CN216277953U - 一种抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索，属于锚杆、锚索领域。一种抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索，包括锚杆索本体以及套设在锚杆索本体尾端的专用锚具或螺母和套筒，套筒套设在锚杆索本体尾端，套筒内壁由下至上依次设有多级的环形盘；专用锚具或螺母包括上部的顶压头和顶压头下方的锁具；锁具包括锥形内腔和与锥形内腔相适应的夹锁片，环形盘的内径大于顶压头的上部的直径，且环形盘的内径且小于或等于顶压头下部的直径；本实用新型可实现锚杆索本体分段让压且能够实现抗剪切的目的，具有较好的分段让压可控的良好效果且工作可靠性高，成本低廉，适用于冲击地压防治、矿山及岩土工程软岩大变形破碎围岩控制及边坡支护。

Description

一种抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索

技术领域

本实用新型涉及锚杆、锚索技术领域，尤其涉及一种抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索。

背景技术

锚杆或者锚索支护技术就是在土层或岩层中钻孔，放入锚固剂或埋入锚杆索后灌注水泥(或水泥砂浆、加固材料)，依靠锚固体与岩层之间的摩擦力、拉杆与锚固体的锚固力以及拉杆强度共同作用，来承受作用于支护结构上的荷载，通过锚杆或者锚索的轴向作用力，将杆体周围围岩中一定范围岩体的应力状态由单向(或双向)受压转变为三向受压，从而提高其环向抗压强度，使压缩带既可承受其自身重量，又可承受一定的外部载荷，使其有效地控制围岩变形。锚杆或者锚索支护是目前矿山等岩土工程当中巷道支护的最基本的支护方式，传统的锚杆、锚索发展方向一直围绕着杆体的强度和直径，通过高预应力一次支护技术提高围岩刚度，当达到临界刚度时，围岩变形量急剧降低。但随着国内煤矿的发展，矿井开采深度的增加和地质条件的复杂化使锚杆、锚索的支护效果越来越不明显，特别是冲击地压矿井和软岩巷道的围岩特征是对传统锚杆、锚索支护方式的极大挑战，让压支护技术的提出为解决该问题提出了一个有益方向，通过特定的让压结构，在保证初始支护强度的基础上，阶段性的对围岩提供可靠的约束，在巷道围岩小变形阶段，锚杆、锚索能提供及时和稳定的支护阻力，维护围岩稳定性，在围岩受动压作用或产生大变形时，该锚杆索具有让压支护的机械性能，可维护围岩支护的稳定性，避免发生锚杆索断裂等支护失效的现象。

授权公告号为CN109695463A的中国实用新型专利公开了一种压管式摩阻型可伸长锚杆，其特征在于，它由锚杆和套筒组成，所述套筒套设在所述锚杆上，所述套筒的侧壁和所述锚杆的侧壁之间设置有阻尼管，所述锚杆的上端设置有阻尼块，所述阻尼块的上部为直线段，所述阻尼块的下部为顶压头，所述顶压头上部的横截面面积大于所述顶压头下部的横截面面积，所述阻尼管可沿其径向方向变形；其优点在于：通过设置阻尼块和阻尼管，使得阻尼块进入套筒时不断地挤压两侧的阻尼管，从而阻尼块与阻尼管之间产生一定的摩擦力，在隧道围岩变形时，通过这个摩擦力持续提供大变形的恒阻力，来延缓塑性区的扩展，以适应大变形；但在实际工程使用过程中，由于岩土体的温度、湿度、地下水等因素的影响，阻尼块与阻尼管之间的摩擦力往往不同于实验室所测得的理论值且一般偏小，而且随着时间会发生变化，这就使得工程中不能够较为准确的确定出所需锚杆标准。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于针对上述现有技术的缺陷而提供一种抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索，该锚杆索在实际工程应用中通过压迫不同强度环形盘使其发生弯曲变形来实现分段让压；无需其他化学材料等复杂结构，仅通过简单机械结构即可达到分段让压且能够实现抗剪切的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索，包括锚杆索以及套设在锚杆索尾端的专用锚具和套筒，所述套筒套设在所述锚杆索尾端，所述套筒内壁由下至上依次设有多级的环形盘；

