[發明專利]一種錨索的高強恒阻伸長裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201210139091.8
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN102678147A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 王剛;吳學震;喬衛國;蔣宇靜
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E02D5/74
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種礦山、隧道、水利水電等工程領域支護時用的錨索，尤其涉及錨索的伸長裝置。

背景技術

在礦山、隧道、水利水電等工程領域支護時，錨索是應用很多的支護裝備。隨著開采深度不斷增大以及大規模地下工程的建設，面臨的地質條件越來越復雜，圍巖經常表現出大變形特點。當圍巖變形量較大，超過錨索所能夠承受的范圍時，將導致錨索破壞失效，進而造成地下工程失穩破壞事故。這種情況下要求所使用的錨索在圍巖發生大變形時可以受拉伸長而本身不發生破壞，以適應圍巖變形。

目前，國內采用的可變形伸長裝置主要采用碟形或葫蘆形托盤、可變形桿體或襯墊、改進鋼絞線的錨具、擠壓可滑動鋼套等裝置來適應圍巖體的大變形。上述裝置允許變形量一般較小，不能適應大變形的特點，而允許變形量較大的裝置，能提供的有效阻力不足，性能不夠穩定，不能滿足現代地下工程支護需求。

發明內容

本發明的任務在于提供一種高強恒阻伸長裝置。將本裝置應用于錨索中，在圍巖發生大變形時，可以在高荷載條件下受拉伸長而本身不發生破壞，確保大變形巖土工程的安全。

為達到上述目的，本發明采取的方案是：

技術方案一：一種錨索的高強恒阻伸長裝置，其特征在于，它包括筒形套管、拔絲模和冷拔桿體；所述的拔絲模為錐形模，拔絲模和套管通過螺紋或高強螺栓相連；冷拔桿體是一段變徑金屬桿，一端為粗段、另一端為細段，粗段和細段之間為錐形段，錐形段的錐度與拔絲模錐度相匹配，冷拔桿體粗端嵌套在套管內，細段端部從拔絲模孔口引出；套管的尾部設有用于安裝托盤及鎖緊螺母的外螺紋，冷拔桿體細段端部設有用于連接錨索的外螺紋。

技術方案二：一種錨索的高強恒阻伸長裝置，其特征在于，它包括筒形套管、拔絲模和冷拔桿體；所述的拔絲模為錐形模，拔絲模和套管通過螺紋或高強螺栓相連；冷拔桿體是一段變徑金屬桿，一端為粗段、另一端為細段，粗段和細段之間為錐形段，錐形段的錐度與拔絲模錐度相匹配，冷拔桿體粗端嵌套在套管內，細段端部從拔絲模孔口引出；冷拔桿體細段端部設有用于連接錨索體的外螺紋；在套管的尾部設有用于連接另一錨索體的端堵，端堵通過內螺紋與套管相連。

上述兩個技術方案中套管直徑和壁厚應符合錨固力要求，其長度對應于冷拔桿體粗端長度；

上述兩個技術方案中冷拔桿體均有以下三種結構形式：

1、實心變徑圓鋼結構；

2、變徑空心鋼管結構，鋼管粗段的終端設有鎖塊，作為桿體拉拔極限；

3、桿體粗段采用空心結構，細段采用實心結構，鋼管粗段的終端設有鎖塊，作為桿體拉拔極限；錐形段和細端的連接采用螺紋、鑄造或焊接連接結構

上述的拔絲模材料可以選用硬質合金或優質鋼。

為了防止冷拔桿體受損傷或被拉斷，可以在冷拔桿體和拔絲模上涂抹有潤滑劑，潤滑劑的材料可以選用肥皂、植物油。

當冷拔桿體采用空心鋼管制成時，為了防止桿體拉拔過程中，內表面產生損傷影響桿體強度，可以在管內設置圓鋼芯。

本發明技術方案一用于普通錨索及單根式小錨索，使用時，通過加工有錨索穿孔的圓盤將錨索體連接在冷拔桿體細段端部。

本發明技術方案二用于對穿式橫阻伸長錨索，使用時，通過加工有錨索穿孔的圓盤將一個錨索體連接在冷拔桿體細段端部；通過端堵和圓盤將另一個錨索體連接在套管尾部。

本發明依據在于金屬的冷拔性能，冷拔的過程中可以產生持續變形，并保持恒定的拉拔力。當采用棒材拉拔時，根據金屬塑性力學理論，可以得到桿體工作應力計算公式為：