一种可伸长多级让压锚杆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可伸长多级让压锚杆，其主要包括锚杆体、杆体让压器、变形让压块、托盘、挡板、高强螺母和锚头；锚杆使用全长粘结，锚杆体和钻孔壁之间设有缓凝树脂锚固剂形成的粘结层；在托盘和挡板之间设置有变形让压块，变形让压块主要是由吸水膨胀橡胶制作，并为其安装一个柔性外壳；在靠近锚杆尾部的杆体部位设有杆体让压器，杆体让压器主要由橡胶和高强弹簧组成，与杆体连接部分采用弧形连接方式；其中杆体让压器变形应力上限小于变形让压块，可以实现多级让压，因此本实用新型专利技术具有良好的吸能让压能力，能够在围岩大变形条件下仍然具有很好的支护作用以保证巷道稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种可伸长多级让压锚杆
本技术属于岩土工程锚杆支护领域，具体涉及一种可伸长多级让压锚杆。
技术介绍
随着施工深度的增加，深部巷道和深埋隧道的围岩存在很大的变形能，在其中有一部分变形时不可控制的，应当使围岩能量得到合理释放，充分调动围岩的自我承受能力，并使支护结构充分发挥吸收和转移能量的功能。所以，在深部大变形巷道或隧道的支护中，仅仅依靠普通支护设施的支护能力，很难控制围岩的剧烈变形，支护结构的吸能让压能力是非常重要的。但是让压必须是控制让压，即支护系统在一定的支护强度下缓慢让压，而非自由让压，并且支护阻力应当随着围岩变形逐渐增大，最终使围岩变形得到有效控制。在底下工程支护中，锚杆是用量最多、应用最广的支护设备。随着开采深度的不断加深，巷道围岩所受到的地应力也不断增加，所以巷道围岩常常表现为大变形的特点。但是现有锚杆的延伸率低，支护阻力不能随着锚杆变形逐步增强，不能适应巷道大变形的特点。当围岩出现较大变形时，由于锚杆延伸率低，巷道的变形量超出锚杆的承受的范围，将导致锚杆拉断失效，甚至造成巷道冒顶、塌方等事故。例如：中国技术专利CN205154207U公开了一种多级让压锚杆，通过在锚杆端部设置两层遇水膨胀橡胶垫圈，两层橡胶之间用托盘隔开，靠近围岩的橡胶直接与围岩紧贴。但是橡胶没有横向束缚，无法提供较大的预应力，变形过快。中国技术专利CN105822331U公开了一种多级让压锚杆，该锚杆能在围岩发生变形时受到拉伸逐级伸长，并通过增大插销的抗剪能力来对围岩提供逐级增大的工作阻力。但是插销之间是有间隙的，前一个被剪断就会对下一个造成冲击，使得下一个插销更容易破坏，另外在两个插销之间锚杆阻力会急剧下降，阻力不连续，吸能效果差。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供一种吸能让压效果好的可伸长多级让压锚杆。本实用可伸长多级让压锚杆的构造为：由锚杆体、杆体让压器、变形让压块、托盘、挡板、高强螺母和锚头组成，其特征在于，所述的锚杆采用全长粘结，锚杆体和钻孔壁之间设有树脂锚固剂形成的粘结层；所述的变形让压块设置在托盘和挡板之间，主要是由吸水膨胀橡胶制作；所述的杆体让压器设置在靠近杆体尾端的部位，主要由橡胶和高强弹簧组成。所述的杆体让压器与靠近锚头一侧的锚杆体部分采用弧形连接，可以避免应力集中增加锚杆体的整体强度，提高锚杆的抗拉能力，同时在弧形连接变形时也可以吸收一部分能量。所述的变形让压块外围设置有钢丝带束层制作的柔性外壳以提高横向束缚力并在钢丝带束层侧面开有注水微孔，内部的弹簧与橡胶组成一个整体；在安装时让压块被高强螺母压缩，通过侧面微孔注水使橡胶膨胀，对锚杆施加一定预应力；另外在围岩变形后，变形让压块再次被压缩，进行吸能让压。本实用可伸长多级让压锚杆的安装使用方法为：(1)先将少量粘结剂注入钻孔底部中，然后将锚杆装入钻孔中；(2)待锚头达到预定深度后，在锚杆端部依次装上托盘、变形让压块、挡板和高强螺母，拧动高强螺母使柔性外壳变形为鼓形；(3)等到锚头与粘结剂达到一定强度后，通过柔性外壳外部微孔注水，使膨胀橡胶吸水膨胀变形，给锚杆施加一定的预应力；(4)施加预应力后，通过托盘两侧的注浆孔向锚杆孔内注射锚固剂；(5)锚杆工作时杆体让压器首先变形，杆体让压器内部的高强弹簧和橡胶组成的整体被压缩，杆体伸长，吸能让压；(6)随着围岩的继续变形锚杆应力持续增大，变形让压块被压缩，维持围岩的稳定。