所述专用锚具包括上部的顶压头和顶压头下方的锁具；

所述锁具包括锥形内腔和与锥形内腔相适应的夹锁片，所述环形盘的内径大于顶压头的上部的直径，且所述环形盘的内径且小于或等于顶压头下部的直径。

优选地，所述顶压头为一由下至上渐收的锥形。

优选地，所述顶压头的形状为半球形。

优选地，所述环形盘由下至上厚度依次增大。

优选地，所述套筒的顶部设有防脱落结构，所述锚杆索自身所能承受的极限拉力小于破坏套筒的顶部防脱落结构所需要的力。

进一步地，所述顶压头上部还设置有与锚杆索直径相适应的导向管。

优选地，所述套筒的材质采用高强度复合材料，所述套筒的外壁套接有托盘。

优选地，所述环形盘的根部下侧开设有沟槽。

优选地，所述顶压头的下部设置有标尺，所述标尺可标示锚杆索在套筒中的位置。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索，具备以下有益效果：

1、该抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索，由岩层压力使得套筒受压向下运动，通过套筒中的环形盘阻碍锚杆索的顶压头使得锚杆索与套筒位置相对固定，随着岩层压力的不断加大，第一个环形盘发生形变进而环形盘内径发生改变，当向下的压力继续增大，第一个环形盘的强度不足以维持套筒与锚杆索位置的相对固定时，第一个环形盘被破坏，锚杆索顶压头穿过第一个环形盘顶压在下一个环形盘下部，锚杆索顶压头由下一个强度更大的环形盘来进行固定，以此类推，通过强度依次增大的环形盘梯段配置来实现整个***的分段让压。同时套筒又可以达到抗剪切的作用。

2、该抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索，专用锚具为配套端头圆锥形或半球形结构将锚具夹锁片功能与让压功能合二为一，本发明通过吸收能量变形的简单的机械结构即可实现锚杆索分段让压且能够实现抗剪切的目的，具有较好的分段让压可控的良好效果且工作可靠性高，成本低廉，适用于冲击地压防治、矿山及岩土工程软岩大变形破碎围岩控制及边坡支护，易于推广实施。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中提出的顶压头为锥形的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中专用锚具的结构示意图；

图3为本实用新型实施例2中提出的顶压头为半球形的结构示意图；

图4为本实用新型实施例2中专用锚具的结构示意图。

图中：1、锚杆索；2、套筒；3、沟槽；4、顶压头；5、锥形内腔；6、环形盘；7、夹锁片；8、托盘；9、防脱落结构；10、标尺；11、导向管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1：

如图1、2所示，本实用新型包括锚杆索1，锚杆索1可为锚杆或者锚索，还包括套设在锚杆索1端部的专用锚具和套筒2，套筒2套设在锚杆索下端，套筒2内壁由下至上依次设有多级的环形盘6；锚杆索1上的专用锚具包括上部的顶压头4和顶压头4下方的锁具，锁具包括锥形内腔5和与锥形内腔5相适应的夹锁片7，顶压头4为一由下至上渐收的锥形，套筒环形盘6的内径大于顶压头4的上部直径且不大于顶压头4下部直径。

环形盘6由下至上厚度依次增大，环形盘6根部下侧开设有沟槽3，该环形盘6的沟槽3处强度最小，可保证环形盘6在专用锚具压力下被变形破坏时，环形盘6由此根部断裂向上折弯，使得环形盘6变形方向可控，避免造成锚杆索1的卡死或破坏，锚杆索顶压头4上部还设置有与锚杆索1直径相适应的导向管11，导向管11可保证锚杆索1在被外力牵拉时始终沿套筒长度方向运动，保证顶压头4与套筒2接触的稳定性。

套筒2材质包括但不限于金属或其他高强度复合材料，以强度和韧性能够满足使用要求为准，套筒2内根据实际要求不同可设置不同厚度环形盘6，通过环形盘6厚度的梯段配置与自身受压产生形变来实现分段让压。

