一种高阻尼吸能锚杆托盘制造技术

本发明专利技术公开了一种高阻尼吸能锚杆托盘，属于岩土工程的安全支护技术领域。包括上托盘3、高阻尼橡胶4和下托盘5，所述的上托盘3和下托盘5夹着高阻尼橡胶4。在锚杆安装时，下托盘5紧贴围岩壁，锚杆1穿过上托盘3、高阻尼橡胶4和下托盘5的圆形通孔6后插入锚杆钻孔中，紧固螺母2经螺纹旋紧压住上托盘3。本高阻尼吸能锚杆托盘既可以提供高承载力，还可以大量吸收并耗散作用于支护体系上的变形冲击能，能够有效引导控制能量的释放和转化，将高能量消耗于高阻尼橡胶压缩变形的过程中，有效抵抗深部围岩大变形或冲击大变形的影响。且其安装方便、成本较低、环保无污染。

A high damping energy absorbing anchor tray

The invention discloses a high damping energy absorbing bolt tray, which belongs to the technical field of safety support in geotechnical engineering. Including upper tray 3, high damping rubber 4 and lower tray 5, the upper tray 3 and the lower tray 5 are clamped with high damping rubber 4. When the anchor rod is installed, the lower tray 5 is close to the surrounding rock wall, and the anchor rod 1 passes through the circular through hole 6 of the upper tray 3, the high damping rubber 4 and the lower tray 5 and inserts into the anchor rod borehole, and the fastening nut 2 is screwed and pressed against the upper tray 3. The high damping energy-absorbing bolt tray can not only provide high bearing capacity, but also absorb and dissipate a large amount of deformation and impact energy acting on the supporting system. It can effectively guide the release and transformation of control energy, consume high energy in the process of compression deformation of high damping rubber, and effectively resist large deformation or impact deformation of deep surrounding rock. The influence of form. And its installation is convenient, the cost is low, environmental protection and pollution-free.

