CN217129570U - 新型卸压吸能锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型卸压吸能锚杆，包括桶状的套筒，套筒的底面设有中心孔，套筒内放置有空心圆柱体形的压缩层，锚杆穿过套筒的中心孔和压缩层与锥体螺母螺纹连接。本实用新型在锚杆上加设压缩层和套筒，二者与锥体螺母之间可产生挤压力和静摩擦力，分散掉围岩变形破坏产生的应力。压缩层中弹簧的存在可以保证围岩在突然变形过程中持续吸能，保证完整的传力区域，确保锚杆的安全性及高效性。本实用新型可以满足支护强度的要求，有效预防岩爆的发生，相对增大了锚杆的伸长量，能够保障支护环境的安全。

Description

新型卸压吸能锚杆

技术领域

本实用新型属于岩土工程设备技术领域，具体涉及一种新型卸压吸能锚杆。

背景技术

岩爆是国内外地下工程开挖或开采中常见的一种地质灾害。在岩爆发生时，围岩储存的弹性能突然释放并大量转化为动能，且伴随着洞壁岩块弹射，严重威胁工程作业人员的人身安全，影响施工进度和质量。为保证工程安全顺利施工，工作面和洞壁围岩需进行有效的加固处理。其中，锚杆支护是现阶段最为常用的支护手段之一，为进一步提高锚杆支护能力防治岩爆灾害，急需一种新型卸压吸能锚杆。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型卸压吸能锚杆，具有较强的卸压能力和吸能能力，可对围岩进行有效支护，维护巷道、隧道等地下工程围岩的稳定。

本实用新型所采用的技术方案是，一种新型卸压吸能锚杆，包括桶状的套筒，套筒的底面设有中心孔，套筒内放置有空心圆柱体形的压缩层，锚杆穿过套筒的中心孔和压缩层与锥体螺母螺纹连接。

本实用新型的特点还在于：

压缩层包括管状的内层薄钢板和外层薄钢板，内层薄钢板置于外层薄钢板内，内层薄钢板和外层薄钢板均由上下两片半圆状的钢板组成，内层薄钢板和外层薄钢板的上下两片钢板之间设置有橡胶垫，内层薄钢板的上钢板和外层薄钢板的上钢板之间固接有弹簧组，内层薄钢板的下钢板和外层薄钢板的下钢板之间固接有弹簧组。

套筒没有盖的一端螺纹连接盖板，盖板的中心设有通孔，盖板的轴向剖面为U形。

螺栓与盖板的通孔固接，托盘套设于螺栓上，螺母将托盘固定于盖板的一侧。

锥体螺母为圆台状，其小直径端与锚杆螺纹连接，其大直径端的直径大于压缩层中心的通孔的直径。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过在锚杆端头增设套筒和压缩层，相对增大了锚杆伸长量，并且该锚杆系统通过套筒的滑动与压缩层中弹簧的压缩，可以提供恒定的支护力，来适应围岩的变形；

2、当围岩发生较大的冲击荷载时，套筒向临空面滑动，弹簧一直保持吸能状态，将深层次所产生的冲击荷载能量转化为套筒滑动挤压弹簧的变形能并使该冲击力散失，保证套筒缓慢移动，确保锚杆不在极限应力状态下瞬间失效，确保了锚杆的安全性及高效性；

3、本实用新型的新型卸压吸能锚杆结构简单、安装方便、效果良好。

附图说明

图1是本实用新型吸能锚杆的结构示意图；

图2是本实用新型吸能锚杆的细部构造示意图；

图3是本实用新型吸能锚杆中套筒和压缩层的剖面示意图。

图中，1.螺栓，2.螺母，3.托盘，4.盖板，5.锚杆，6.套筒，7.锥体螺母，8.弹簧组，9.内层薄钢板，10.外层薄钢板，11橡胶垫。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供的一种可以吸收围岩变形能量的锚杆的结构如图1所示，包括桶状的套筒6，套筒6由两片钢板焊接而成，套筒6的底面设有中心孔，可容锚杆5穿过。套筒6内放置有空心圆柱体形的压缩层，锚杆5穿过套筒6的中心孔和压缩层与锥体螺母7螺纹连接。锥体螺母7为圆台状，其小直径端与锚杆5螺纹连接，其大直径端的直径大于压缩层中心的通孔的直径。锥体螺母7与锚杆5连接好后，其小直径端与压缩层中心的通孔接触。在锚杆5滑动时，锥体螺母7通过挤压压缩层进而吸收能量。

