一种防冲击预应力锚索制造技术

本实用新型专利技术作为一种防冲击抗震预应力锚索，由套筒、筒芯、橡胶粒填充物、夹索套、夹索片、金属套管、托盘以及锚索组成，通过在套筒内加设缓冲筒芯，使被锚固的岩体在出现较大变形时，锚索能够在套筒内产生一定的位移，对冲击力其到一定缓冲作用，避免岩体出现瞬间破坏现象，为施工人员争取了逃生时间。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种应用于岩土工程锚固支护领域的预应力锚索装置，尤其适用于巷道变形较大地段的围岩支护。
技术介绍
在岩土工程中进行矿山巷道以及隧道支护时，常使用预应力锚索对围岩进行加固，随着开挖深度的不断增加，岩体的变形难以预知，现在工程中常用的锚杆极限拉伸长度往往较小，若地下工程中的围岩产生较大变形或者受到冲击荷载时，锚杆往往不能适应围岩的大变形而出现锚头失效、锚杆拉断等破坏，严重时还会导致塌方事故，给工程带来严重的人员伤亡和巨大的经济损失。因此，需要一种既能提供良好锚固效果，又能削弱冲击的锚索，使得锚索在受到冲击荷载时能够产生一定的变形量，延长围岩产生大变形到出现坍塌的时间，从而确保施工人员的安全，降低事故造成的损失。
技术实现思路
为了克服现有预应力锚索抗冲击力与抗震性能不足的缺陷，本技术提供一种防冲击抗震预应力锚索，该锚索不仅能够提供有效的锚固力，还能很好地对冲击力起到较好的缓冲效果，从而达到抗震目的。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种防冲击抗震预应力锚索，该装置包括套筒(I)、筒芯(2)、橡胶粒填充物(3)、夹索套(4)、夹索片(5)、金属套管(6)以及托盘(7)。套筒内部套有金属制筒芯(2)，其强度要小于套筒(I)与夹索套(4)、夹索片(5)，并且可以根据锚索拉拔设计值调整其强度大小，筒芯(2)内圈制有三个锥形卡槽，锥形卡槽的锥度与夹索套(4)及夹索片(5 )的锥度相同，卡槽端部开口直径小于夹索套(4)最大直径，起到限制锚索(8)进一步位移的作用。套筒底部设有夹索片卡槽，卡槽锥度与夹索套(4)及夹索片(5)的锥度相同，是限制锚索(8)位移的最后一道屏障。筒芯(2)内部填充有橡胶粒充填物(3)，在夹索片(5)突破筒芯(2)内卡槽后起缓冲作用，避免夹索片(5)以过快的速度冲击卡槽，造成卡槽的破坏。金属套管(6)与套筒(I)通过螺纹进行连接，起到固定、紧固托盘(7)的作用。夹索片(5)—共有四片，拼接在一起后形成椎体，在施加预应力时起到固定锚索(8 )的作用，夹索套(4)为锥体，锥度与夹索片(5 )保持一致，是夹索片(5 )的限位构件。整个装置在工程中使用时，若支护围岩突然出现较大变形或者由于地震而产生冲击力时，锚索(8)与夹索片(5)、夹索套(4)在冲击力的作用下突破第一层卡槽，进入第一层卡槽与第二层卡槽之间的橡胶充填物(3)中，并以一定的速度挤压橡胶充填物(3)，在围岩应力释放一定程度后夹索片(5)卡入筒芯(2)中的第二层卡槽中，并得以固定，使围岩在产生一次变形后不至于坍塌，为在巷道、隧道内工作的人员争取了宝贵的逃生时间，若围岩继续变形，则会依次突破第二层、第三层卡槽的约束，最终被套筒(I)底部的卡槽约束，在整个过程中围岩应力得以释放，工人在这段时间内得以逃离施工现场，起到抗冲击、防震的效果O本技术的有益效果是:通过在筒芯(2)内设置三个缓冲卡槽以及橡胶粒充填物，使得整个装置具有了缓冲冲击力与削弱地震对围岩破坏程度的效果，确保了在出现围岩变形、破坏时，工人能够顺利逃离施工现场，提高了工程的安全性。【附图说明】下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是防冲击抗震预应力锚索的剖面图。图2是防冲击抗震预应力锚索的俯视图。图中1.套筒，2.筒芯，3.橡胶粒充填物，4.夹索套，5.夹索片，6.金属套管，7.托盘，8.锚索，9.岩体。具体实施在图1中，套筒内部套有金属制筒芯(2)，其强度要小于套筒(I)与夹索套(4)、夹索片(5)，并且可以根据锚索拉拔设计值调整其强度大小，筒芯(2)内圈制有三个锥形卡槽，锥形卡槽的锥度与夹索套(4)及夹索片(5)的锥度相同，卡槽端部开口直径小于夹索套(4)最大直径，起到限制锚索(8)进一步位移的作用。