由岩层压力使得套筒2受压，通过套筒2中的环形盘6阻碍锚杆索1的顶压头4使得锚杆索1与套筒位置相对固定，随着岩层压力的不断加大，第一个环形盘6发生形变进而环形盘6内径发生改变，当环形盘6内径大于顶压头4的直径，使得第一个环形盘6的强度不足以维持套筒2与锚杆索1的位置的相对固定，锚杆索1上的顶压头4由下一个厚度更大的环形盘6来进行固定，以此类推，通过环形盘6厚度的梯段配置来实现整个***的分段让压，同时套筒2又可以达到抗剪切的作用，当锚杆索1的顶压头4到达套筒2顶部防脱落结构9时，不再发生形变，即在顶部防脱落结构9破坏时承受的压力大于锚杆索1所能承受最大拉力；本实用新型在使用时，还应配置托盘8及标尺10，以便于更方便使用。

实施例2：

如图3、4所示，本实用新型包括锚杆索1，还包括套设在锚杆索1端部的专用锚具和套筒2，套筒2套设在锚杆索下端，套筒2内壁由下至上依次设有多级的环形盘6；锚杆索1上的专用锚具包括上部的顶压头4和顶压头4下方的锁具，锁具包括锥形内腔5和与锥形内腔5相适应的夹锁片7，顶压头4的形状为半球形。

环形盘6由下至上厚度依次增大，环形盘6根部下侧开设有沟槽3，该环形盘6的沟槽3处强度最小，可保证环形盘6在专用锚具压力下被变形破坏时，环形盘6由此根部断裂向上折弯，使得环形盘6变形方向可控，避免造成锚杆索1的卡死或破坏，锚杆索顶压头4上部还设置有与锚杆索1直径相适应的导向管11，导向管11可保证锚杆索1在被外力牵拉时始终沿套筒长度方向运动，保证顶压头4与套筒2接触的稳定性。

由岩层压力使得套筒2受压，通过套筒2中的环形盘6阻碍锚杆索1的顶压头4使得锚杆索1与套筒位置相对固定，随着岩层压力的不断加大，第一个环形盘6发生形变进而环形盘6内径发生改变，当环形盘6内径大于顶压头4的直径，使得第一个环形盘6的强度不足以维持套筒2与锚杆索1的位置的相对固定，锚杆索1上的顶压头4由下一个厚度更大的环形盘6来进行固定，以此类推，通过环形盘6厚度的梯段配置来实现整个***的分段让压，同时套筒2又可以达到抗剪切的作用，当锚杆索1的顶压头4到达套筒2顶部防脱落结构9时，不再发生形变，即在顶部防脱落结构9破坏时承受的压力大于锚杆索1所能承受最大拉力；本实用新型在使用时，还应配置托盘8及标尺10，以便于更方便使用。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索，其特征在于，包括锚杆索(1)以及套设在锚杆索(1)尾端的专用锚具和套筒(2)，所述套筒(2)套设在所述锚杆索(1)尾端，所述套筒(2)内壁由下至上依次设有多级的环形盘(6)；

所述专用锚具包括上部的顶压头(4)和顶压头(4)下方的锁具；

所述锁具包括锥形内腔(5)和与锥形内腔(5)相适应的夹锁片(7)，所述环形盘(6)的内径大于顶压头(4)上部的直径，且所述环形盘(6)的内径小于或等于顶压头(4)下部的直径。

2.根据权利要求1所述的一种抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索，其特征在于，所述顶压头(4)为一由下至上渐收的锥形。

3.根据权利要求1所述的一种抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索，其特征在于，所述顶压头(4)的形状为半球形。

4.根据权利要求2或3所述的一种抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索，其特征在于，所述环形盘(6)由下至上厚度依次增大。

5.根据权利要求4所述的一种抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索，其特征在于，所述套筒(2)的顶部设有防脱落结构(9)，所述锚杆索(1)自身所能承受的极限拉力小于破坏套筒(2)的顶部防脱落结构(9)所需要的力。

6.根据权利要求5所述的一种抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索，其特征在于，所述顶压头(4)上部还设置有与锚杆索(1)直径相适应的导向管(11)。

7.根据权利要求4所述的一种抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索，其特征在于，所述套筒(2)的材质采用高强度复合材料，所述套筒(2)的外壁套接有托盘(8)。

8.根据权利要求4所述的一种抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索，其特征在于，所述环形盘(6)的根部下侧开设有沟槽(3)。

9.根据权利要求4所述的一种抗剪切分段让压吸能的可伸长锚杆索，其特征在于，所述顶压头(4)的下部设置有标尺(10)，所述标尺(10)可标示锚杆索(1)在套筒(2)中的位置。

Images