CN212716699U - 一种岩爆支护锚杆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种岩爆支护锚杆，属于岩爆预防技术领域。该装置包括包体、阻尼器Ⅰ、锚固杆体Ⅰ、拉伸部件、阻尼器Ⅱ、托盘、锚固杆体Ⅱ和端头，端头与锚固杆体Ⅰ一体成型，包体包覆设置在端头外侧，阻尼器Ⅰ嵌设在锚固杆体Ⅰ的内部腔体中，托盘与锚固杆体Ⅱ一体成型，阻尼器Ⅱ嵌设在锚固杆体Ⅱ的内部腔体中，锚固杆体Ⅰ与锚固杆体Ⅱ通过拉伸部件连接形成支护锚杆，端头与托盘分别位于支护锚杆的两端。本实用新型的岩爆支护锚杆利用锚杆自身较强的吸能能力和适应围岩大变形的能力，以此进行高强度支护，实现维持巷道、隧道等工程的稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种岩爆支护锚杆，属于岩土工程监测技术领域。
背景技术
矿山、隧道等地下工程在施工过程中，岩爆严重影响工程质量和进度，并威胁作业人员的人身安全。岩爆发生时，需要锚固在岩体内的支护锚杆具有很强的减震吸能能力和适应岩爆时围岩大变形的能力，然而现有锚杆的吸能能力和瞬时延展能力均较弱，无法满足岩爆支护要求。
实用新型内容
针对现有锚杆的吸能能力和瞬时延展能力均较弱的问题，本实用新型提供一种岩爆支护锚杆，本实用新型的岩爆支护锚杆利用锚杆自身较强的吸能能力和适应围岩大变形的能力，以此进行高强度支护，实现维持巷道、隧道等工程的稳定。
本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是：
一种岩爆支护锚杆，包括包体1、阻尼器Ⅰ2、锚固杆体Ⅰ3、拉伸部件4、阻尼器Ⅱ5、托盘6、锚固杆体Ⅱ7和端头8，端头8与锚固杆体Ⅰ3一体成型，包体1包覆设置在端头8外侧，阻尼器Ⅰ2嵌设在锚固杆体Ⅰ3的内部腔体中，托盘6与锚固杆体Ⅱ7一体成型，阻尼器Ⅱ5嵌设在锚固杆体Ⅱ7的内部腔体中，锚固杆体Ⅰ3与锚固杆体Ⅱ7通过拉伸部件4连接形成支护锚杆，端头8与托盘6分别位于支护锚杆的两端；
所述拉伸部件4的两端中心沿轴向开设有圆柱形孔，锚固杆体Ⅰ3与锚固杆体Ⅱ7分别嵌设在拉伸部件4的圆柱形孔中；
所述锚固杆体Ⅰ3的两端分别为A端和B端，端头8设置在锚固杆体Ⅰ3的A端，锚固杆体Ⅰ3的B端设置有外螺纹，锚固杆体Ⅱ7的两端分别为C端和D端，托盘6设置在锚固杆体Ⅱ7的D端，锚固杆体Ⅱ7的C端设置有外螺纹，拉伸部件4两端中心的圆柱形孔内设置有内螺纹，拉伸部件4的两端分别与锚固杆体Ⅰ3的B端和锚固杆体Ⅱ7的C端螺纹连接；
优选的，锚固杆体Ⅰ3与锚固杆体Ⅱ7为高强度螺纹钢；
优选的，所述拉伸部件4中部的空心腔体内沿轴向设置有缓冲弹簧；
所述包体1为三角锥状结构，包体1可选铁皮；
所述托盘6包括平面和钟罩型弧面，托盘6的平面与锚固杆体Ⅱ7固定连接，托盘6平面和钟罩型弧面形成封闭的中空结构，钟罩型弧面的顶端中心设置有与托盘6中部腔体连通的中空管，托盘6的中部腔体内填充设置有减震吸能件；通过中空管将减震吸能件注入至托盘6的中部腔体内，使减震吸能件与托盘6形成减震吸能体。
优选的，减震吸能件为高分子液态橡胶。
