CN210239718U - 一种保护锚杆锚尾螺纹段的让压紧固装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种保护锚杆锚尾螺纹段的让压紧固装置，包括锚杆杆体、锚尾螺纹段、托盘、让压套筒、夹件、垫圈、螺母，所述锚杆杆体上的螺母和托盘之间依次设有垫圈、夹件、让压套筒，让压套筒内表面和夹件外表面同为直线锥台形状，并相互匹配，让压套筒的内表面沿环向设有凹槽，夹件外表面沿环向设有凸起，凸起与凹槽相匹配。本实用新型在深部岩体支护中可以有效避免锚杆锚尾螺纹段在杆体屈服之前发生破坏，在支护过程中可以起到一定的让压和预警功能，并且制作简单，安装方便，效果可靠，在岩体工程围岩支护中具有广泛的应用前景。

Description

一种保护锚杆锚尾螺纹段的让压紧固装置

技术领域

本实用新型涉及一种锚杆，特别涉及一种保护锚杆锚尾螺纹段的让压紧固装置。

背景技术

锚杆支护是地下岩体工程的重要支护形式，但高地应力、动力扰动等复杂深部围岩状态对锚杆支护也提出了很高的要求。目前国内外锚杆的锚尾普遍采用螺纹结构，以便用螺母压紧托板而施加锚固力和预应力，这使得锚杆尾部强度问题十分突出，通常锚杆杆尾螺纹加工需要切削正常杆体段表面，这使得锚杆螺纹段是整个杆体中最薄弱部分，锚杆材料的强度浪费20％；同时，锚杆支护的深部围岩在高地应力下容易产生变形，导致偏心载荷作用于锚杆尾部，锚尾螺纹段又是受力最复杂的部位，因此经常发生锚尾破断失效，锚杆内陷或悬空，限制高强杆体的载荷强度和延伸性能的全部发挥，引起深部围岩事故灾害发生。

锚杆有足够的让压功能是适应深部围岩的高地应力、动力扰动等条件的必然趋势，可避免锚杆正常杆体的断裂，实现锚杆让压的途径通常有两种，一种是把杆体本身做成可变形结构，但变形参数难控制且成本太高，另一种是保持杆体本身不变，利用让压管或弹簧等在钻孔进行让压。CN201090226Y 公开一种锚杆让压套管装置，主要是通过让压管发生变形，形成一定的让压空间，以避免锚杆正常杆体的断裂，但未考虑锚尾螺纹段的过载保护，锚尾螺纹段仍然很容易过早破断。CN102691513A公开了一种金属粗尾让压锚杆，对锚尾进行墩粗和高温处理，使杆体具有较粗且强度较高的锚尾，但这种情况下，锚尾墩粗工艺复杂，锚尾段加热不均匀，锚尾墩粗部分和杆体的连接位置处理不当仍会产生应力集中，影响锚杆的锚固强度。另外，巷道表面不平整时，钻孔会偏离岩壁垂面，导致锚杆尾部产生弯曲载荷，易造成锚尾破断失效或影响可变形正常杆体的让压功能实现。

实用新型内容

为了解决现有锚尾螺纹段容易破断的技术问题，本实用新型提供一种能保护锚杆锚尾螺纹段的让压紧固装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：一种能保护锚杆锚尾螺纹段的让压紧固装置，包括锚杆杆体、锚尾螺纹段、托盘、让压套筒、夹件、垫圈、螺母，所述锚杆杆体上的螺母和托盘之间依次设有垫圈、夹件、让压套筒，让压套筒内表面和夹件外表面同为直线锥台形状，并相互匹配，让压套筒的内表面沿环向设有凹槽，夹件外表面沿环向设有凸起，凸起与凹槽相匹配。

上述的保护锚杆锚尾螺纹段的让压紧固装置中，所述的让压套筒靠近托盘的一端设计成半球结构，半球结构的直径为让压套筒的外径。

上述的保护锚杆锚尾螺纹段的让压紧固装置中，所述的夹件较大端的内表面沿环向设计成台阶形。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型施工方便，操作简单，将现有锚杆锚尾螺纹段受力转化为锚杆正常杆体段受力，从而有效的缓解了锚杆锚尾螺纹段的受力，同时夹件靠近螺母侧的台阶状结构进一步避免锚尾螺纹不受杆体径向的力，并具有沿杆体轴向的让压变形作用；夹件表面的凸起和让压套筒的凹槽保证了整体装置能够挤压安装到位；让压套筒前端半球结构实现了在不平整围岩壁面上的杆体调心；夹件在锚杆工作过程中起到了杆体轴向让压的作用，从而在锚杆支护过程中有效的释放了围岩的压力；在围岩压力继续增大的情况下，让压套筒会沿着凹槽产生开裂破坏，起到了预警功能和进一步的让压作用，工作人员可以根据让压套筒的开裂情况采取措施，保证地下工程施工过程中人员设备的安全。

