CN203655326U - 一种液胀式让压抗震抗高地温锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液胀式让压抗震抗高地温锚杆，该液胀式让压抗震抗高地温锚杆包括：杆体、承压单向阀、过油孔、筒套、滑移挡块、锚固剂层、阻浆止退器、液压油层、钻孔壁、胀体管、对中器、支承垫板、圆头形垫块、螺母。本实用新型实现了让压锚杆与摩擦型锚杆的结合，具有极限伸长量大，锚固力强劲可靠，适用范围广，实现了柔性让压，能较好的抵抗冲击荷载，抗震性能优异，有效减少了高地温对锚杆的不利影响；对地下工程的二次衬砌施工以及地面边坡工程的框格梁施工无干扰和不利影响；协调变形能力、良好的让压、抗震、抗高地温性能高，延长了锚杆使用的周期，降低了维护费用。

Description

一种液胀式让压抗震抗高地温锚杆

技术领域

本实用新型属于岩土工程锚固支护技术领域，尤其涉及一种液胀式让压抗震抗高地温锚杆。

背景技术

在岩土工程涉及的地下工程、采矿工程、基坑与边坡工程中锚杆是一种主要的支护技术，其应用范围广泛，加固效果好。但是随着地下工程的增多，地下工程的埋深越来越大，面临的地质条件越来越复杂，新的问题不断涌现，诸如高地应力、高地温、软岩大变形、岩爆和高地震烈度等，这些新的问题对锚杆的应用提出了新的要求。

传统锚杆在面临以上诸多问题时存在缺陷，锚杆极限拉伸长度小，易出现锚头失效，锚杆拉断等破坏，不能适应高地应力，软岩围岩大变形等条件下地下工程的锚固支护要求，对蠕滑变形较大的边坡或滑坡体亦不能很好的适用。对抗高地温，抗震锚杆的研究国内更是少之又少。

随着岩土工程施工技术，支护理念的不断深入发展，各种不同类型的锚杆也在层出不穷的涌现。按锚固方式可分为机械锚固式锚杆、注浆锚固式锚杆和树脂粘结锚固式锚杆；按预应力方式可分为普通锚杆和预应力锚杆；按锚固段形式可分为全长锚固锚杆和端头锚固锚杆；按锚杆结构可分为螺纹钢锚杆和管缝式锚杆。

让压锚杆是解决以上诸多问题的新型锚杆的重要发展方向。其原理为通过让压装置的变形或滑移以及杆体的伸长等来实现锚杆与围岩的协调变形，达到让压目的，从而在复杂地质条件下能更好地实现锚固支护，但这些让压锚杆难以兼具让压与锚固强度，达到让压的同时锚固强度有所降低，或者让压装置难以抵抗岩爆，地震等冲击荷载作用，又或者设置于锚杆末端的让压装置侵占巷道断面，影响施工等等。如专利号87207128公开的管式摩擦可拉伸锚杆，其阻力相对较小，难以充分发挥锚杆的加固效果；专利号201010254537.2公开的一种适用高应力大变形岩体采矿用协调变形吸能锚杆，其吸能段弯曲杆体由于应力集中在冲击荷载下作用下容易拉断；专利号201210049834.2公开的动压软岩巷道用可伸缩恒力让压锚杆，其让压装置过大且位于锚杆末端，影响二次衬砌施工且不利于巷道断面空间的利用；专利号201210165982.0公开的连体式让压锚杆体系，其整体稳定可靠性难以保证，占用巷道断面空间过大。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种液胀式让压抗震抗高地温锚杆，旨在解决现有的让压锚杆存在的锚杆的加固效果不佳，锚杆容易拉断，影响二次衬砌施工且不利于巷道断面空间的利用，稳定性和可靠性差的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种液胀式让压抗震抗高地温锚杆，该液胀式让压抗震抗高地温锚杆包括：杆体、承压单向阀、过油孔、筒套、滑移挡块、锚固剂层、阻浆止退器、液压油层、钻孔壁、胀体管、对中器、支承垫板、圆头形垫块、螺母；

杆体设置在液胀式让压抗震抗高地温锚杆的中间位置，滑移挡块设置在杆体的顶端，筒套、滑移挡块和液压油层组成液胀式让压抗震抗高地温锚杆的液压装置，筒套设置在滑移挡块的外侧，筒套的外侧设置锚固剂层，胀体管通过焊接连接筒套，承压单向阀和过油孔设置在胀体管和筒套的连接处，阻浆止退器设置在液压装置的外部，液压油层设置在胶体管的内部，钻孔壁位于锚固剂层和胀体管的外侧，对中器通过螺纹安装在杆体上，对中器安装在胶体管的后端，支承垫板、圆头形垫块通过螺母与杆体的末端连接。