岩爆支护锚杆工作原理：
静态压力时，即不发生岩爆等剧烈地压活动时，压力自围岩施加于锚杆上，阻尼器Ⅰ、阻尼器Ⅱ、拉伸部件和托盘发挥作用，维护巷道稳定；动态压力时，即地压活动时，应力释放产生的能量施加于锚杆上，阻尼器Ⅰ、拉伸部件、阻尼器Ⅱ和托盘依次吸收冲击波，地压活动时释放巨大的能量作用于锚杆上，锚杆随之变形，应力重新分布平衡后，锚杆在屈服极限内具有自我恢复能力；可通过合理铺设锚杆，多层吸能可以最大程度地减轻岩爆造成的损失。
本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型的岩爆支护锚杆通过设置多重吸能减震结构，依次通过阻尼器Ⅰ、拉伸部件、阻尼器Ⅱ和托盘进行逐级吸能减震，能够较好地适应围岩的变形，两个阻尼器与一个拉伸部件的结合，强化了锚杆在较强地压环境下的适应能力；
(2)本实用新型针对传统托盘抗变形与让压能力不足的问题，将传统托盘的实心改为空心，并填充吸能减震构件，卸压能力强，大大提高了锚杆的让压能力；
(3)本实用新型拉伸部件的内部腔体内沿轴向设置有缓冲弹簧，进一步吸收冲击波，提高减震能力；
(4)本实用新型的岩爆支护锚杆通过螺纹连接，其安装方便快捷，有利于更换损坏部件和实现标准化量产。
附图说明
图1为岩爆支护锚杆结构示意图(不含缓冲弹簧)；
图2为岩爆支护锚杆结构示意图(含缓冲弹簧)；
图3为锚固杆体Ⅰ结构示意图；
图4为拉伸部件结构示意图(不含缓冲弹簧)；
图5为拉伸部件结构示意图(含缓冲弹簧)；
图6为托盘和锚固杆体Ⅱ一体结构示意图；
图中：1-包体、2-阻尼器Ⅰ、3-锚固杆体Ⅰ、4-拉伸部件、5-阻尼器Ⅱ、6-托盘、7-锚固杆体Ⅱ、8-端头。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。
实施例1：如图1、3、4和6所示，一种岩爆支护锚杆，包括包体1、阻尼器Ⅰ2、锚固杆体Ⅰ3、拉伸部件4、阻尼器Ⅱ5、托盘6、锚固杆体Ⅱ7和端头8，端头8与锚固杆体Ⅰ3一体成型，包体1包覆设置在端头8外侧，阻尼器Ⅰ2嵌设在锚固杆体Ⅰ3的内部腔体中，托盘6与锚固杆体Ⅱ7一体成型，阻尼器Ⅱ5嵌设在锚固杆体Ⅱ7的内部腔体中，锚固杆体Ⅰ3与锚固杆体Ⅱ7通过拉伸部件4连接形成支护锚杆，端头8与托盘6分别位于支护锚杆的两端；
拉伸部件4的两端中心沿轴向开设有圆柱形孔，锚固杆体Ⅰ3与锚固杆体Ⅱ7分别嵌设在拉伸部件4的圆柱形孔中；
锚固杆体Ⅰ3的两端分别为A端和B端，端头8设置在锚固杆体Ⅰ3的A端，锚固杆体Ⅰ3的B端设置有外螺纹，锚固杆体Ⅱ7的两端分别为C端和D端，托盘6设置在锚固杆体Ⅱ7的D端，锚固杆体Ⅱ7的C端设置有外螺纹，拉伸部件4两端中心的圆柱形孔内设置有内螺纹，拉伸部件4的两端分别与锚固杆体Ⅰ3的B端和锚固杆体Ⅱ7的C端螺纹连接；
锚固杆体Ⅰ3与锚固杆体Ⅱ7为高强度螺纹钢；
包体1为三角锥状结构，包体1可选铁皮；
托盘6包括平面和钟罩型弧面，托盘6的平面与锚固杆体Ⅱ7固定连接，托盘6平面和钟罩型弧面形成封闭的中空结构，钟罩型弧面的顶端中心设置有与托盘6中部腔体连通的中空管，托盘6的中部腔体内填充设置有减震吸能件；通过中空管将减震吸能件注入至托盘6的中部腔体内，使减震吸能件与托盘6形成减震吸能体；减震吸能件为高分子液态橡胶；
