CN202431287U - 一种复合可伸缩锚杆 - Google Patents
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Abstract
一种复合可伸缩锚杆，适用于形变量大软岩或受采动影响大的巷道围岩支护。它包括插入注有水泥浆液钻孔内的前后段锚杆体，前后段锚杆体之间至少设有一个纺锤形弹簧，纺锤形弹簧经套管分别与前后段锚杆体焊接在一起，后段锚杆体的尾部设有固定在孔口的弹性垫板，弹性垫板上设有固定垫板的螺母。通过纺锤形弹簧部分代替锚杆的伸缩量，显著增加锚杆的让压性能，使锚杆在最大限度地利用围岩自承能力的前提下，使围岩的锚固层达到更加稳定。简化锚杆的结构，其伸缩效果好，安装使用时，在锚杆伸出头部预留可伸缩腔体，可增加锚杆复合伸缩的程度。具有支护成本低、加工方便、易于制造等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可伸缩锚杆，尤其是一种适用于形变量大、软岩或较大滑移面的土质边坡等支护的复合可伸缩锚杆。
背景技术
目前在形变量大软岩或较大滑移面的土质边坡等支护领域，存在几种支护锚杆，其存在形式基本可分为普通锚杆和可伸缩锚杆。现行的普通锚杆自身的可伸缩量和刚度相比较差距甚远，这种原因也是导致锚固失败的主要原因，尤其是在软岩支护中。从锚杆锚固机理的研究表明：有效降低作用在锚杆上的力主要体现在，增加锚杆的伸长量及降低锚杆的弹性模量，以此保证锚杆锚固作用的效应。而现存的几种可伸缩锚杆，常采用在锚杆顶部或尾部设置一个可伸缩机构，使之适应软弱岩体或土质边坡的大变形。这是较传统锚杆有所明显改善的地方，但在其他方面仍具缺点。主要体现在：①某些可伸缩锚杆主体杆采用管型，并在底部通过结构式复杂的摩擦性套接以达到锚杆伸长的目的，这种锚杆制作工艺复杂，施工难度较大，推广性不佳。②特种材料制作的可伸缩锚杆，其采用特殊的材料在规定承载力的情况下满足伸长的需要，这种锚杆结构简单，使用方便，但制作特种材料成本较高，不易推广使用。③某些可伸缩锚杆采用杆体局部的波浪形，用“波浪形”隐藏杆体实际长度，这种锚杆能适应软岩的大变形支护，但金属材料通过弯曲加工后改变了内部的微观结构，再经过拉伸恢复原状时，屈服应力有所下降抗拉能力减小，其弯曲杆体比原直杆体的承载力降低，使得实际应用价值受到限制。并且在现存的可伸缩几种型式的锚杆，在其端部没有有效的控制可伸长或收缩的预留部分，造成锚杆因为受拉剪短。此外，现有的各种锚杆在设计上有一个共同的欠缺，即只考虑了抗拉锚固作用，而未考虑到其抗切锚固作用。故不能最有效地发挥锚杆支护的潜力。
发明内容
本实用新型的目的克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作方便、安装迅速、使用方便的复合可伸缩锚杆。
为实现上述目的，本实用新型的复合可伸缩锚杆，包括插入注有水泥浆液钻孔内的前后段锚杆体，前后段锚杆体之间至少设有一个纺锤形弹簧，纺锤形弹簧经套管分别与前后段锚杆体焊接在一起，后段锚杆体的尾部设有固定在孔口的弹性垫板，弹性垫板上设有固定垫板的螺母。
有益效果：由于锚杆体最大伸缩范围内采用了纺锤形弹簧作为组成部分，简化锚杆的结构，其伸缩效果好，安装使用时，在锚杆伸出头部预留可伸缩腔体，可增加锚杆复合伸缩的程度。通过纺锤形弹簧部分代替锚杆的伸缩量，显著增加锚杆的让压性能，使锚杆在最大限度地利用围岩自承能力的前提下，使围岩的锚固层达到更加稳定。复合伸缩锚杆的预制可现场加工，大大缩短制作和安装时间。避免了目前几种可伸缩锚杆的部分局限性，在大变形软岩和大滑移面土坡中有很好的应用前景。除了具备现有各种锚杆的一般优点外，还具有以下特点：①其伸缩变形系利用纺锤形弹簧伸缩，其杆体材料本身的变形作为储备。可使锚杆连续地、均匀地产生拉伸，不发生突变，因而克服了现有伸缩式锚杆容易导致围岩内部发生离层的缺点，更有利于大变形时围岩的整体稳定。②采用全长锚固和端部锚固相结合的方法，既发挥了全长锚固方式在软岩支护中的特长，又克服了全长锚固锚杆初锚力不足的缺点。③在设计上考虑了锚杆对围岩变形的抗拉锚固作用，又对围岩变形一定的抗剪锚固作用。并可预制或现场组装焊接，操作方便、安装迅速、使用方便。相对于传统的锚杆支护，这种形式除了具有劳动强度低、效率高、工程造价及工程翻修少等优点外。更显著的是它把支护结构和围岩结合为一体，充分发挥了围岩本身对地压的自承能力，改善了围岩的受力状态。
附图说明
图1 为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的锚杆端头段梯形收缩剖面示意图。
图3 为图1的锚杆端头段半球形收缩剖面示意图。
图4 为图1的A-A剖面示意图。
图中：1-纺锤形弹簧，2-套管，3-锚杆体，4-水泥浆液，5-焊接部位，6-前后锚杆间隙，7-可收缩腔体，8-弹性垫板，9-螺母。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的描述：
如图1所示，本实用新型的复合可伸缩锚杆，主要由纺锤形弹簧1、套管2、锚杆体3、弹性垫板8、螺母9构成。锚杆体3分为前后段插入注有水泥浆液4钻孔内，锚杆体3的前后段之间连接纺锤形弹簧1，纺锤形弹簧1经套管2分别与前后段锚杆体3焊接在一起，后段锚杆体的尾部设有固定在孔口的弹性垫板8，弹性垫板8上设有固定垫板的螺母9。
安装时：将锚杆3主体前后部分通过套管2校对方向后，与纺锤形弹簧1两端头进行焊接。将焊接有纺锤形弹簧1的锚杆体3装入已钻好的孔中，根据支护结构的方式和预判断的最大伸缩处，在锚杆露出端头选择预留可收缩腔体7。图2为预留梯形体可收缩腔体，图3为预留半球形可收缩腔体。在可收缩腔体底部预留注浆口，向孔内注入水泥浆液4，待注浆满孔后，在后段锚杆体的尾部安装弹性垫板8，并螺母9将垫板固定。
Claims (1)
1.一种复合可伸缩锚杆，其特征是：它包括插入注有水泥浆液（4）钻孔内的前后段锚杆体（3），前后段锚杆体（3）之间至少设有一个纺锤形弹簧（1），纺锤形弹簧（1）经套管（2）分别与前后段锚杆体（3）焊接在一起，后段锚杆体的尾部设有固定在孔口的弹性垫板（8），弹性垫板（8）上设有固定垫板的螺母（9）。
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