CN212927906U - 一种吸能卸压型抗岩爆锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种吸能卸压型抗岩爆锚杆，属于工程支护技术领域。该锚杆包括杆体、托盘，杆体包括顺序连接的端头、滚动构件和前端杆体，托盘固定设置在前端杆体上。本实用新型的吸能卸压型抗岩爆锚杆在发生岩爆受载时利用滚动件之间滚动卸压和托盘、固定件等结构吸能卸压进行支护，抑制岩爆破坏、维持围岩稳定，从而避免人员伤亡和设备损坏。

Description

一种吸能卸压型抗岩爆锚杆

技术领域

本实用新型涉及一种吸能卸压型抗岩爆锚杆，属于工程支护技术领域。

背景技术

作为国内外地下工程开挖或开采中常见的一种地质灾害，岩爆发生时，围岩储存的弹性能突然释放并大量转化为动能，严重威胁工程作业人员的人身安全，影响施工进度和质量，甚至有时会诱发地震。为保证工程安全顺利施工，工作面和围岩需进行有效的吸能让压支护。锚杆支护是现阶段最为常用的支护手段，为进一步提高锚杆支护能力，急需一种吸能卸压型抗岩爆锚杆。

实用新型内容

针对现有锚杆吸能能力难以适应围岩大变形的问题，本实用新型提供一种吸能卸压型抗岩爆锚杆，本实用新型利用自身较强的卸压能力和吸能能力对围岩进行高强度支护，以实现维护巷道、隧道等地下工程围岩稳定。

本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是：

一种吸能卸压型抗岩爆锚杆，包括杆体1、托盘5，杆体1包括顺序连接的端头2、滚动构件3和前端杆体4，托盘5固定设置在前端杆体4上。

所述托盘5的中心开设有中心通孔I，前端杆体4穿过托盘5的中心通孔I且与托盘5固定连接。

所述吸能卸压型抗岩爆锚杆还包括固定件6，固定件6的中心开设有中心通孔II，前端杆体4穿过固定件6的中心通孔II且与固定件6固定连接，固定件6的两端分别通过连接件Ⅰ7和连接件Ⅱ8与托盘5的两端头连接。

进一步的，所述固定件6包括U型体、矩形体Ⅰ和矩形体Ⅱ，矩形体Ⅰ和矩形体Ⅱ分别倾斜设置在U型体的开口两端，U型体、矩形体Ⅰ和矩形体Ⅱ一体成型形成类钟罩型结构，U型体、矩形体Ⅰ和矩形体Ⅱ一体成型内部均设置有空腔且内部空腔连通。

进一步的，所述连接件Ⅰ7的两端分别固定设置在矩形腔体Ⅰ和托盘5的端头，连接件Ⅱ8的两端分别固定设置在矩形腔体Ⅱ和托盘5的端头。

进一步的，所述固定件6的内部空腔内填充设置有减震吸能件，托盘5为中空腔体结构，托盘5中空腔体内也填充设置有减震吸能件。

所述滚动构件3包括滚动连接体、滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10，滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10的两端均固定设置有转动轴，滚动连接体为中空腔体结构，滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10通过转动轴平行转动设置在滚动连接体的中空腔体内且滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10与杆体1垂直。

进一步的，所述滚动连接体的内侧壁开设有与转动轴相匹配的转动凹槽，转动轴的端头设置在转动凹槽内且可在转动凹槽内转动。

进一步的，所述滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10为圆柱形滚动件，滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10的滚动面贴合且可相外切转动。

所述滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10的滚动面为光滑面，其承载能力强、摩擦系数小；

锚固杆的杆体1为高强度螺纹钢。

所述减震吸能件可以采用减震橡胶、泡沫吸能材料或蜂窝状吸能材料。

吸能卸压型抗岩爆锚杆的工作原理是：

地下工程发生岩爆时，围岩释放的动能施加于锚杆上，作用于滚动构件3的滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10，滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10受力呈外切贴面转动，达到卸压效果；其次，托盘内设减震吸能件，吸收冲击；当岩爆冲击剧烈时，连接托盘与固定件的连接件Ⅰ和连接件Ⅱ断裂卸压，固定件内设减震吸能件，起到辅助吸能作用。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型的吸能卸压型抗岩爆锚杆通过设置滚动构件，受载时滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10受力呈外切贴面转动，达到吸能卸压效果；

（2）本实用新型的吸能卸压型抗岩爆锚杆的连接件Ⅰ和连接件Ⅱ可断裂卸压；

（3）本实用新型的吸能卸压型抗岩爆锚杆通过设置多层吸能部件即滚动构件、托盘、连接件、固定件，实现多重卸压减震吸能，大幅提高锚杆的吸能卸压能力；

（4）本实用新型的吸能卸压型抗岩爆锚杆结构简单、安装方便、效果良好。

附图说明

图1为吸能卸压型抗岩爆锚杆的结构示意图；

图2为吸能卸压型抗岩爆锚杆的立体结构示意图；

图3为杆体结构示意图；

图4为固定件与托盘连接示意图；

图5为滚动构件示意图；

图6为滚动件Ⅰ和滚动件Ⅱ配合示意图；

图中：1-杆体、2-端头、3-滚动构件、4-前端杆体、5-托盘、6-固定件、7-连接件Ⅰ、8-连接件Ⅱ、9-滚动件Ⅰ、10-滚动件Ⅱ。

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1~4所示，一种吸能卸压型抗岩爆锚杆，包括杆体1、托盘5，杆体1包括顺序连接的端头2、滚动构件3和前端杆体4，托盘5固定设置在前端杆体4上；