【技术实现步骤摘要】
一种高阻尼吸能锚杆托盘
本专利技术属于岩土工程的安全支护
，尤其涉及一种高阻尼吸能锚杆托盘。
技术介绍
锚杆是采矿、边坡、水利水电等岩土工程围岩结构稳定支护中广泛使用的一种加固构件。在锚杆支护中，托盘是围岩和锚杆体之间相互作用的桥梁，由于锚杆作用于巷道表面的力为一集中点载，若锚杆螺母直接作用于围岩将产生极大的应力集中，很容易穿透围岩而导致锚杆失效，为此采用托盘连接实现荷载传递，起到承载作用。托盘是锚杆的锚固力充分发挥的关键结构，其作用效果的好坏直接关系到锚杆的支护效果，通过托盘还可以实现锚杆荷载的均匀分布，优化锚杆端头受力，扩大锚杆支护范围，同时增强了支护的可靠性。随着我国基础建设的快速发展以及对能源的大量需求，深部地下工程越来越多，并不断向更深部迈进，处于深部的工程围岩体往往受到高应力的作用，围岩表现出大变形、强冲击的特性。现有的锚杆极限拉伸延展量小，当地下工程围岩发生较大的变形时，锚杆往往不能适应围岩的大变形而出现锚头失效、锚杆体拉断等严重情况，从而导致顶板冒落、冲击地压、岩爆等动力灾害的发生。现有的锚杆托盘一般是金属材质制成的，由于刚度、结构设计、吸能效果等难以满足以上要求，大多数金属托盘在动荷载作用下容易被锚杆穿透，使支护系统失效。鉴于传统锚杆托盘在岩土工程应用中存在的一些弊端，国内外先后研发了多种高强度、吸能锚杆托盘，但在工程应用中仍存在很多问题。如专利号CN103122767A公开了一种锚杆托盘，该托盘仅考虑了静载作用下托盘强度和结构的优化，虽能提高托盘的稳定性和承载力，但不具备抗动载冲击的吸能防冲特性。专利申请号201010515672公开的一种持续性渐进让压锚杆托盘，通过带有多圈圆环状让压沟槽的蝶形托盘与围岩壁挤压让位，使其具有一定的变形让压功能，但让压工程阻力不稳定，容易导致锚杆失效，而且沟槽加工困难。专利号CN201381866Y公开的一种梯形钢结构锚杆托盘，固然加工方便、成本较低且具有一定的强度，但难以起到防冲击失效的效果，在动荷载作用下很容易被锚杆穿透，使支护系统失效。专利号CN105781599A公开的一种吸能锚杆托盘，通过吸能管轴裂让位实现让压吸能，但对于大变形围岩调节变形量的能力有限。总之，现有的锚杆托盘吸能防冲效果欠佳，难以满足深部地下工程防护需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是提供一种高阻尼吸能锚杆托盘，能够适用于高应力、围岩大变形的岩土工程环境，其可以大量吸收并耗散作用于支护系统上的变形能，而且结构简单、安装方便。为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案：一种高阻尼吸能锚杆托盘，其特征在于：包括上托盘、高阻尼橡胶和下托盘，所述的上托盘和下托盘夹着高阻尼橡胶。进一步地，所述的上托盘、高阻尼橡胶和下托盘的中心均开设有圆形通孔，其目的是将锚杆穿过圆形通孔后用紧固螺母将锚杆固定在托盘上，且圆形通孔的直径尺寸与锚杆的直径相匹配。进一步地，所述的上托盘和下托盘均为正方形高强钢板，上托盘和下托盘的厚度根据需要调整。进一步地，所述的高阻尼橡胶的形状为两头细、中间粗的鼓形管状，其中间直径比两头直径大1～2cm，高阻尼橡胶的厚度根据围岩变形特征与吸能要求来确定。进一步地，所述的高阻尼橡胶是由天然橡胶、塑料和添加剂制作而成的具有高冲击刚度的强吸能结构。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：与现有技术相比，本专利技术提供的一种高阻尼吸能锚杆托盘，由上托盘、高阻尼橡胶和下托盘组合而成，上托盘和下托盘具有高强度，高阻尼橡胶具有稳定支撑、弹性复位和阻尼功能，该锚杆托盘在围岩变形过程中可以有效吸收冲击动荷载，为锚杆提供缓冲空间，从而大大降低锚杆因受力过大而被拉断的可能，同时可以更好地维护变形量较大围岩的稳定。围岩发生冲击大变形后，该锚杆托盘残余变形极小，可重复使用。该锚杆托盘安装方便、成本较低、环保无污染。附图说明图1为本专利技术的一种高阻尼吸能锚杆托盘装配示意图。图2为本专利技术的一种高阻尼吸能锚杆托盘装配俯视图。图中：1—锚杆；2—紧固螺母；3—上托盘；4—高阻尼橡胶；5—下托盘。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例：如图1、2所示，本专利技术提供的一种高阻尼吸能锚杆托盘，包括上托盘3、高阻尼橡胶4和下托盘5，所述的上托盘3和下托盘5夹着高阻尼橡胶4。上托盘3、高阻尼橡胶4和下托盘5的组合体可以大量吸收并耗散作用于支护体系上的变形冲击能，能够有效引导控制能量的释放和转化，将高能量消耗于高阻尼橡胶压缩变形的过程中，有效抵抗深部地下工程围岩大变形或冲击大变形的影响。所述的上托盘3、高阻尼橡胶4和下托盘5的中心均开设有圆形通孔6，其目的是将锚杆1穿过圆形通孔6后用紧固螺母2将锚杆1固定在托盘上，且圆形通孔6的直径尺寸与锚杆1的直径相匹配。所述的上托盘3和下托盘5均为正方形高强钢板，上托盘3和下托盘5的厚度根据需要调整。所述的高阻尼橡胶4的形状为两头细、中间粗的鼓形管状，其中间直径4-2稍大于两头直径4-1，高阻尼橡胶4的厚度根据围岩变形特征与吸能要求来确定。所述的托盘具有一定的可变形量，具有稳定支撑、弹性复位和阻尼功能，可以抵抗高应力地压的冲击，防止锚杆被拉断。本专利技术提供的一种高阻尼吸能锚杆托盘在使用时，下托盘5紧贴围岩壁，锚杆1穿过上托盘3、高阻尼橡胶4和下托盘5的圆形通孔6后插入锚杆钻孔中，紧固螺母2经螺纹旋紧压住上托盘3，使锚杆1与托盘紧固在一起；上托盘3、高阻尼橡胶4和下托盘5的组合体既具有高强度而提供一定的支护力，又可以发生一定变形，防止锚杆1因冲击动荷载而发生拉断破坏；托盘的弹性压缩可实现复位且具有高阻尼特性，因而其可以提供持续、足够的支护力，适应岩体产生的冲击荷载，能够有效地提高锚杆1的吸能、抗冲击效果，进而抑制或控制围岩发生冲击地压等动力灾害。以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高阻尼吸能锚杆托盘，其特征在于：包括上托盘(3)、高阻尼橡胶(4)和下托盘(5)，所述的上托盘(3)和下托盘(5)夹着高阻尼橡胶(4)。

【技术特征摘要】
1.一种高阻尼吸能锚杆托盘，其特征在于：包括上托盘(3)、高阻尼橡胶(4)和下托盘(5)，所述的上托盘(3)和下托盘(5)夹着高阻尼橡胶(4)。2.根据权利要求1所述的一种高阻尼吸能锚杆托盘，其特征在于：所述的上托盘(3)、高阻尼橡胶(4)和下托盘(5)的中心均开设有圆形通孔(6)，其目的是将锚杆(1)穿过圆形通孔(6)后用紧固螺母(2)将锚杆(1)固定在托盘上，且圆形通孔(6)的直径尺寸与锚杆(1)的直径相匹配。3.根据权利要求1所述的一种高阻尼吸能锚杆托盘，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，任奋华，王浩飞，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11