CN203347813U - 一种胀壳式恒阻预应力锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种胀壳式恒阻预应力锚杆，属于岩土工程技术领域。采用对锚固头中的胀壳和锥芯进行改进，在胀壳的内壁面和锥芯的外壁面上设置有相对应的梯级恒阻凸台，胀壳上的梯级恒阻凸台形成的梯级锥形面和锥芯上的梯级恒阻凸台形成的梯级锥形面相互之间滑动配合，能够使得胀壳均匀膨胀，胀壳和锥芯的梯级恒阻凸台的设置，可以限制胀壳的张开程度和对胀壳与锥芯的相对运动进行限位，进而限定该胀壳式恒阻预应力锚杆的最大锚固力，防止锚杆体拉坏，防止锥芯的整体滑脱；本实用新型一种胀壳式恒阻预应力锚杆结构设计合理，安装方便。

Description

一种胀壳式恒阻预应力锚杆

技术领域

本实用新型涉及一种隧洞（道）或巷道支护用胀壳式预应力锚杆，尤其涉及一种胀壳式恒阻预应力锚杆，属于岩土工程技术领域。 

背景技术

预应力锚杆支护是隧洞（道）、地下厂房等地下硐室施工中常见的一种支护方式。通过施加主动的预应力，预应力锚杆在支护初期就能使锚固区围岩处于受压状态，从而抑制围岩的变形与破坏，使之达到稳定安全状态。而且，预应力锚杆安装速度快，可在开挖后快速安装，满足及时发挥作用的要求。目前，我国水电、能源、交通等领域发展迅速，出现了越来越多的深埋隧洞（道）、洞室群、储存库或处置库，这些深部地下工程赋存环境恶劣，地应力高，由于缺乏有效的防治措施特别是支护控制手段，开挖后极易发生破裂、剥落甚至岩爆等高应力灾害，导致重大的财产损失和人员伤亡。因此，深部工程迫切需要一种既能快速及时发挥作用并能抵抗冲击作用的锚固系统。工程实践表明，现有普通的预应力锚杆难以同时满足锚固后提供足够大的预应力和恒定的锚固力这两个条件，难以适应高应力下围岩破裂变形和岩爆等冲击作用，导致锚杆常常被拉断或者锚固头锥心滑脱。 

中国专利公开号CN1544798A，公告日期2004年11月10日，发明名称“一种胀壳式锚杆”，该申请案给公开了一种胀壳式锚杆，该锚杆的前端是内锚固段，后端是外锚固段，锚杆的垫板接近锚杆体处有连通管道，在内锚固段胀壳夹片通过绑扎绳固定在胀壳内楔的两侧开口槽中。这种预应力锚杆与钻孔内壁有效接触面积小，绑扎绳易被拉断，导致可施加的预应力小，胀壳夹片容易脱落。 

中国专利公开号CN102808635A，公告日期2012年12月5日，发明名称“一种胀壳式内锚头预应力锚杆及其安装使用方法”，该申请案公开了一种胀壳式内锚头预应力锚杆和该锚杆的安装使用方法，该预应力锚杆的内锚头包括开有锥形状通孔的胀壳和呈锥形状的锥芯。这种预应力锚杆的锥芯和胀壳会随着围岩的变形不断增大发生相对位移，导致锚固力不断增加，最终造成锚杆拉断或者锥芯滑脱。 

工程实践表明，现有的胀壳式预应力锚杆难以限制最大锚固力以及内锚固段的胀壳与锥芯的相对滑动，导致锚杆体的拉断或者锚固头锥芯的滑脱。 

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种高预应力、恒阻、锚固结构合理、安装方便的胀壳式恒阻预应力锚杆。 

为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案为：一种胀壳式恒阻预应力锚杆，包括锚杆的杆体和连接在杆体上端的托盘和锁紧螺母以及连接在杆体下端的锥芯和套装在锥芯外的胀壳，所述的胀壳的内壁面上设置有梯级恒阻凸台，锥芯的外壁面上设置有与胀壳设置的梯级恒阻凸台相对应的梯级恒阻凸台，胀壳上的梯级恒阻凸台形成的梯级锥形面和锥芯上的梯级恒阻凸台形成的梯级锥形面相互之间滑动配合，所述的锥芯上的梯级恒阻凸台最下端的凸台位于锥芯长度的1/2~2/3处。 