进一步，杆体为实心圆柱型，采用圆钢加工或玻璃钢加工制造，杆体长度为2m～2.5m。

进一步，杆体上安装对中器的数量不小于1个，对中器内径略大于杆体直径，两者相配套。

进一步，支承垫板设置为金属蝶形。

进一步，圆头形挡块采用钢制品或橡胶制品。

进一步，套筒和滑移挡块采用等强度钢制成，套筒长度为0.5m。滑移挡块与套筒内壁紧密贴合，密封性良好。

进一步，过油孔对称设置，过油孔的数量不小于2个。

进一步，胀体管采用无缝薄壁凹形断面钢管加工制造，胀体管内径略大于杆体直径，外径略小于孔壁直径，胀体管长度为0.7m～1m。

本实用新型提供的液胀式让压抗震抗高地温锚杆，实现了让压锚杆与摩擦型锚杆的结合，兼具两者优点，具有极限伸长量大，锚固力强劲可靠，适用范围广；采用液体让压，实现了柔性让压，能较好的抵抗冲击荷载，抗震性能优异；钻孔中锚杆靠近末端的部分没有充实，可与锚杆头端及外界进行较好的热交换并且液压油相比围岩拥有较大的比热容，可对孔内有一个很好的降温调控作用，有效减少了高地温对锚杆的不利影响；变形段均位于锚杆孔内，对地下工程的二次衬砌施工以及地面边坡工程的框格梁施工无干扰和不利影响；协调变形能力、良好的让压、抗震、抗高地温性能高，于普通锚杆使用周期大大提升，进而维护费用大大减少，从长期经济性来看值得推广应用。本实用新型在达到锚杆让压的同时提供可靠的锚固力，可施加预应力使高地温条件下地下工程围岩表面剥落破坏得到控制，并能抵抗地震等冲击荷载的作用，达到柔性让压目的，适用于高地温、高地震烈度地区的岩土工程锚固支护。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的液胀式让压抗震抗高地温锚杆的结构示意图；

图中：1、杆体；2、承压单向阀；3、过油孔；4、筒套；5、滑移挡块；6、锚固剂层；7、阻浆止退器；8、液压油层；9、钻孔壁；10、胀体管；11、对中器；12、支承垫板；13、圆头形垫块；14、螺母。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。

如图1所示，本实用新型实施例的液胀式让压抗震抗高地温锚杆主要由杆体1、承压单向阀2、过油孔3、筒套4、滑移挡块5、锚固剂层6、阻浆止退器7、液压油层8、钻孔壁9、胀体管10、对中器11、支承垫板12、圆头形垫块13、螺母14组成；

杆体1设置在液胀式让压抗震抗高地温锚杆的中间位置，滑移挡块5设置在杆体1的顶端，筒套4、滑移挡块5和液压油层8组成液胀式让压抗震抗高地温锚杆的液压装置，筒套4设置在滑移挡块5的外侧，筒套4的外侧设置锚固剂层6，胀体管10通过焊接连接筒套4，承压单向阀2和过油孔3设置在胀体管10和筒套4的连接处，阻浆止退器7设置在液压装置的外部，液压油层8设置在胶体管10的内部，钻孔壁9位于锚固剂层6和胀体管10的外侧，对中器11通过螺纹安装在杆体1上，对中器11安装在胶体管10的后端，支承垫板12、圆头形垫块13通过螺母14与杆体1的末端连接。

结合结构、工作原理和使用方法对本实用新型做进一步的说明：

本实用新型的液胀式让压抗震抗高地温锚杆包括杆体1，液压装置，承压单向阀2，胀体管10，阻浆止退器7，对中器11，圆头形垫块13，螺母14和支承垫板12，液压装置安装于液胀式让压抗震抗高地温锚杆的顶端，支承垫板12和圆头形垫块13通过螺母14安装于液胀式让压抗震抗高地温锚杆的末端；

