CN209179798U - 一种基于磁流变效应的隧道围岩让压支护锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于磁流变效应的隧道围岩让压支护锚杆，该锚杆包括锚杆体、让压锚具、支撑垫板、磁流变阻尼器、第一咬合齿、第二咬合齿、卡槽、固定孔，其中磁流变阻尼器由螺母、弹簧、壳体、活塞、轴承、活塞杆、线圈、磁流变液组成；所述让压锚具为中空结构且安装在围岩内部，所述让压锚具的内部设有第一咬合齿，所述锚杆体的外围设有第二咬合齿，所述第二咬合齿与第一咬合齿相配合且使得锚杆体只能向围岩方向移动，所述方形支撑垫板的卡槽处通过胶水连接设置磁流变阻尼器。通过所述一种基于磁流变效应的隧道围岩让压支护锚杆，有效地解决让压锚杆装置工作时整体稳定性不高的问题。

Description

一种基于磁流变效应的隧道围岩让压支护锚杆

技术领域

本实用新型属于锚杆装置领域，尤其涉及一种基于磁流变效应的隧道围岩让压支护锚杆。

背景技术

随着大量基础设施建设和经济发展对能源的需求，水利工程、隧道工程以及矿山工程等中都会用到锚杆支护技术。在隧道工程中，我国多数隧道地质条件复杂，隧道维护困难，锚杆技术显著的提高了隧道的支护效果，较大的降低了支护成本，并减轻了人工的劳动强度。传统的锚杆有分楔缝式锚杆、倒楔式锚杆、涨壳式锚杆等，但这些锚杆锚固力低，支护刚度小，可靠性差。现有让压支护锚杆虽然可以承受更大的作用力，起到让压作用，但整体的稳定性不高，存在一定的局限性，难以满足复杂条件下隧道及巷道围岩支护设计的要求，为隧道的安全使用和煤矿的安全生产埋下了隐患。

实用新型内容

实用新型目的：针对以上问题，本实用新型提出一种基于磁流变效应的隧道围岩让压支护锚杆，采用磁流变液的磁流变效应，使用磁流变阻尼器装置，能够缓冲锚杆工作面对支撑垫板的作用力，有效的解决让压锚杆装置工作时整体稳定性不高的问题。

技术方案：为实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于磁流变效应的隧道围岩让压支护锚杆，包括锚杆体1、让压锚具2、支撑垫板3、磁流变阻尼器4、第一咬合齿13、第二咬合齿14、卡槽15、固定孔16，其中磁流变阻尼器4 由螺母5、弹簧6、壳体7、活塞8、轴承9、活塞杆10、线圈11、磁流变液12组成；所述让压锚具2为中空结构且安装在围岩内部，所述让压锚具2的内部设有第一咬合齿 13，所述锚杆体1的外围设有第二咬合齿14，所述第二咬合齿14与第一咬合齿13相配合且使得锚杆体1只能向围岩方向移动，所述支撑垫板3的卡槽15处通过诸如胶水连接设置磁流变阻尼器4，磁流变阻尼器4内部放置磁流变液12，中部通过轴承9安装有活塞杆10，活塞杆10上装有活塞8，活塞8内设置有线圈11，活塞8整体右端依靠活塞杆10的轴肩固定，左端依靠螺母5固定，活塞杆10的左端通过弹簧6连接壳体7，磁流变阻尼器4的活塞杆10与锚杆体1的卡槽15相连接，所述支撑垫板3上开有用于将其固定在围岩上的固定孔16，所述固定孔16的数量为四个，且对称布设在支撑垫板3的四个角上。

进一步的，所述锚杆体1为钢锚杆体，所述让压锚具2为钢让压锚具，所述支撑垫板3为钢支撑垫板。

本实用新型的工作原理：使用时，将支撑垫板3固定在围岩上，并把让压锚具2通过树脂粘合在围岩内部，然后将锚杆体1送入让压锚具2中，锚杆体1在套入让压锚具 2时，由于让压锚具2的内部设有第一咬合齿13，锚杆体1的外围设有第二咬合齿14，且第二咬合齿14与第一咬合齿13相配合，因此在围岩应力的作用下，第二咬合齿14 与第一咬合齿13相咬合，锚杆体1只能向围岩方向移动，保证了锚杆体1的稳定性，进而承受更大的作用力，起到让压作用。当围岩应力较大且树脂粘合效果不佳时，会使让压锚具2和锚杆体1整体向外移动，造成二者整体对磁流变阻尼器4的活塞杆10产生作用力，此时，线圈11会通入一定的电流，磁流变阻尼器4的磁流变液12由原来的牛顿流体变为宾汉流体，有较大的粘度，可产生一定的剪切力，降低了让压锚具2和锚杆体1整体对支撑垫板3的作用力，防止了支撑垫板3受力松动的情况发生，为锚杆体 1和让压锚具2整体的正常工作提供了保障。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益技术效果：

