于所述固定座（772）上的第三臂体（776），所述第三臂体（776）远离固定座的一端与第二臂体（775）相铰接，所述第二臂体（775）远离第三臂体的一端铰接至所述第一臂体（773）上；
所述第三臂体（776）与第二臂体（775）之间连接有第三弹簧（777）；
两个第一臂体（773）之间连接有第四弹簧（778）；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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