托盘5的中心开设有中心通孔I，前端杆体4穿过托盘5的中心通孔I且与托盘5固定连接；

吸能卸压型抗岩爆锚杆还包括固定件6，固定件6的中心开设有中心通孔II，前端杆体4穿过固定件6的中心通孔II且与固定件6固定连接，固定件6的两端分别通过连接件Ⅰ7和连接件Ⅱ8与托盘5的两端头连接；

固定件6包括U型体、矩形体Ⅰ和矩形体Ⅱ，矩形体Ⅰ和矩形体Ⅱ分别倾斜设置在U型体的开口两端，U型体、矩形体Ⅰ和矩形体Ⅱ一体成型形成类钟罩型结构，U型体、矩形体Ⅰ和矩形体Ⅱ一体成型内部均设置有空腔且内部空腔连通；

连接件Ⅰ7的两端分别固定设置在矩形腔体Ⅰ和托盘5的端头，连接件Ⅱ8的两端分别固定设置在矩形腔体Ⅱ和托盘5的端头；

固定件6的内部空腔内填充设置有减震吸能件，托盘5为中空腔体结构，托盘5中空腔体内也填充设置有减震吸能件；

工程使用时，设置锚杆孔位，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，在锚杆外部喷砼成衬，最外层可视情况安装防护网；

地下工程发生岩爆时，围岩释放的动能施加于锚杆上，作用于滚动构件，滚动构件受力转动，达到卸压效果；其次，托盘内设减震吸能件，吸收冲击，当岩爆冲击剧烈时，连接托盘与固定件的连接件断裂卸压，固定件内设减震吸能件，起到辅助吸能的作用。

实施例2：吸能卸压型抗岩爆锚杆与实施例1吸能卸压型抗岩爆锚杆的结构基本一致，不同之处在于：如图5和6所示，滚动构件3包括滚动连接体、滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10，滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10的两端均固定设置有转动轴，滚动连接体为中空腔体结构，滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10通过转动轴平行转动设置在滚动连接体的中空腔体内且滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10与杆体1垂直；

滚动连接体的内侧壁开设有与转动轴相匹配的转动凹槽，转动轴的端头设置在转动凹槽内且可在转动凹槽内转动；

滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10为圆柱形滚动件，滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10的滚动面贴合且可相外切转动；

所述滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10的滚动面为光滑面，其承载能力强、摩擦系数小；

地下工程发生岩爆时，围岩释放的动能施加于锚杆上，作用于滚动构件3的滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10，滚动件Ⅰ9和滚动件Ⅱ10受力呈外切贴面转动，达到卸压效果。

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 (9)

1.一种吸能卸压型抗岩爆锚杆，其特征在于：包括杆体（1）、托盘（5），杆体（1）包括顺序连接的端头（2）、滚动构件（3）和前端杆体（4），托盘（5）固定设置在前端杆体（4）上。

2.根据权利要求1所述吸能卸压型抗岩爆锚杆，其特征在于：托盘（5）的中心开设有中心通孔I，前端杆体（4）穿过托盘（5）的中心通孔I且与托盘（5）固定连接。

3.根据权利要求1或2所述吸能卸压型抗岩爆锚杆，其特征在于：还包括固定件（6），固定件（6）的中心开设有中心通孔II，前端杆体（4）穿过固定件（6）的中心通孔II且与固定件（6）固定连接，固定件（6）的两端分别通过连接件Ⅰ（7）和连接件Ⅱ（8）与托盘（5）的两端头连接。

4.根据权利要求3所述吸能卸压型抗岩爆锚杆，其特征在于：固定件（6）包括U型体、矩形体Ⅰ和矩形体Ⅱ，矩形体Ⅰ和矩形体Ⅱ分别倾斜设置在U型体的开口两端，U型体、矩形体Ⅰ和矩形体Ⅱ一体成型形成类钟罩型结构，U型体、矩形体Ⅰ和矩形体Ⅱ一体成型内部均设置有空腔且内部空腔连通。

5.根据权利要求4所述吸能卸压型抗岩爆锚杆，其特征在于：连接件Ⅰ（7）的两端分别固定设置在矩形腔体Ⅰ和托盘（5）的端头，连接件Ⅱ（8）的两端分别固定设置在矩形腔体Ⅱ和托盘（5）的端头。

6.根据权利要求4所述吸能卸压型抗岩爆锚杆，其特征在于：固定件（6）的内部空腔内填充设置有减震吸能件，托盘（5）为中空腔体结构，托盘（5）中空腔体内也填充设置有减震吸能件。

7.根据权利要求1所述吸能卸压型抗岩爆锚杆，其特征在于：滚动构件（3）包括滚动连接体、滚动件Ⅰ（9）和滚动件Ⅱ（10），滚动件Ⅰ（9）和滚动件Ⅱ（10）的两端均固定设置有转动轴，滚动连接体为中空腔体结构，滚动件Ⅰ（9）和滚动件Ⅱ（10）通过转动轴平行转动设置在滚动连接体的中空腔体内且滚动件Ⅰ（9）和滚动件Ⅱ（10）与杆体（1）垂直。

8.根据权利要求7所述吸能卸压型抗岩爆锚杆，其特征在于：滚动连接体的内侧壁开设有与转动轴相匹配的转动凹槽，转动轴的端头设置在转动凹槽内且可在转动凹槽内转动。

9.根据权利要求7所述吸能卸压型抗岩爆锚杆，其特征在于：滚动件Ⅰ（9）和滚动件Ⅱ（10）为圆柱形滚动件，滚动件Ⅰ（9）和滚动件Ⅱ（10）的滚动面贴合且可相外切转动。

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