如图3所示，压缩层包括管状的内层薄钢板9和外层薄钢板10，内层薄钢板9置于外层薄钢板10内，内层薄钢板9和外层薄钢板10均由上下两片半圆状的钢板组成，内层薄钢板9和外层薄钢板10的上下两片钢板之间设置有橡胶垫11，橡胶垫11共设置有两个，分别位于压缩层的两边，每个橡胶垫11由内层薄钢板9和外层薄钢板10共用，内层薄钢板9的上钢板和外层薄钢板10的上钢板之间固接有弹簧组8，内层薄钢板9的下钢板和外层薄钢板10的下钢板之间也固接有弹簧组8。多个弹簧组合使用，可以保持吸能状态，使套筒6缓慢地变形，保持完整的传力区域，确保锚杆的安全性及高效性。

如图2所示，套筒6没有盖的一端螺纹连接盖板4，盖板4的中心设有通孔，盖板4的轴向剖面为U形。螺栓1与盖板4的通孔固接，托盘3套设于螺栓1上，螺母2将托盘3固定于盖板4的一侧。盖板4可防止石渣水分进入套筒6受力腔。

本实用新型的工作原理：

当围岩发生小变形时，在自由端的托盘3上产生拉力并作用到套筒6与压缩层，锥体螺母7与压缩层之间、压缩层与套筒6之间均产生挤压力和静摩擦力，该挤压力和静摩擦力可以分担锚杆5的拉力，达到支护效果。

当围岩发生较大变形或支护结构深层发生岩爆等较大冲击荷载时，套筒6开始向自由端滑动，在套筒6滑动过程中，锥体螺母7挤压内层薄钢板9，内层薄钢板9开始膨胀并缓慢压缩弹簧，将围岩的变形能转化为弹簧的弹性能吸收能量。多个弹簧组合使用，可以保持吸能状态，保证套筒6缓慢地滑动，缓冲围岩变形并泄压，确保锚杆5的安全性及高效性。

下面通过一个具体实施例进行详细说明。

本实施例的新型卸压吸能锚杆按照以下步骤实施：

步骤1：打洞锚固，具体过程为：

步骤1.1：采用机械钻孔的方式，在支护设计孔位打孔，并在外锚头段进行扩孔，扩孔的长度为套筒6轴向长度加上盖板4的轴向长度，扩孔的孔径与套筒6的直径一致；

步骤1.2：检查成孔情况，将锚固孔内异常凸起的碎石尖角二次击碎，以防止后续使用过程中产生局部应力集中；

步骤1.3：清理洞内杂物，岩石碎屑，防止后续产生应力集中，降低锚杆与岩体之间的摩擦力，减弱支护效果。

步骤2：锚杆安装，具体过程是：

步骤2.1：安装树脂锚固剂，将树脂锚固剂送入锚杆眼，用锚杆将锚固剂缓慢推入眼底；

步骤2.2：搅拌树脂锚固剂，将钻机与锚杆相连，开动钻机，边搅拌边将锚杆推入孔底，继续搅拌。

步骤3：套筒6安装：

步骤3.1：将套筒6穿入锚杆5，并压紧；

步骤3.2：将压缩层穿入套筒6内的锚杆端头；

步骤3.3：紧固锥体螺母7在锚杆端头，使其达到安装设计要求；

步骤3.4：安装盖板4，对套筒6进行密封；

步骤3.5：安装螺栓1，螺栓1与盖板4通过螺纹固定连接；

步骤3.6：安装托盘3，托盘3紧靠围岩，并通过螺母2预紧。

Claims (5)

1.新型卸压吸能锚杆，其特征在于，包括桶状的套筒(6)，所述套筒(6)的底面设有中心孔，所述套筒(6)内放置有空心圆柱体形的压缩层，锚杆(5)穿过所述套筒(6)的中心孔和所述压缩层与锥体螺母(7)螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的新型卸压吸能锚杆，其特征在于，所述压缩层包括管状的内层薄钢板(9)和外层薄钢板(10)，所述内层薄钢板(9)置于所述外层薄钢板(10)内，所述内层薄钢板(9)和所述外层薄钢板(10)均由上下两片半圆状的钢板组成，所述内层薄钢板(9)和所述外层薄钢板(10)的上下两片钢板之间设置有橡胶垫(11)，所述内层薄钢板(9)的上钢板和所述外层薄钢板(10)的上钢板之间固接有弹簧组(8)，所述内层薄钢板(9)的下钢板和所述外层薄钢板(10)的下钢板之间固接有弹簧组(8)。

3.根据权利要求1所述的新型卸压吸能锚杆，其特征在于，所述套筒(6)没有盖的一端螺纹连接盖板(4)，所述盖板(4)的中心设有通孔，所述盖板(4)的轴向剖面为U形。

4.根据权利要求3所述的新型卸压吸能锚杆，其特征在于，螺栓(1)与所述盖板(4)的通孔固接，托盘(3)套设于所述螺栓(1)上，螺母(2)将所述托盘(3)固定于所述盖板(4)的一侧。

5.根据权利要求1所述的新型卸压吸能锚杆，其特征在于，所述锥体螺母(7)为圆台状，其小直径端与所述锚杆(5)螺纹连接，其大直径端的直径大于所述压缩层中心的通孔的直径。

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