附图说明

图1是本实用新型中让压套管和夹件的结构示意图。

图2为实用新型中让压套管的结构示意图。

图3是本实用新型夹件的的结构示意图。

图4是本实用新型的结构示意图。

图中：1—让压套筒，11—三角形断面的凹槽，2—夹件，21—半圆形断面的凸起，22—台阶状结构，3—托盘，4—锚杆杆体，5—锚尾螺纹，6—金属垫圈，7—树脂垫圈，8—螺母，9—岩壁。

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详细的说明。

如图1、4所示，本实用新型包括让压套筒1、夹件2、托盘3、锚杆杆体 4、锚尾螺纹段5、金属垫圈6、树脂垫圈7和螺母8。所述锚杆杆体4上的螺母和托盘3之间依次设有金属垫圈6、树脂垫圈7、夹件2、让压套筒1。

如图2所示，所述让压套筒1内表面为成圆台面，在其内表面设计三角形断面的凹槽11。所述让压套筒1和图3所示的夹件2配套使用，所述夹件2为空心圆锥管，沿轴向具有两条或两条以上的开缝，夹件外表面沿环向设计半圆形断面的凸起21，凸起21的断面的半径与让压套筒内表面凹槽深度匹配；同时为了保证锚杆在工作过程中锚尾螺纹段的受力足够小，夹件2靠近螺母侧的内表面设计成台阶形状，台阶管状结构沿轴向的长度为让压套筒长度的三分之一。

如图4所示，为本实用新型的安装及工作原理如下：根据锚杆杆体4直径和长度在岩壁9中钻出尺寸合适的钻孔，孔内放入粘结剂，将锚杆杆体4 锚固在孔内，岩壁9表面外露出锚尾螺纹段5，锚杆螺纹段5不进入围岩岩壁内；依次将托盘3、让压套筒1、夹件2、金属垫圈6、树脂垫圈7和螺母8 依次套在锚尾螺纹段5杆体上，通过锚杆钻机初步旋动螺母8，使让压套筒1 压紧托盘3，托盘3紧贴岩壁9，进一步旋进螺母8，通过金属垫圈6、树脂垫圈7均匀施压将夹件2压入让压套筒1内，让压套筒1能夹紧锚杆正常杆体段4；当在安装过程中能够感受到明显的“顿挫感”时，说明此时夹件和让压套筒安装到位，也就是说明夹件外表面的凸起镶入了让压套筒内表面的凹槽中。一旦岩壁9产生变形向外膨胀，通过让压套筒1和夹件2夹紧的锚杆正常杆体段4提供抵抗力，从而大大缓解锚尾螺纹段5和螺母8的受力状况；当围岩变形继续增大时，夹件1靠近螺母侧的台阶管状结构产生让压变形，围岩变形仍然继续增大时，夹件和让压套筒的错动使得让压预筒沿预制的凹槽11发生开裂，此时工作人员可以根据让压套筒的破坏情况来采取适当的措施，起到一定的预警功能；在围岩发生变形的整个过程中，锚尾螺纹段5和螺母8能防止围岩9受到扰动荷载时夹块5与锚杆发生振动滑脱，有效提高深部围岩锚杆支护效果。

Claims (5)

1.一种保护锚杆锚尾螺纹段的让压紧固装置，其特征在于：包括锚杆杆体、锚尾螺纹段、托盘、让压套筒、夹件、垫圈、螺母，所述锚杆杆体上的螺母和托盘之间依次设有垫圈、夹件、让压套筒，让压套筒内表面和夹件外表面同为直线锥台形状，并相互匹配，让压套筒的内表面沿环向设有凹槽，夹件外表面沿环向设有凸起，凸起与凹槽相匹配。

2.根据权利要求1所述的保护锚杆锚尾螺纹段的让压紧固装置，其特征在于：所述的让压套筒靠近托盘的一端设计成半球结构，半球结构的直径为让压套筒的外径。

3.根据权利要求1所述的保护锚杆锚尾螺纹段的让压紧固装置，其特征在于：所述的夹件较大端的内表面沿环向设计成台阶形。

4.根据权利要求1所述的保护锚杆锚尾螺纹段的让压紧固装置，其特征在于：所述的夹件沿轴向等间距开有三条开缝。

5.根据权利要求1所述的保护锚杆锚尾螺纹段的让压紧固装置，其特征在于：所述的垫圈为金属垫圈或环氧树脂垫圈。

Images