[實用新型]一種自適應釋能錨桿

有效

• 申請號: 201820712853.1
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN208267886U
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 周小平;壽云東;朱嘉毅
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E02D5/74
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 唐開平

本實用新型公開了一種自適應釋能錨桿，它解決了現有錨桿大變形被拉斷的問題，包括T型錨桿（6）、壓縮剪切環（5）和套筒（4），所述套筒（4）底部固定有焊塊（3），套筒（4）內裝有壓縮剪切環（5），錨桿（6）桿體穿過壓縮剪切環（5）中心孔從焊塊（3）伸出套筒，錨桿前端的圓臺面壓在壓縮剪切環（5）的頂端環片上，伸出套筒的錨桿尾部裝配有緊貼圍巖壁的擋板（2）和螺母（1），螺母（2）與錨桿（6）為螺紋配合，螺母（1）壓住擋板（2）。本實用新型增大了延伸率，有效地釋放圍巖變形產生的能量，具有良好的支護作用，長時間穩定圍巖。

技術領域

本實用新型屬于土木工程的防護設施，具體涉及一種錨桿，應用于隧道和巷道災害防護，或應用于邊坡支護等工程。

背景技術

煤炭資源開采逐漸向深部發展，隨著開挖深度的增加，地質條件不斷惡化，巷道圍巖常常表現出巖爆、冒頂和片幫等大變形的特點，其破壞程度也愈加嚴重。因此，今后在工程建設的過程中，會遇到越來越多的深埋巷道或者大斷面隧道開挖的工程難題。

錨桿支護是深埋巷道和大斷面隧道的主要支護形式，具有最大限度地保持圍巖穩定性和完整性，以及具有施工效率高和成本低等優點。

隨著隧道開挖深度增加，開挖斷面加大，圍巖變形增大，傳統錨桿的缺點逐漸顯現。其主要缺點在于：傳統錨桿的延伸率較低，無法有效地釋放圍巖變形產生的能量，當圍巖發生較大變形時，錨桿本身不能適應圍巖的大變形而被拉斷從而導致錨桿支護體系失效。

中國專利文獻CN104612730A于2015年5月13日公開了一種大變形自適應錨桿，它包括有錨桿，錨桿端部平直固定有高強度彈簧，高強度彈簧的另一端平直固定有尾桿， 高強度彈簧的外圍裝有套管，靠近錨桿的套管端口內設有橡皮圈封蓋，在尾桿的端部帶有鋼板托盤和螺母，螺母壓住鋼板托盤緊貼圍巖壁。該錨桿能夠自適應圍巖產生的大變形，對隧道巖爆、煤礦沖擊地壓等突發災害能夠起到有效的緩沖和治理作用。但是，該專利存在彈簧強度低、支護力小而易被拉斷的缺點，從而導致整個支護體系失效。支護體系一旦失效將會帶來不可估量的經濟損傷，甚至導致重大傷亡事件的發生，影響煤礦的安全生產，或者其他工程的正常施工。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題就是提供一種自適應釋能錨桿，它能增大延伸率，有效地釋放圍巖變形產生的能量以適應巷道圍巖大變形的場所。

本實用新型所要解決的技術問題是通過這樣的技術方案實現的，它包括T型錨桿、壓縮剪切環和套筒，所述套筒底部固定有焊塊，焊塊上有錨桿孔，套筒內裝有壓縮剪切環，錨桿桿體穿過壓縮剪切環中心孔從焊塊的錨桿孔伸出套筒，錨桿前端的圓臺面壓在壓縮剪切環的頂端環片上，伸出套筒的錨桿尾部裝配有緊貼圍巖壁的擋板和螺母，螺母與錨桿為螺紋配合，螺母壓住擋板。

本實用新型的工作原理如下：當圍巖發生小變形時，套筒外壁螺紋和漿體的咬合能分擔錨桿拉力達到支護效果；當圍巖發生較大變形時，一組壓縮剪切環被錨桿尾端壓縮剪切而發生斷裂破壞，錨桿尾端進而向下一組壓縮剪切環移動，錨桿長度增大，適應圍巖的變形，釋放圍巖變形產生的能量，直到套筒內所有的壓縮剪切環均被剪壞為止。

該錨桿通過壓縮剪切環的斷裂破壞而被拉長，能提供恒定的約束力，以適應圍巖的變形，釋放圍巖變形產生的能量，從而使圍巖錨桿支護體系達到新的平衡，確保錨桿不至于被突然拉斷而瞬間失效，因此本實用新型增大了延伸率，有效地釋放圍巖變形產生的能量，具有良好的支護作用，長時間穩定圍巖。

附圖說明

本實用新型的附圖說明如下：

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為壓縮剪切環的環片結構圖；

圖3為本實用新型受力后的最終剪切破壞圖；

圖4為本實用新型進行室內靜力拉伸實驗得到的位移-承載力關系圖。