由于采用了以上技术方案，本实用新型一种胀壳式恒阻预应力锚杆，采用对锚固头中的胀壳和锥芯进行改进，在胀壳的内壁面和锥芯的外壁面上设置有相对应的梯级恒阻凸台，胀壳上的梯级恒阻凸台形成的梯级锥形面和锥芯上的梯级恒阻凸台形成的梯级锥形面相互之间滑动配合，能够使得胀壳均匀膨胀，胀壳和锥芯的梯级恒阻凸台的设置，可以限制胀壳的张开程度和对胀壳与锥芯的相对运动进行限位，进而限定该胀壳式恒阻预应力锚杆的最大锚固力，防止锚杆体拉坏，防止锥芯的整体滑脱； 

本实用新型胀壳式恒阻预应力锚杆设计合理，结构简单，安装方便，能够提供一定大小的预应力，限制围岩的初期变形和破坏，能够有效地控制最大锚固力的大小，防止锚杆体被拉断，能够限制胀壳与锥芯相对滑动的最大值，防止锥芯的整体滑脱。

附图说明

图1为本实用新型的结构设计示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述，见附图。 

如图1所示，一种胀壳式恒阻预应力锚杆，它由杆体3、托盘2、锁紧螺母1、锥芯5和胀壳4组成，胀壳4的内壁面上设置有梯级恒阻凸台，壁面上开有四个通槽，通槽宽度3mm左右，通槽将胀壳4对称分为四瓣，胀壳4上端的外壁开有圆环状凹槽，通槽和凹槽可以使胀壳均匀膨胀，胀壳4的锥形段外表面经过压花处理后呈浅凹花纹状，用以增加胀壳4与围岩的摩擦系数，提高锚固力，锥芯5的外壁面上设置有与胀壳4设置的梯级恒阻凸台相对应的梯级恒阻凸台，锥芯5上的梯级恒阻凸台最下端的凸台位于锥芯5长度的1/2~2/3处，胀壳4上的梯级恒阻凸台形成的梯级锥形面和锥芯5上的梯级恒阻凸台形成的梯级锥形面相互之间滑动配合，锥芯5内壁面设置有内螺纹，锥芯5活动的插入在胀壳4的锥形孔中，锥芯5的下段为圆柱状；杆体3内锚固段上设置外螺纹，杆体3内锚固段与锥芯5螺纹连接，杆体3的上段与托盘2和锁紧螺母1连接。 

本实用新型的恒阻预应力锚杆不仅可以在隧洞（道）或巷道支护初期提供足够的预应力，并且在高应力条件下随着围岩的破裂变形或在岩爆等冲击作用下可以提供恒定的锚固力，充分发挥锚杆杆体的强度，在使围岩的能量得到充分释放的同时保证了其稳定性，可有效控制深埋地下工程围岩剥落、岩爆等高应力灾害。 

Claims (2)

1.一种胀壳式恒阻预应力锚杆，包括锚杆的杆体（3）和连接在杆体（3）上端的托盘（2）和锁紧螺母（1）以及连接在杆体（3）下端的锥芯（5）和套装在锥芯（5）外的胀壳（4），其特征在于：所述的胀壳（4）的内壁面上设置有梯级恒阻凸台，锥芯（5）的外壁面上设置有与胀壳（4）设置的梯级恒阻凸台相对应的梯级恒阻凸台，胀壳（4）上的梯级恒阻凸台形成的梯级锥形面和锥芯（5）上的梯级恒阻凸台形成的梯级锥形面相互之间滑动配合。

2.如权利要求1所述的一种胀壳式恒阻预应力锚杆，所述的锥芯（5）上的梯级恒阻凸台最下端的凸台位于锥芯（5）长度的1/2~2/3处。