杆体1为实心圆柱型，由圆钢加工而成，也可由玻璃钢加工而成，杆体1的顶端与滑移挡块5相接，杆体1的末端通过螺纹与支承垫板12，圆头形挡块13，螺母14依次相连接，杆体1上安装至少一个对中器11，杆体1与对中器11可通过螺纹相接，亦可焊接，支承垫板12为金属蝶形支承垫板，圆头形挡块13为钢制品或橡胶制品均可，支承垫板12与圆头形挡块13的接触面为相贴合的球面，螺母14采用等强螺母即可，亦可与圆头形滑块制成一个整体配件，与杆体1之间螺纹连接。

液压装置由筒套4，滑移挡块5，液压油层8构成，套筒4内径与滑移挡块5直径相当，材质相同，均为钢制，两者紧密贴合，滑移挡块5可在套筒4内移动且液压油层8的液压油不会渗过滑移挡块5，液压油层8采用抗高温液压油并且筒套4与胀体管10的连接端留有过油孔3，过油孔3应对称设置并且大于等于两个，液压装置外部带有阻浆止退器7，可焊接亦可用螺纹相连接。

胀体管10由一种外径大于锚孔孔径的无缝薄壁凹形断面钢管加工制作而成，胀体管10与液压筒套4相连接，可采用焊接方式连接，连接处设有承压单向阀2，连接端留有过油孔3，过油孔3数量应与筒套过油孔数量相匹配。

本实用新型的液胀式让压抗震抗高地温锚杆安装时，在钻孔深部装入早强锚固剂，即钢纤维树脂锚固剂，在外部依次将杆体1、液压装置、阻浆止退器7、胀体管10、对中器11组装成整体，即杆体1，再将杆体1放入钻孔，锚杆体前端的液压筒套4将早强锚固剂充分搅拌、挤压并在钻孔中填充密实，形成早强锚固体，待早强锚固剂结硬、达到所需强度后，可在液胀式让压抗震抗高地温锚杆末端依次安装支承垫板12，圆头形垫块13，螺母14，进行张拉，施加一定预应力，当高地温，地震对围岩产生影响，围岩变形并对杆体1产生拉力，液压油8的压力随杆体拉力的增加而增加，当达到承压单向阀2的额定压力时，承压单向阀2开启，杆体1拉动滑移挡块5滑动，将液压油层8从筒套4送进胀体管10，锚杆体伸长，锚杆让压并与围岩协调变形，以此来释放温度应力及抵抗地震作用；同时，在高压液压油作用下，胀体管10膨胀从而完全贴紧钻孔的不规则孔壁，从而沿胀体管10全长产生的摩擦力、机械连锁力和压力对岩体进行加固，进一步提供较高锚固力。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种液胀式让压抗震抗高地温锚杆，其特征在于，该液胀式让压抗震抗高地温锚杆包括：杆体、承压单向阀、过油孔、筒套、滑移挡块、锚固剂层、阻浆止退器、液压油层、钻孔壁、胀体管、对中器、支承垫板、圆头形垫块、螺母；

杆体设置在液胀式让压抗震抗高地温锚杆的中间位置，滑移挡块设置在杆体的顶端，筒套、滑移挡块和液压油层组成液胀式让压抗震抗高地温锚杆的液压装置，筒套设置在滑移挡块的外侧，筒套的外侧设置锚固剂层，胀体管通过焊接连接筒套，承压单向阀和过油孔设置在胀体管和筒套的连接处，阻浆止退器设置在液压装置的外部，液压油层设置在胶体管的内部，钻孔壁位于锚固剂层和胀体管的外侧，对中器通过螺纹安装在杆体上，对中器安装在胀体管的后端，支承垫板、圆头形垫块通过螺母与杆体的末端连接。

2.如权利要求1所述的液胀式让压抗震抗高地温锚杆，其特征在于，采用圆钢或玻璃钢的实心圆柱型杆体。

3.如权利要求1所述的液胀式让压抗震抗高地温锚杆，其特征在于，杆体上安装对中器的数量不小于1个。

4.如权利要求1所述的液胀式让压抗震抗高地温锚杆，其特征在于，支承垫板设置为金属蝶形。

5.如权利要求1所述的液胀式让压抗震抗高地温锚杆，其特征在于，采用钢或橡胶的圆头形挡块。

6.如权利要求1所述的液胀式让压抗震抗高地温锚杆，其特征在于，采用钢制套筒和滑移挡块。

7.如权利要求1所述的液胀式让压抗震抗高地温锚杆，其特征在于，过油孔对称设置，过油孔的数量不小于两个。

8.如权利要求1所述的液胀式让压抗震抗高地温锚杆，其特征在于，采用无缝薄壁凹形断面钢管的胀体管。

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