本实用可伸长多级让压锚杆的优点是：1、采用树脂锚固剂锚固整个钻孔，锚固效果好，能有效控制围岩变形；2、杆体让压器与靠近锚头部分的杆体采用弧形连接，可以达到避免应力集中的效果，同时弧形连接变形也能够使杆体伸长，起到让压的效果；3、杆体让压器内部的高强弹簧和橡胶成为一个整体，加强了单一高强弹簧或者橡胶的变形阻力，同时提高杆体伸长过程中的稳定性；4、围岩变形时，锚杆杆体让压器首先变形让压，高强弹簧和橡胶组成的整体被压缩，杆体伸长进行让压，达到一定让压量后杆体让压器受到约束，无法变形；当应力继续增加时变形让压块开始变形让压，采用多级让压方式，让压量大而且效果好。附图说明图1为本技术锚杆体实施结构示意图图2为图1的1-1剖面放大图图例说明：1-锚杆体；2-高强螺母；3-变形让压块；4-托盘；5-挡板；6-树脂锚固剂；7-高强弹簧；8-杆体让压器；9-橡胶；10-锚头；31-钢丝带束层；32-吸水膨胀橡胶；41-注浆孔；具体实施方式本技术提供一种可控扩大式增阻锚杆，为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。如图1所示的一种可伸长多级让压锚杆由锚杆体1、杆体让压器8、变形让压块3、托盘4、挡板5、高强螺母2和锚头10组成，其特征在于，所述的锚杆采用全长粘结，锚杆体1和钻孔壁之间设有树脂锚固剂6形成的粘结层；所述的变形让压块3设置在托盘4和挡板5之间，主要是由吸水膨胀橡胶32制作；所述的杆体让压器8设置在靠近杆体尾端的部位，主要由橡胶8和高强弹簧7组成。所述的杆体让压器8与靠近锚头10的锚杆体1连接部分采用弧形连接，可以避免应力集中增加锚杆体1的整体强度，提高锚杆的抗拉能力，同时在弧形连接变形时也可以吸收一部分能量。所述的变形让压块3外围设置有柔性外壳以提高横向束缚力，并在安装时通过旋转高强螺母2压成鼓形；变形让压块3内部的吸水膨胀橡胶32膨胀后外壳由鼓形变为圆柱形，在此过程中对锚杆施加预应力；同时在围岩变形后，变形让压块3再次被压缩成鼓形，对围岩进行吸能让压进一步，柔性外壳内部设置一层钢丝带束层31，钢丝带束强度高又有一定的变形能力。本实用可伸长多级让压锚杆的安装使用方法为：(1)先将少量树脂锚固剂6注入钻孔底部中，然后将锚杆装入钻孔中；(2)待锚头10达到预定深度后，在锚杆端部依次装上托盘4、变形让压块3、挡板5和高强螺母2，拧动高强螺母2使柔性外壳变形为鼓形；(3)等到锚头10与树脂锚固剂6达到一定强度后，通过柔性外壳外部微孔注水，使膨胀橡胶32吸水膨胀变形给锚杆施加一定的预应力；(4)施加预应力后，通过托盘4两侧的注浆孔41向锚杆孔内注射树脂锚固剂6；(5)锚杆工作时杆体让压器8首先变形，杆体让压器8内部的高强弹簧7和橡胶9组成的整体被压缩，杆体伸长，吸能让压；(6)随着围岩的继续变形锚杆应力持续增大，变形让压块3被压缩，维持围岩的稳定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可伸长多级让压锚杆，它是由锚杆体、杆体让压器、变形让压块、托盘、挡板、高强螺母和锚头组成，其特征在于，所述的锚杆采用全长粘结，锚杆体和钻孔壁之间设有树脂锚固剂形成的粘结层；所述的变形让压块设置在托盘和挡板之间，主要是由吸水膨胀橡胶制作，并给它设置一个柔性外壳；所述的杆体让压器设置在靠近杆体尾端的部位，主要由橡胶和高强弹簧组成。

【技术特征摘要】
1.一种可伸长多级让压锚杆，它是由锚杆体、杆体让压器、变形让压块、托盘、挡板、高强螺母和锚头组成，其特征在于，所述的锚杆采用全长粘结，锚杆体和钻孔壁之间设有树脂锚固剂形成的粘结层；所述的变形让压块设置在托盘和挡板之间，主要是由吸水膨胀橡胶制作，并给它设置一个柔性外壳；所述的杆体让压器设置在靠近杆体尾端的部位，主要由橡胶和高强弹簧组...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷齐浩，李廷春，李春廷，王洪闪，冉金林，管清升，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东,37