CN215256268U - 预应力大变形锚索 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预应力大变形锚索，包括外套管、收缩管、内套管、钢绞线、锚具、托盘；收缩管安装在外套管内部内端，锚具套设在外套管内部外端，内套管套设在收缩管内并位于外套管、锚具之间，钢绞线内端依次穿设锚具、内套管、收缩管，钢绞线的内端通过锚固剂固定在锚孔深处，钢绞线的外端与锚具连接固定，托盘套设在托盘外端，托盘内端抵靠岩体，外端抵靠与外套管外端螺纹配合的螺母，内套管强度小于收缩管，锚具与内套管外端接触，锚索受力后，锚具挤压内套管，本锚索结构简单，设计合理，具有强度高、大变形的特点，可以方便的施加预应力，通过锚具挤压内套管来实现大变形，彻底克服了大变形过程中冷拔杆体的拉断问题。

Description

预应力大变形锚索

技术领域

本发明属于岩土工程支护装置，涉及一种预应力大变形锚索。

背景技术

锚索是矿山、隧道、水利水电等工程中常用的支护装备。在复杂地质条件下，围岩变形量超过锚索所能够承受的范围时将导致锚索破坏，造成地下工程失稳破坏事故。因此，在围岩发生大变形时，锚索需要具备大变形特性，才能避免自身破坏。

现有的大变形锚索存在承载力不足、结构复杂、成本高、以及无法施加预应力的问题。本专利发明人提出的专利CN102678147B通过钢筋冷拔原理实现了锚索大变形，但是拉拔过程中冷拔杆体在出口位置容易被拉断，另外也不能通过张拉钢绞线来施加预应力，应用范围存在局限性。

发明内容

本发明提出一种预应力大变形锚索。

本发明解决技术问题所采用的方案是，一种预应力大变形锚索，包括外套管、收缩管、内套管、钢绞线、锚具、托盘；

所述收缩管安装在外套管内部内端，锚具套设在外套管内部外端，内套管套设在收缩管内并位于外套管、锚具之间，所述钢绞线内端依次穿设锚具、内套管、收缩管，钢绞线的内端通过锚固剂固定在锚孔深处，钢绞线的外端与锚具连接固定，所述托盘套设在托盘外端，托盘内端抵靠岩体，外端抵靠与外套管外端螺纹配合的螺母，内套管强度小于收缩管；

所述收缩管包括由外至内依次连接的缩颈段、等径段，缩颈段的外径不变，内径逐渐收缩, 等径段的外径和内径都保持不变；

所述内套管的外径与外套管的内径匹配，锚具与内套管外端接触，锚索受力后，锚具挤压内套管。

进一步的，所述内套管内端外周设置有缩口导角段。

进一步的，所述外套管内端安装有橡胶塞，橡胶塞的中间具有小孔以供钢绞线穿过，橡胶塞包括依次连接的细段和粗段，细段塞入收缩管内孔或者外套管内孔，粗段外径等于外套管外径。

进一步的，所述外套管为厚壁钢管。

进一步的，所述收缩管为高强钢管，内套管为钢管。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，具有强度高、大变形的特点，可以方便的施加预应力，通过锚具挤压内套管来实现大变形，彻底克服了大变形过程中冷拔杆体的拉断问题。

附图说明

下面结合附图对本发明专利进一步说明。

图1为本锚索结构原理示意图。

图2为本锚索在施加预应力使内套管封闭收缩端后示意图。

图3为橡胶塞的安装结构示意图。

图4为围岩大变形后本锚索产生大变形后的示意图。

图中：1-外套管、2-收缩管、3-内套管、4-钢绞线、5-锚具、6-托盘、7-螺母、8-锚固剂；9-橡胶塞；A-锚孔细段、B-锚孔扩孔段。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1-4所示，一种预应力大变形锚索，包括外套管1、收缩管2、内套管3、钢绞线4、锚具5、托盘6；

所述收缩管固定安装在外套管内部内端，锚具套设在外套管内部外端，内套管套设在收缩管内并位于外套管、锚具之间，所述钢绞线内端依次穿设锚具、内套管、收缩管，钢绞线的内端通过锚固剂8固定在锚孔深处，钢绞线的外端与锚具连接固定，所述托盘套设在托盘外端，托盘内端抵靠岩体，外端抵靠与外套管外端螺纹配合的螺母内套管强度小于收缩管，锚具用于固定钢绞线的外端，并在钢绞线拉力作用下挤压内套管，钢绞线为锚索的主承力构件，锚索受力后，锚具挤压内套管；

所述收缩管包括由外至内依次连接的缩颈段、等径段，缩颈段的外径不变，内径逐渐收缩, 等径段的外径和内径都保持不变；

所述内套管的外径与外套管的内径匹配，锚具与内套管外端接触，锚索受力后，锚具挤压内套管。

在本实施例中，所述内套管内端外周设置有缩口导角段。缩口导角段与缩颈段接触后有利于内套管启动塑性变形，防止卡死。

在本实施例中，所述外套管内端安装有橡胶塞9，橡胶塞的中间具有小孔以供钢绞线穿过，橡胶塞包括依次连接的细段和粗段，细段塞入收缩管内孔或者外套管内孔，粗段外径等于外套管外径。橡胶塞的封堵作用可以防止钻孔中的水进入外套管引发腐蚀，橡胶塞粗段的厚度可以调节围岩不同位置承载比例。

在本实施例中，所述外套管为厚壁钢管。

在本实施例中，所述收缩管为高强钢管，内套管为钢管。

本锚索工作原理为：围岩产生变形时对锚索产生拉力，拉力经钢绞线传递到锚具，锚具挤压内套管。由于外套管和收缩管是固定的，在高压力挤压下内套管内端伸入收缩管内挤压收缩变形，并被逐渐挤出外套管。这种变形可以持续进行，并保持极高的阻力，这样就实现了高强大变形的目的。由于钢绞线穿过外套管和内套管，并伸出外套管外侧，因此可以方便的施加预应力。

本专利如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种预应力大变形锚索，其特征在于：包括外套管、收缩管、内套管、钢绞线、锚具、托盘；

所述收缩管安装在外套管内部内端，锚具套设在外套管内部外端，内套管套设在收缩管内并位于外套管、锚具之间，所述钢绞线内端依次穿设锚具、内套管、收缩管，钢绞线的内端通过锚固剂固定在锚孔深处，钢绞线的外端与锚具连接固定，所述托盘套设在托盘外端，托盘内端抵靠岩体，外端抵靠与外套管外端螺纹配合的螺母，内套管强度小于收缩管；

所述收缩管包括由外至内依次连接的缩颈段、等径段，缩颈段的外径不变，内径逐渐收缩, 等径段的外径和内径都保持不变；

所述内套管的外径与外套管的内径匹配，锚具与内套管外端接触，锚索受力后，锚具挤压内套管。

2.根据权利要求1所述的预应力大变形锚索，其特征在于：所述内套管内端外周设置有缩口导角段。

3.根据权利要求1所述的预应力大变形锚索，其特征在于：所述外套管内端安装有橡胶塞，橡胶塞的中间具有小孔以供钢绞线穿过，橡胶塞包括依次连接的细段和粗段，细段塞入收缩管内孔或者外套管内孔，粗段外径等于外套管外径。

4.根据权利要求1所述的预应力大变形锚索，其特征在于：所述外套管为厚壁钢管。

5.根据权利要求1所述的预应力大变形锚索，其特征在于：所述收缩管为高强钢管，内套管为钢管。

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