[發明專利]變形局部化的動力吸能錨桿

無效

• 申請號: 201410004022.5
• 申請日: 2014-01-06
• 公開（公告）號: CN103670471A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 常旭;朱昌星;張悅;趙芳芳;茹忠亮;趙洪波;王鳳娥;程曉霞;侯樹林;王歡;李平
• 申請（專利權）人: 河南理工大學;常旭
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E02D5/74
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 童冠章

技術領域

本發明涉及錨桿，特別是采礦、巖土、護坡及地下工程用的一種變形局部化的動力吸能錨桿。

背景技術

????隨著對礦產資源需求量的增加和淺部資源的日益枯竭，我國越來越多的礦山相繼進入深部資源開采狀態，已有多個礦區出現千米深井。巷道在服務期間屢遭破壞，支護結構損毀變形，需要反復維修，是深部開采面臨的重大難題。實踐證明，動力擾動是深部巷道穩定性的重要威脅。沖擊地壓是深部巷道極易發生的一種重要動力形式；隨著采深深度的增加，沖擊地壓事故越來越多，并越來越嚴重。施工爆破也是常見的巷道的動力因素，爆破產生的地震波在圍巖中傳播會引起臨近爆源的圍巖和支護結構產生顛簸和搖晃。不僅如此，深部巷道爆破極有可能誘發沖擊地壓等連鎖動力現象，另外，還有其它的一些動力形式，如機械鑿巖、天然地震等。這些動力作用是誘發錨桿錨固系統損傷和破壞的重要因素。因此，錨桿的改進和創新勢在必行。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本發明之目的就是提供一種變形局部化的動力吸能錨桿，可有效解決錨桿系統在動力作用下容易破壞失效和降低地下工程結構動力災害風險問題。

本發明解決的技術方案是，包括錨桿體，錨桿體沿長度方向設置有呈粗細相間布置的粗部和細部，錨桿體一端為自由端，另一端為錨固端，自由端上有螺紋。

本發明結構簡單新穎獨特，具有較好的錨固強度、剛度及抗動力破壞等力學性能，粗部實現了多點錨固的效果，提高了錨桿的錨固強度；在動力的作用下，細部結構能夠產生塑性變形以吸收動能；細部結構沿錨桿長度方向上逐漸增加，以確保該錨桿體不會發生動力失效，是錨桿上的創新。

附圖說明

圖1為本發明的立體圖。

圖2為本發明的使用狀態圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細說明。

由圖1、2給出，本發明包括錨桿體，錨桿體沿長度方向設置有呈粗細相間布置的粗部2和細部3，錨桿體一端為自由端1，另一端為錨固端5，自由端1上有螺紋6。

為了保證使用效果，所述的細部3的長度從自由端1向錨固端5逐漸增加；

所述的細部3的直徑從自由端1向錨固端5逐漸減小；

所述的粗部2和細部3連接部位呈錐形圓弧面4。

圖1、2中，L_i為第i個細部的長度，d_j為第j個細部的直徑；L_i-1為第i-1個細部的長度，d_j-1為第j-1個細部的直徑；滿足L_i＞L_i-1，d_j＞d_j-1，其中i、j為正整數。

本發明的工作機理是，錨桿體安裝在插裝在巖體8以后，通過墊板7固定，粗部2與巖體相互作用，起到錨固的作用，從而實現了多點錨固，增強了錨桿和圍巖之間的相互作用，提高了錨固強度。在動力作用下，由于細部3的尺寸相對較小，容易產生大的塑性變形，以吸收動能，由于細部的變形發生在局部避免錨桿在動力作用下產生整體的失效破壞。

錨桿體承載的過程中，靠近自由端的應力較高，隨著靠近自由端，應力逐漸減小；因此所設計細部的長度也逐漸減小，避免由于高應力區的細部結構尺寸太小而導致的錨桿承載力降低。

本發明依據錨桿體的實際受力特性，結構簡單新穎，性能可靠，避免采礦、巖土及地下工程的錨桿錨固系統在動力作用下發生損失、破壞，降低該類工程結構的動力災害風險。同時由于新的錨桿系統實現了多點錨固的特性，具有較高的錨固強度和穩定性，有良好的社會和經濟效益。