[發明專利]一種壓縫式摩擦型恒阻錨桿

有效

• 申請號: 201410655803.0
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104453961A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 孟陸波;李天斌;陳超;高美奔
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E21D20/00
• 代理公司: 北京鼎宏元正知識產權代理事務所(普通合伙) 11458
• 代理人: 李波;武媛

技術領域

本發明涉及工程支護技術領域，具體涉及一種壓縫式摩擦型恒阻錨桿。

背景技術

在開展大型水電、高速公路、鐵路等基礎設施建設過程中，難免會遇到隧道以及地下硐室的開挖及支護。尤其是西南山區深埋長大隧道，構造活動強烈，區域構造應力大，圍巖常處于高地應力狀態。此時圍巖在高地應力條件下常常表現出“大變形”的特點，具體表現為軟巖大變形、巖爆大變形、沖擊大變形、瓦斯突出大變形。而現有技術中的錨桿極限拉伸長度小，當地下工程圍巖發生較大的變形時，錨桿往往不能適用圍巖的大變形而出現錨頭失效、錨桿拉斷等破壞，進而引發塌方、冒頂等事故，甚至造成地下工程功能的喪失。

為避免上述地質災害的發生，需要對圍巖進行加固及支護措施。常用的支護措施之一是采用錨桿支護方式，但是現有技術中的錨桿一般為不可伸長的剛性錨桿，在大變形條件下，不能起到良好的支護效果。

發明內容

為此，本發明提供一種壓縫式摩擦型恒阻錨桿，解決現有技術中錨桿極限拉伸長度小，易功能過載失效及不具備柔性支護能力的技術問題。

為此，本發明提供一種壓縫式摩擦型恒阻錨桿，其結構包括：套筒、桿體、托盤和壓塊；

所述桿體自上而下包括：實體段、恒阻段、錐形段、摩阻段和自由段；所述實體段為圓柱狀實心結構；所述恒阻段、錐形段、摩阻段和自由段為金屬管；所述恒阻段和錐形段的側壁沿軸向自上而下具有相同寬度缺口，所述實體段和恒阻段外徑相同，所述恒阻段的外徑大于所述摩阻段的外徑，所述桿體通過所述錐形段將軸截面外徑沿軸向從所述恒阻段的外徑連續遞減過渡到所述摩阻段的外徑；

所述套筒包括：粗孔段、錐孔段和細孔段；所述粗孔段套裝在所述實體段和恒阻段上，其內徑與所述實體段的外徑相適配，其長度大于所述實體段和恒阻段長度之和；所述錐孔段套裝在所述錐形段上，其內腔形狀和長度與所述錐形段的外形和長度相適配；所述細孔段套裝在所述摩阻段上，其內徑與所述摩阻段的外徑相適配，其長度與所述摩阻段相同；

所述自由段的末端設置有10～20cm的連接端，所述托盤為盤狀，所述托盤的底部設置有允許所述連接端穿過的通孔；所述托盤以盤口面向所述套筒的方向套接在所述連接端上；

所述壓塊緊固連接在所述自由段的末端，具有將所述托盤面向所述套筒的方向10～20cm行程的擠壓自由度。

根據本發明的一個實施方式，其中，所述套筒的頂端緊固連接有密封其內腔的頂蓋。

根據本發明的一個實施方式，其中，還包括PVC管；所述細孔段的下端的外形為方便套接所述PVC管并在套接處形成擠壓密封時所需的錐形，所述PVC管套接在所述細孔段的下端并在套接處加溫密封或捆綁密封。

根據本發明的一個實施方式，其中，所述實體段與所述恒阻段為分體式結構，所述實體段的下端與所述恒阻段以螺紋或焊接的形式緊固連接。

根據本發明的一個實施方式，其中，所述壓塊與所述連接端螺紋連接。

根據本發明的一個實施方式，其中，還包括密封所述托盤、壓塊和連接端的密封蓋，所述密封蓋在密封所述托盤、壓塊和連接端時，其內腔剩余的空隙由水泥砂漿來填充。

根據本發明的一個實施方式，其中，所述套筒的材質為硬質合金或優質鋼，摩阻段的側壁沿軸向自上而下具有與相同寬度缺口。

根據本發明的一個實施方式，其中，所述套筒的側壁均布有若干數量的肋板。

根據本發明的一個實施方式，其中，所述套筒和桿體間的間隙處填充有潤滑劑。

為此，本發明提供一種應用如前所述的壓縫式摩擦型恒阻錨桿進行圍巖支護的方法，所述方法分為如下步驟：

S1.在需要支護的圍巖中打制錨孔，所述錨孔的孔徑大于所述套筒外徑10～15mm，孔深為所述壓縫式摩擦型恒阻錨桿除去所述連接端后的長度；

S2.向所述錨孔內注入錨固劑；

S3.將所述壓縫式摩擦型恒阻錨桿的外表面涂抹防水涂料；

S4.將所述壓縫式摩擦型恒阻錨桿放入所述錨孔中；

S5.在所述連接端上套接所述托盤；

S6.測試所述壓縫式摩擦型恒阻錨桿的錨固力：

若不合格，回到步驟S2；

若合格，在所述連接端上安裝所述壓塊并緊固；

S7.用所述密封蓋密封所述托盤、壓塊和連接端，所述密封蓋內腔剩余的空隙由水泥砂漿來填充。