套筒底部设有夹索片卡槽，卡槽锥度与夹索套(4)及夹索片(5 )的锥度相同，是限制锚索(8 )位移的最后一道屏障。筒芯(2 )内部填充有橡胶粒充填物(3)，在夹索片(5)突破筒芯(2)内卡槽后起缓冲作用，避免夹索片(5)以过快的速度冲击卡槽，造成卡槽的破坏。金属套管(6)与套筒(I)通过螺纹进行连接，起到固定、紧固托盘(7)的作用。夹索片(5)—共有四片，拼接在一起后形成椎体，在施加预应力时起到固定锚索(8 )的作用，夹索套(4)为锥体，锥度与夹索片(5 )保持一致，是夹索片(5)的限位构件。整个装置在工程中使用时，若支护围岩突然出现较大变形或者由于地震而产生冲击力时，锚索(8)与夹索片(5)、夹索套(4)在冲击力的作用下突破第一层卡槽，进入第一层卡槽与第二层卡槽之间的橡胶充填物(3)中，并以一定的速度挤压橡胶充填物(3)，在围岩应力释放一定程度后夹索片(5)卡入筒芯(2)中的第二层卡槽中，并得以固定，使围岩在产生一次变形后不至于坍塌，为在巷道、隧道内工作的人员争取了宝贵的逃生时间，若围岩继续变形，则会依次突破第二层、第三层卡槽的约束，最终被套筒(I)底部的卡槽约束，在整个过程中围岩应力得以释放，工人在这段时间内得以逃离施工现场，起到抗冲击、防震的效果。在图2中，金属套管(6 )与套筒(I)通过螺纹进行连接，起到固定、紧固托盘(7 )的作用。夹索片(5)—共有四片，拼接在一起后形成椎体，在施加预应力时起到固定锚索(8)的作用，夹索套(4)为锥体，锥度与夹索片(5)保持一致，是夹索片(5)的限位构件。【主权项】1.一种防冲击抗震预应力锚索，其特征是:由套筒(1)、筒芯(2)、橡胶粒填充物(3)、夹索套(4)、夹索片(5)、金属套管(6)、托盘(7)、锚索(8)组成，筒芯(2)内设置三个卡槽，卡槽口径小于夹索套(4)最大外径，筒芯(2)的强度要小于套筒(1)，且筒芯(2)强度可根据所需抗拉值进行调整。2.根据权利要求1所述的一种防冲击抗震预应力锚索，其特征是:筒芯(2)内部粘贴有橡胶粒充填物(3 )，可对夹索套(4)与夹索片(5 )进行缓冲，避免夹索片(5 )突破上层卡槽后以过快地速度冲击下一层卡槽。3.根据权利要求1所述的一种防冲击抗震预应力锚索，其特征是:金属套管(6)呈空心正六棱柱形，与套筒(I)通过螺纹连接，起固定托盘(7)的作用，整套装置安装完成后，可旋转金属套管(6)，调整其紧固程度。4.根据权利要求1所述的一种防冲击抗震预应力锚索，其特征是:套筒(I)底部设置有锥形卡槽，卡槽锥度与夹索套(4)及夹索片(5)的锥度相同。【专利摘要】本技术作为一种防冲击抗震预应力锚索，由套筒、筒芯、橡胶粒填充物、夹索套、夹索片、金属套管、托盘以及锚索组成，通过在套筒内加设缓冲筒芯，使被锚固的岩体在出现较大变形时，锚索能够在套筒内产生一定的位移，对冲击力其到一定缓冲作用，避免岩体出现瞬间破坏现象，为施工人员争取了逃生时间。【IPC分类】E21D21/00【公开号】CN204827498【申请号】CN201520576045【专利技术人】王清标, 白云, 胡忠经, 张聪, 张军贤, 吕荣山, 王天天, 许垒, 谢翡, 唐玲玉, 陈震, 郑涛 【申请人】山东科技大学, 王清标【公开日】2015年12月2日【申请日】2015年8月3日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防冲击抗震预应力锚索，其特征是：由套筒（1）、筒芯（2）、橡胶粒填充物（3）、夹索套（4）、夹索片（5）、金属套管（6）、托盘（7）、锚索（8）组成，筒芯（2）内设置三个卡槽，卡槽口径小于夹索套（4）最大外径，筒芯（2）的强度要小于套筒（1），且筒芯（2）强度可根据所需抗拉值进行调整。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王清标，白云，胡忠经，张聪，张军贤，吕荣山，王天天，许垒，谢翡，唐玲玉，陈震，郑涛，
申请(专利权)人：山东科技大学，王清标，
类型：新型
国别省市：山东;37