[發(fā)明專利]一種防巖爆吸波耗能錨桿

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610239614.4
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN105909288B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮夏庭;趙曰茂;王兆豐;劉繼光
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): E21D21/00
• 分類號(hào): E21D21/00
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所11302
• 代理人: 房德權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巷道支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種防巖爆吸波耗能錨桿。

背景技術(shù)

錨桿支護(hù)是地下空間開挖過程中最常用的一種支護(hù)方式，有維護(hù)圍巖穩(wěn)定的作用。

當(dāng)埋深極大且地應(yīng)力極高時(shí)，開挖卸荷易誘發(fā)巖爆災(zāi)害。巖爆孕育過程中若不積極減少巖體裂化發(fā)展，巖體會(huì)逐步開裂乃至形成塊體，當(dāng)巖體中的能量突然釋放時(shí)極易發(fā)生巖爆。無支護(hù)狀態(tài)下的圍巖發(fā)生巖爆時(shí)，一方面會(huì)對(duì)開挖空間彈射出速度極大的塊體。常規(guī)的錨桿如管縫式和螺紋鋼錨桿，常常無法應(yīng)對(duì)巖爆的沖擊，在圍巖變形過程中，發(fā)生塑形變形乃至屈服破壞。另一方面，巖爆及爆破等振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生巨大的聲響及擾動(dòng)，造成進(jìn)一步的破壞，可能還會(huì)再次誘發(fā)巖爆。

當(dāng)前耗能支護(hù)設(shè)計(jì)往往重視的是巖爆發(fā)生后抵抗能力，沒有專門針對(duì)孕育過程的防護(hù)方法；通過時(shí)，目前尚未有抵抗極強(qiáng)巖爆的材料及結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種防巖爆吸波耗能錨桿，解決現(xiàn)有技術(shù)中無法主動(dòng)耗散巖體積聚能量，支護(hù)可靠性不高，抗巖爆振動(dòng)及擾動(dòng)性能低下的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種防巖爆吸波耗能錨桿，包括：錨頭、吸波阻尼器、桿體、托盤以及緊固件；

所述吸波阻尼器連接在所述錨頭與所述桿體之間；

其中，所述桿體相對(duì)所述錨頭軸向移動(dòng)時(shí)，所述吸波阻尼器動(dòng)作，抵抗所述桿體移動(dòng)并做功使所述錨桿恢復(fù)初始狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述吸波阻尼器包括：吸波彈簧、伸縮桿以及位于所述伸縮桿兩端的限位底座；

所述吸波彈簧套接在所述伸縮桿外，兩端抵靠在所述限位底座上；

所述限位底座分別與所述桿體以及所述錨頭固定相連。

進(jìn)一步地，所述錨頭包括：螺紋桿身；

所述螺紋桿身與所述吸波阻尼器相連，另一端設(shè)置成扇形扁頭。

一種防巖爆吸波耗能支護(hù)方法，采用所述的防巖爆吸波耗能錨桿。

進(jìn)一步地，所述防巖爆吸波耗能錨桿安裝后，通過緊固件動(dòng)作施加預(yù)應(yīng)力。本申請實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

1、本申請實(shí)施例中提供的防巖爆吸波耗能錨桿，通過吸波阻尼器適時(shí)吸收巖體變化產(chǎn)生的應(yīng)力波，一方面避免應(yīng)力波擴(kuò)散導(dǎo)致巖體進(jìn)一步裂化，另一方面也能避免應(yīng)力波擾動(dòng)圍巖臨界狀態(tài)，導(dǎo)致巖體狀態(tài)偶然性驟變。阻尼器在巖爆孕育過程中，通過吸收應(yīng)力和裂化能量，可抑制巖體開挖卸荷后圍巖破裂，抑制巖體中的拉破壞，增強(qiáng)圍巖強(qiáng)度，避免巖體裂化形成塊體，具有響應(yīng)快、高強(qiáng)度及自適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)。

2、本申請實(shí)施例中提供的防巖爆吸波耗能支護(hù)方法，采用上述吸波耗能錨桿施加預(yù)應(yīng)力，可一定程度上增強(qiáng)巖體強(qiáng)度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的防巖爆吸波耗能錨桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本申請實(shí)施例通過提供一種防巖爆吸波耗能錨桿，解決現(xiàn)有技術(shù)中忽視巖爆預(yù)防，尤其是不重視巖體開裂、拉破壞及應(yīng)力擾動(dòng)等主導(dǎo)巖爆發(fā)生的因素，支護(hù)可靠性不高，抗巖爆振動(dòng)及擾動(dòng)性能低下的技術(shù)問題；達(dá)到了吸收巖體應(yīng)力波、裂化過程釋放的能量，抑制巖爆裂化，預(yù)防巖爆的技術(shù)效果。

為解決上述技術(shù)問題，本申請實(shí)施例提供技術(shù)方案的總體思路如下：

一種防巖爆吸波耗能錨桿，包括：錨頭、吸波阻尼器、桿體、托盤以及緊固件；

所述吸波阻尼器連接在所述錨頭與所述桿體之間；

其中，所述桿體相對(duì)所述錨頭軸向移動(dòng)時(shí)，所述吸波阻尼器動(dòng)作，抵抗所述桿體移動(dòng)并做功使所述錨桿恢復(fù)初始狀態(tài)。通過上述內(nèi)容可以看出，通過吸波阻尼器吸收應(yīng)力波，避免應(yīng)力波造成裂化加劇，同時(shí)避免巖體臨界狀態(tài)擾動(dòng)，一定程度上抑制了巖爆；在巖爆醞釀階段吸收應(yīng)力波和裂化能量，大大抑制了裂化，一定程度上預(yù)防了巖爆。

為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實(shí)施方式對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體特征是對(duì)本申請技術(shù)方案的詳細(xì)的說明，而不是對(duì)本申請技術(shù)方案的限定，在不沖突的情況下，本申請實(shí)施例以及實(shí)施例中的技術(shù)特征可以相互組合。

參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種防巖爆吸波耗能錨桿，包括：錨頭7、吸波阻尼器6、桿體4、托盤3以及緊固件(1、2)；

所述吸波阻尼器6連接在所述錨頭7與所述桿體4之間；

其中，所述桿體4相對(duì)所述錨頭7軸向移動(dòng)時(shí)，所述吸波阻尼器6動(dòng)作，抵抗所述桿體4移動(dòng)并做功使所述桿體4恢復(fù)初始狀態(tài)。