工程使用时，寻找锚杆孔位，钻机施工成孔，孔深大于锚杆适当长度，在工作面周围合理铺设锚杆，实现对整个工作面的防护，在锚杆外面喷砼成衬，最外层可视情况安装防护网；
岩爆支护锚杆工作原理：
静态压力时，即不发生岩爆等剧烈地压活动时，压力自围岩施加于锚杆上，阻尼器Ⅰ、阻尼器Ⅱ、拉伸部件和填充有减震吸能构件的托盘发挥作用，维护巷道稳定；动态压力时，即地压活动时，应力释放产生的能量施加于锚杆上，阻尼器Ⅰ、拉伸部件、阻尼器Ⅱ和托盘依次吸收冲击波，地压活动时释放巨大的能量作用于锚杆上，锚杆随之变形，应力重新分布平衡后，锚杆在屈服极限内具有自我恢复能力；可通过合理铺设锚杆，多层吸能可以最大程度地减轻岩爆造成的损失。
实施例2：如图2和5所示，岩爆支护锚杆与实施例1岩爆支护锚杆的结构基本一致，不同之处在于：拉伸部件4中部的空心腔体内沿轴向设置有缓冲弹簧；缓冲弹簧可进一步吸收冲击波，提高减震能力。
上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (6)
1.一种岩爆支护锚杆，其特征在于：包括包体(1)、阻尼器Ⅰ(2)、锚固杆体Ⅰ(3)、拉伸部件(4)、阻尼器Ⅱ(5)、托盘(6)、锚固杆体Ⅱ(7)和端头(8)，端头(8)与锚固杆体Ⅰ(3)一体成型，包体(1)包覆设置在端头(8)外侧，阻尼器Ⅰ(2)嵌设在锚固杆体Ⅰ(3)的内部腔体中，托盘(6)与锚固杆体Ⅱ(7)一体成型，阻尼器Ⅱ(5)嵌设在锚固杆体Ⅱ(7)的内部腔体中，锚固杆体Ⅰ(3)与锚固杆体Ⅱ(7)通过拉伸部件(4)连接形成支护锚杆，端头(8)与托盘(6)分别位于支护锚杆的两端。
2.根据权利要求1所述岩爆支护锚杆，其特征在于：拉伸部件(4)两端中心沿轴向开设有圆柱形孔，锚固杆体Ⅰ(3)与锚固杆体Ⅱ(7)分别嵌设在拉伸部件(4)的圆柱形孔中。
3.根据权利要求2所述岩爆支护锚杆，其特征在于：锚固杆体Ⅰ(3)的两端分别为A端和B端，端头(8)设置在锚固杆体Ⅰ(3)的A端，锚固杆体Ⅰ(3)的B端设置有外螺纹，锚固杆体Ⅱ(7)的两端分别为C端和D端，托盘(6)设置在锚固杆体Ⅱ(7)的D端，锚固杆体Ⅱ(7)的C端设置有外螺纹，拉伸部件(4)两端中心的圆柱形孔内设置有内螺纹，拉伸部件(4)的两端分别与锚固杆体Ⅰ(3)的B端和锚固杆体Ⅱ(7)的C端螺纹连接。
4.根据权利要求2或3所述岩爆支护锚杆，其特征在于：拉伸部件(4)中部的空心腔体内沿轴向设置有缓冲弹簧。
5.根据权利要求1所述岩爆支护锚杆，其特征在于：包体(1)为三角锥状结构。
6.根据权利要求1所述岩爆支护锚杆，其特征在于：托盘(6)包括平面和钟罩型弧面，托盘(6)的平面与锚固杆体Ⅱ(7)固定连接，托盘(6)平面和钟罩型弧面形成封闭的中空结构，钟罩型弧面的顶端中心设置有与托盘(6)中部腔体连通的中空管，托盘(6)的中部腔体内填充设置有减震吸能件。
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