CN203463126U - 一种吸能锚杆 - Google Patents
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Abstract
一种吸能锚杆,包括锚杆,所述锚杆的后端安装有受压吸能的变形筒,所述变形筒安装在两垫片之间,并且通过锚具和垫片使其固定在锚具和岩石之间,所述变形筒、垫片、锚杆和锚具的中心线在同一轴线上,所述变形筒上设有3~5层孔。本实用新型结构简单,制作借助现有材料和设备,成本低廉,费效比高,适合于大面积推广使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种吸能锚杆。
背景技术
在水利水电工程、隧道工程、矿上工程等地下空间工程支护中,锚杆是一种常见的支护设备。当地质条件复杂,开采深度增大,围岩经常表现出大变形的特点。尤其在硬岩中,如果施工初期采用刚性很大的支护,但后期在遇到岩爆等变形作用下,支护结构往往会很快损坏,即浪费了人力物力,又无支护效果。为了解决锚杆在围岩发生变形时,能够产生一定的伸长变形以适应围岩的变形,同时又能保证其锚固力不下降,于是出现了一些大变形锚杆。如在专利号为201010196197.2的申请中公开了一种恒阻大变形锚杆,其恒阻吸能装置安装在锚杆头部,这样加大了结构的复杂性和施工难度,导致锚杆失效的几率增大。
在专利号为2011110061303.0的申请中公开一种锥阻式摩擦套筒大变形锚杆,其通过一个摩擦套筒来提供变形的伸长值,结构十分复杂,在深埋的地下空间结构中要考虑防锈防腐等工作环境,成本过大。在专利号201010254537.2的申请中公开一种适用高应力大变形岩体采矿用协调变形吸能锚杆,其通过热处理方式加工出一段特定长度和形状的波浪形弯曲吸能段,其提供变形有限且不能很好的观测锚杆变形工作状态,无法预测判断锚杆是否失效。
综上所述,现有各种关于吸能锚杆的专利,主要通过两种方式实现,一种通过在锚杆前部增加装置,如膨胀、摩擦设备等,来达到吸能和增加锚固力的作用。另一种是在锚杆后端增加组尼装置,通过摩擦提供阻力,来达到一定变形量。这两种方式,制作工艺比较复杂,制造成本高,施工难度比较大,对施工工艺要求高,容易发生锚杆失效的情况。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而提供一种结构简单,制作借助现有材料和设备,成本低廉的吸能锚杆,适合于大面积推广使用。
为了实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:
一种吸能锚杆,包括锚杆,所述锚杆的后端安装有受压吸能的变形筒。
所述变形筒安装在两垫片之间,并且通过锚具和垫片使其固定在锚具和岩石之间,所述变形筒、垫片、锚杆和锚具的中心线在同一轴线上。
所述变形筒上设有3~5层孔,所述变形筒从锚杆的后端向前端的方向上每层的孔的孔径依次递减。
由于采用上述方案,本装置具有如下优点:
1、本发明主要针对锚杆后端,通过增加受压吸能变形筒来提供变形量,施工简便,安全可靠。
2、本发明将受压吸能变形筒安装在锚杆后端,可以观察到锚杆受力变形的状态,及时调整施工方案,减少损失。
综上所述,本发明结构简单,制作借助现有材料和设备,成本低廉,费效比高,适合于大面积推广使用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是本实用新型的变形筒的结构示意图。
图3是图2的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图,进一步详细说明本专利的具体实施方式。
参照图1至图3,一种吸能锚杆,包括锚杆3,所述锚杆3的后端安装有受压吸能的变形筒4,所述变形筒4安装在两垫片1之间,并且通过锚具2固定在锚杆3上,所述变形筒4、垫片1、锚杆3和锚具2的中心线在同一轴线上,保证其受力均匀,所述变形筒4上设有3~5层孔5,每排孔的数目和直径根据所需的变形量和钢管的材料确定,变形量大则孔的数目多和直径大,钢管的强度高则孔的数目多和直径大,所述变形筒4从锚杆3的后端向前端的方向上每层的孔5的孔径依次递减。
本实用新型中,受压吸能变形筒4材料可以是钢管,也可以是其他塑形材料如:铝管、玻璃纤维管等。受压吸能变形筒4的孔排列形式可以是梅花桩也可以是其他形式的,如竖向排列,孔5的孔径大小也可以是一致的,通过观测受压吸能变形筒上孔的变形来判断锚杆的工作状态。
实施例
如图所示,采用长50mm、厚8mm的钢管制成受压吸能变形筒,其内径35mm,锚杆直径为23mm,垫片大小100mm*100mm厚度为6mm。受压吸能变形筒上的孔采用三排梅花桩形式布置,每排4个,孔径分别为8mm、6mm、4mm,孔之间的竖向间距8mm。
先钻孔,将锚杆3放入孔内,注浆。养护一定周期后,将垫片1放置在 孔口,尽量与围岩紧贴,将受压吸能变形筒4放置于垫片1上,在受压吸能变形筒4另一端加装另外一片垫片1。调整垫片1和受压吸能变形筒之间的缝隙,在受压吸能变形筒注入黄油等防腐剂。最后安装锚具2,在安装锚具时,同时调整受压吸能变形筒与垫片、锚杆杆体、锚具之间的缝隙,使其中心在同一根轴上,保证其受力均匀。当锚杆受力,将力传递到受压吸能变形筒上后,受压吸能变形筒的孔首先在其周围产生裂缝,通过观察裂缝的多少判断锚杆的工作状态。当力过大时,受压吸能变形筒将塑形变形破坏,锚杆失效。
Claims (4)
1.一种吸能锚杆,包括锚杆,其特征在于,所述锚杆的后端安装有受压吸能的变形筒。
2.根据权利要求1所述的吸能锚杆,其特征在于,所述变形筒安装在两垫片之间,并且通过锚具和垫片使其固定在锚具和岩石之间,所述变形筒、垫片、锚杆和锚具的中心线在同一轴线上。
3.根据权利要求1或2所述的吸能锚杆,其特征在于,所述变形筒上设有3~5层孔。
4.根据权利要求3所述的吸能锚杆,其特征在于,所述变形筒从锚杆的后端向前端的方向上每层的孔的孔径依次递减。
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CN104532834A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-04-22 | 中铁西北科学研究院有限公司勘察设计分公司 | 一种消能自适应抗震锚索结构及实施方法 |
CN105298526A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-03 | 中国葛洲坝集团第三工程有限公司 | 一种用于深埋水工隧洞围岩岩爆解危的吸能锚杆及方法 |
CN108725497A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-11-02 | 哈尔滨理工大学 | 一种轴向强度渐变的复合管 |
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