[發(fā)明專利]用于錨桿桿身減震耗能的拼接單元及自減震耗能的錨桿

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910633701.1
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN110344410A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林宇亮;程學(xué)明;趙煉恒;魯立;李聰
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: E02D5/74
• 分類號: E02D5/74
• 代理公司: 長沙歐諾專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43234
• 代理人: 歐穎;張文君

本發(fā)明公開了一種用于錨桿桿身減震耗能的拼接單元及自減震耗能的錨桿，拼接單元包括鋼護(hù)筒、剛性活塞、連接桿、彈簧Ⅰ和彈簧Ⅱ，鋼護(hù)筒的筒體內(nèi)設(shè)有兩個通過彈簧Ⅱ相連的滑動剛性活塞，每個剛性活塞和與其鄰近的端蓋之間均設(shè)有連接桿和彈簧Ⅰ，連接桿的一端固定設(shè)置在剛性活塞上，連接桿的另一端貫穿端蓋后延伸至鋼護(hù)筒外，彈簧Ⅰ套設(shè)在連接桿上。本發(fā)明的拼接單元拼裝在錨桿桿身內(nèi)，使錨桿在地震作用下產(chǎn)生小幅度的伸縮往返變形，借助拼接單元內(nèi)壁摩擦筒與活塞間的摩擦阻力實現(xiàn)消耗吸收地震能量，避免錨桿桿身產(chǎn)生過大的軸力而失效，從而增強錨桿的抗震性能及其在地震作用下的服役性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種用于錨桿桿身減震耗能的拼接單元及自減震耗能的錨桿。

背景技術(shù)

我國是一個地震災(zāi)害十分嚴(yán)重的國家。近些年來，地震作用導(dǎo)致的邊坡失穩(wěn)破壞現(xiàn)象愈發(fā)增多，給我國造成巨大的財產(chǎn)損失和人員傷亡。錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)因其良好的支護(hù)效果和經(jīng)濟(jì)性被廣泛應(yīng)用于邊坡支護(hù)工程中。盡管如此，在已有的地震災(zāi)害調(diào)研中，錨桿被拉斷或拉壞的現(xiàn)象時有發(fā)生。現(xiàn)有技術(shù)中錨桿結(jié)構(gòu)可做成柔性結(jié)構(gòu)，雖能夠適應(yīng)邊坡產(chǎn)生的微小變形，但可能在地震作用下出現(xiàn)錨桿軸力激增的現(xiàn)象，造成錨桿結(jié)構(gòu)失效，進(jìn)一步造成邊坡失穩(wěn)。

現(xiàn)有研究結(jié)果表明，地震作用下錨桿軸力會迅速上升，并形成永久的地震殘余軸向應(yīng)力，也就是說，地震作用下錨桿桿身有可能發(fā)生屈服破壞的情況。如何提高錨桿的抗震性能，從而保證錨桿支護(hù)邊坡在地震作用下不失穩(wěn)是巖土工程實踐中備受關(guān)注的熱點問題。

中國實用新型專利ZL201621376559.5公開了一種自伸縮大變形錨桿，它包括有錨桿，所述錨桿前部設(shè)有螺母和鋼板托盤，且螺母靠近錨桿前部的端頭；所述錨桿后部設(shè)置在套筒內(nèi)，且錨桿后部的端頭剛接活塞，所述錨桿后部與套筒前壁間隙配合，所述活塞與套筒內(nèi)壁可滑動配合；所述套筒前端與活塞之間固定有彈簧，且彈簧套設(shè)在錨桿后部。雖然該錨桿能夠在保證錨桿強度不削弱的情況下，同時利用其伸縮性以適應(yīng)圍巖大變形的特性，對工程的突發(fā)性災(zāi)害起到安全有效的緩沖作用；但該申請中涉及的錨桿錨固段全長均為套筒，且安裝后會對套筒周圍進(jìn)行注漿加固，這在一定程度上限制了錨桿的變形范圍，對于抗震減震性能要求更高的邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)并不適用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于錨桿桿身減震耗能的拼接單元，以解決背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于錨桿桿身減震耗能的拼接單元，包括鋼護(hù)筒、剛性活塞、連接桿、彈簧Ⅰ和彈簧Ⅱ，所述鋼護(hù)筒包括筒體和分別安裝于所述筒體的兩端口處的端蓋，所述筒體內(nèi)設(shè)有兩個均與筒體同軸設(shè)置的剛性活塞，兩個剛性活塞在活塞運動方向上一前一后設(shè)置，兩個所述剛性活塞之間通過彈簧Ⅱ相連，每個所述剛性活塞和與其鄰近的端蓋之間均設(shè)有連接桿和彈簧Ⅰ，所述連接桿的一端固定設(shè)置在所述剛性活塞上，所述連接桿的另一端貫穿所述端蓋后延伸至所述鋼護(hù)筒外，所述彈簧Ⅰ套設(shè)在所述連接桿上，且彈簧Ⅰ長度方向的兩端由與其鄰近的端蓋和剛性活塞的一端限位；兩個所述剛性活塞上均設(shè)有供所述鋼護(hù)筒內(nèi)部的彈簧Ⅰ和彈簧Ⅱ所在的不同腔室之間空氣流通的通氣孔；所述筒體的內(nèi)表面和/或所述剛性活塞用于與所述筒體相接觸部分的外表面為粗糙面，所述連接桿在錨桿軸力作用下能驅(qū)動剛性活塞與所述鋼護(hù)筒產(chǎn)生軸向相對位移，以使所述剛性活塞與所述鋼護(hù)筒摩擦生熱消耗地震能量。

優(yōu)選的，兩個所述端蓋上各開設(shè)有一個過桿孔，所述過桿孔中設(shè)置有密封圈，所述密封圈的截面為U型凹槽型，所述密封圈的凹槽緊扣在所述過桿孔的孔壁上。

優(yōu)選的，所述筒體的圓柱形內(nèi)表面為摩擦面。

優(yōu)選的，所述筒體的內(nèi)摩擦面為磨砂面或設(shè)置有紋路結(jié)構(gòu)的摩擦面。

優(yōu)選的，所述剛性活塞用于與所述彈簧Ⅱ連接的端部設(shè)置連接環(huán)或連接孔，所述彈簧II與所述剛性活塞以掛接的方式連接。

優(yōu)選的，所述連接桿的端部與所述剛性活塞之間焊接連接或一體成型。