CN204827498U - 一种防冲击预应力锚索 - Google Patents
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Abstract
本实用新型作为一种防冲击抗震预应力锚索，由套筒、筒芯、橡胶粒填充物、夹索套、夹索片、金属套管、托盘以及锚索组成，通过在套筒内加设缓冲筒芯，使被锚固的岩体在出现较大变形时，锚索能够在套筒内产生一定的位移，对冲击力其到一定缓冲作用，避免岩体出现瞬间破坏现象，为施工人员争取了逃生时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种应用于岩土工程锚固支护领域的预应力锚索装置，尤其适用于巷道变形较大地段的围岩支护。
背景技术
在岩土工程中进行矿山巷道以及隧道支护时，常使用预应力锚索对围岩进行加固，随着开挖深度的不断增加，岩体的变形难以预知，现在工程中常用的锚杆极限拉伸长度往往较小，若地下工程中的围岩产生较大变形或者受到冲击荷载时，锚杆往往不能适应围岩的大变形而出现锚头失效、锚杆拉断等破坏，严重时还会导致塌方事故，给工程带来严重的人员伤亡和巨大的经济损失。
因此，需要一种既能提供良好锚固效果，又能削弱冲击的锚索，使得锚索在受到冲击荷载时能够产生一定的变形量，延长围岩产生大变形到出现坍塌的时间，从而确保施工人员的安全，降低事故造成的损失。
发明内容
为了克服现有预应力锚索抗冲击力与抗震性能不足的缺陷，本实用新型提供一种防冲击抗震预应力锚索，该锚索不仅能够提供有效的锚固力，还能很好地对冲击力起到较好的缓冲效果，从而达到抗震目的。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防冲击抗震预应力锚索，该装置包括套筒（1）、筒芯（2）、橡胶粒填充物（3）、夹索套（4）、夹索片（5）、金属套管（6）以及托盘（7）。套筒内部套有金属制筒芯（2），其强度要小于套筒（1）与夹索套（4）、夹索片（5），并且可以根据锚索拉拔设计值调整其强度大小，筒芯（2）内圈制有三个锥形卡槽，锥形卡槽的锥度与夹索套（4）及夹索片（5）的锥度相同，卡槽端部开口直径小于夹索套（4）最大直径，起到限制锚索（8）进一步位移的作用。套筒底部设有夹索片卡槽，卡槽锥度与夹索套（4）及夹索片（5）的锥度相同，是限制锚索（8）位移的最后一道屏障。筒芯（2）内部填充有橡胶粒充填物（3），在夹索片（5）突破筒芯（2）内卡槽后起缓冲作用，避免夹索片（5）以过快的速度冲击卡槽，造成卡槽的破坏。金属套管（6）与套筒（1）通过螺纹进行连接，起到固定、紧固托盘（7）的作用。夹索片（5）一共有四片，拼接在一起后形成椎体，在施加预应力时起到固定锚索（8）的作用，夹索套（4）为锥体，锥度与夹索片（5）保持一致，是夹索片（5）的限位构件。整个装置在工程中使用时，若支护围岩突然出现较大变形或者由于地震而产生冲击力时，锚索（8）与夹索片（5）、夹索套（4）在冲击力的作用下突破第一层卡槽，进入第一层卡槽与第二层卡槽之间的橡胶充填物（3）中，并以一定的速度挤压橡胶充填物（3），在围岩应力释放一定程度后夹索片（5）卡入筒芯（2）中的第二层卡槽中，并得以固定，使围岩在产生一次变形后不至于坍塌，为在巷道、隧道内工作的人员争取了宝贵的逃生时间，若围岩继续变形，则会依次突破第二层、第三层卡槽的约束，最终被套筒（1）底部的卡槽约束，在整个过程中围岩应力得以释放，工人在这段时间内得以逃离施工现场，起到抗冲击、防震的效果。
本实用新型的有益效果是：通过在筒芯（2）内设置三个缓冲卡槽以及橡胶粒充填物，使得整个装置具有了缓冲冲击力与削弱地震对围岩破坏程度的效果，确保了在出现围岩变形、破坏时，工人能够顺利逃离施工现场，提高了工程的安全性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是防冲击抗震预应力锚索的剖面图。