采用磁流变液的磁流变效应，使用磁流变阻尼器装置，能够缓冲锚杆工作面对支撑垫板的作用力，有效的解决让压锚杆装置工作时整体稳定性不高的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的支撑垫板俯视图；

图3为本实用新型的磁流变阻尼器内部结构示意图；

图中各标号为：1-锚杆体、2-让压锚具、3-支撑垫板、4-磁流变阻尼器、5-螺母、 6-弹簧、7-壳体、8-活塞、9-轴承、10-活塞杆、11-线圈、12-磁流变液、13-第一咬合齿、14-第二咬合齿、15-卡槽、16-固定孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型内容并不限于所述范围。

实施例1：如图1、2、3所示，一种基于磁流变效应的隧道围岩让压支护锚杆，该锚杆包括锚杆体(1)、让压锚具(2)、支撑垫板(3)、磁流变阻尼器(4)、第一咬合齿(13)、第二咬合齿(14)、卡槽(15)、固定孔(16)，其中磁流变阻尼器(4)由螺母 (5)、弹簧(6)、壳体(7)、活塞(8)、轴承(9)、活塞杆(10)、线圈(11)、磁流变液(12)组成；所述让压锚具(2)为中空结构且安装在围岩内部，所述让压锚具(2) 的内部设有第一咬合齿(13)，所述锚杆体(1)的外围设有第二咬合齿(14)，所述第二咬合齿(14)与第一咬合齿(13)相配合且使得锚杆体(1)只能向围岩方向移动，所述支撑垫板(3)的卡槽(15)处通过诸如胶水连接设置磁流变阻尼器(4)，磁流变阻尼器(4)内部放置磁流变液(12)，中部通过轴承(9)安装有活塞杆(10)，活塞杆 (10)上装有活塞(8)，活塞(8)内设置有线圈(11)，活塞(8)整体右端依靠活塞杆(10)的轴肩固定，左端依靠螺母(5)固定，活塞杆(10)的左端通过弹簧(6)连接壳体(7)，磁流变阻尼器(4)的活塞杆(10)与锚杆体(1)的卡槽(15)相连接，所述支撑垫板(3)上开有用于将其固定在围岩上的固定孔(16)。

进一步的，所述固定孔(16)的数量为四个，且对称布设在支撑垫板(3)的四个角上。

进一步的，所述锚杆体1为钢锚杆体，所述让压锚具2为钢让压锚具，所述支撑垫板3为钢支撑垫板。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (3)

1.一种基于磁流变效应的隧道围岩让压支护锚杆，其特征在于，该护锚杆包括锚杆体(1)、让压锚具(2)、支撑垫板(3)、磁流变阻尼器(4)、第一咬合齿(13)、第二咬合齿(14)、卡槽(15)、固定孔(16)，其中磁流变阻尼器(4)由螺母(5)、弹簧(6)、壳体(7)、活塞(8)、轴承(9)、活塞杆(10)、线圈(11)、磁流变液(12)组成；所述让压锚具(2)为中空结构且安装在围岩内部，所述让压锚具(2)的内部设有第一咬合齿(13)，所述锚杆体(1)的外围设有第二咬合齿(14)，所述第二咬合齿(14)与第一咬合齿(13)相配合且使得锚杆体(1)只能向围岩方向移动，所述支撑垫板(3)的卡槽(15)处设置磁流变阻尼器(4)，磁流变阻尼器(4)内部放置磁流变液(12)，中部通过轴承(9)安装有活塞杆(10)，活塞杆(10)上装有活塞(8)，活塞(8)内设置有线圈(11)，活塞(8)整体右端依靠活塞杆(10)的轴肩固定，左端依靠螺母(5)固定，活塞杆(10)的左端通过弹簧(6)连接壳体(7)，磁流变阻尼器(4)的活塞杆(10)与锚杆体(1)的卡槽(15)相连接，所述支撑垫板(3)上开有用于将其固定在围岩上的固定孔(16)。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁流变效应的隧道围岩让压支护锚杆，其特征在于，所述固定孔(16)的数量为四个，且对称布设在支撑垫板(3)的四个角上。

3.根据权利要求1所述的一种基于磁流变效应的隧道围岩让压支护锚杆,其特征在于：所述锚杆体(1)为钢锚杆体，所述让压锚具(2)为钢让压锚具，所述支撑垫板(3)为钢支撑垫板。