图2是防冲击抗震预应力锚索的俯视图。
图中1.套筒，2.筒芯，3.橡胶粒充填物，4.夹索套，5.夹索片，6.金属套管，7.托盘，8.锚索，9.岩体。
具体实施
在图1中，套筒内部套有金属制筒芯（2），其强度要小于套筒（1）与夹索套（4）、夹索片（5），并且可以根据锚索拉拔设计值调整其强度大小，筒芯（2）内圈制有三个锥形卡槽，锥形卡槽的锥度与夹索套（4）及夹索片（5）的锥度相同，卡槽端部开口直径小于夹索套（4）最大直径，起到限制锚索（8）进一步位移的作用。套筒底部设有夹索片卡槽，卡槽锥度与夹索套（4）及夹索片（5）的锥度相同，是限制锚索（8）位移的最后一道屏障。筒芯（2）内部填充有橡胶粒充填物（3），在夹索片（5）突破筒芯（2）内卡槽后起缓冲作用，避免夹索片（5）以过快的速度冲击卡槽，造成卡槽的破坏。金属套管（6）与套筒（1）通过螺纹进行连接，起到固定、紧固托盘（7）的作用。夹索片（5）一共有四片，拼接在一起后形成椎体，在施加预应力时起到固定锚索（8）的作用，夹索套（4）为锥体，锥度与夹索片（5）保持一致，是夹索片（5）的限位构件。整个装置在工程中使用时，若支护围岩突然出现较大变形或者由于地震而产生冲击力时，锚索（8）与夹索片（5）、夹索套（4）在冲击力的作用下突破第一层卡槽，进入第一层卡槽与第二层卡槽之间的橡胶充填物（3）中，并以一定的速度挤压橡胶充填物（3），在围岩应力释放一定程度后夹索片（5）卡入筒芯（2）中的第二层卡槽中，并得以固定，使围岩在产生一次变形后不至于坍塌，为在巷道、隧道内工作的人员争取了宝贵的逃生时间，若围岩继续变形，则会依次突破第二层、第三层卡槽的约束，最终被套筒（1）底部的卡槽约束，在整个过程中围岩应力得以释放，工人在这段时间内得以逃离施工现场，起到抗冲击、防震的效果。
在图2中，金属套管（6）与套筒（1）通过螺纹进行连接，起到固定、紧固托盘（7）的作用。夹索片（5）一共有四片，拼接在一起后形成椎体，在施加预应力时起到固定锚索（8）的作用，夹索套（4）为锥体，锥度与夹索片（5）保持一致，是夹索片（5）的限位构件。
Claims (4)
1.一种防冲击抗震预应力锚索，其特征是：由套筒（1）、筒芯（2）、橡胶粒填充物（3）、夹索套（4）、夹索片（5）、金属套管（6）、托盘（7）、锚索（8）组成，筒芯（2）内设置三个卡槽，卡槽口径小于夹索套（4）最大外径，筒芯（2）的强度要小于套筒（1），且筒芯（2）强度可根据所需抗拉值进行调整。
2.根据权利要求1所述的一种防冲击抗震预应力锚索，其特征是：筒芯（2）内部粘贴有橡胶粒充填物（3），可对夹索套（4）与夹索片（5）进行缓冲，避免夹索片（5）突破上层卡槽后以过快地速度冲击下一层卡槽。
3.根据权利要求1所述的一种防冲击抗震预应力锚索，其特征是：金属套管（6）呈空心正六棱柱形，与套筒（1）通过螺纹连接，起固定托盘（7）的作用，整套装置安装完成后，可旋转金属套管（6），调整其紧固程度。
4.根据权利要求1所述的一种防冲击抗震预应力锚索，其特征是：套筒（1）底部设置有锥形卡槽，卡槽锥度与夹索套（4）及夹索片（5）的锥度相同。
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| CN110578542A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-17 | 中国矿业大学 | 一种高应力冲击地压巷道锚杆、设计方法和工作方法 |
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