一种抗震限压锚杆锚头制造技术

本发明专利技术属于锚固技术领域，具体涉及一种抗震限压锚杆锚头，环形液压缸同轴套装于锚杆上，且锚杆与安装壁连接；通过环形隔板将环形液压缸内由内至外依次分为第一环形腔室和第二环形腔室；第一环形腔室内设有第一环形活塞，第二环形腔室内设有第二环形活塞；各活塞连杆的一端与第一环形活塞连接，另一端伸出至环形液压缸外；第二环形活塞通过阻尼弹簧与第二环形腔室的远离安装壁的一端连接；第一环形腔室背离活塞连杆的一端与第二环形腔室背离阻尼弹簧的一端连通；第二环形腔室背离阻尼弹簧的一侧安装有恒压阀。本发明专利技术通过粘滞液体流动和阻尼弹簧变形产生抗震阻尼，恒压阀限制了最大锚固力，防止冲击荷载超过锚杆承载能力导致锚头破坏。

A Seismic Pressure-Limited Anchor Head

The invention belongs to the field of anchoring technology, and specifically relates to an anti-seismic and pressure-limiting anchor bolt head, which is coaxially sleeved on the anchor and connected with the installation wall; the annular hydraulic cylinder is divided into the first annular chamber and the second annular chamber in turn from inside to outside through the annular diaphragm; the first annular chamber is provided with the first annular piston, and the second annular chamber is provided with the second annular live chamber. Plug; one end of each piston connecting rod is connected with the first ring piston and the other end extends out of the ring hydraulic cylinder; the second ring piston is connected with one end far from the installation wall of the second ring chamber through a damping spring; the first ring chamber is connected with one end of the second ring chamber away from the piston connecting rod and the second ring chamber is connected with one end of the second ring chamber away from the damping spring; the second ring chamber is installed on one side away from the damping spring. Constant pressure valve. The invention generates anti-seismic damping by viscous liquid flow and deformation of damping spring, and the constant pressure valve restricts the maximum anchoring force to prevent the anchor head from being damaged by impact load exceeding the anchor bearing capacity.

【技术实现步骤摘要】
一种抗震限压锚杆锚头
本专利技术属于锚杆锚头
，具体涉及一种抗震限压锚杆锚头。
技术介绍
随着我国公路及铁路建设的飞速发展，高烈度地区工程建设对锚固工程的抗震提出了新要求，实践证明地震发生时，锚固工程的破坏主要发生在锚头部位。现有技术仅在锚头垫板下增设弹簧来减小地震的冲击力（简称弹簧抗震锚杆），由于锚固力大就决定了弹簧的刚度大，变形量有限，锚杆缓冲能力有限，当冲击荷载超过锚杆的承载能力时，锚头仍然会破坏，不能根本解决锚杆抗震问题。越来越多的隧道将穿越地应力高、岩体软弱的地层，这类隧道在建设过程中经常面临围岩塑性区范围较大、支护难度大和施工难度大等问题。在高地应力条件下，大量监测数据及数值分析结果表明仅仅增大支护强度对塑性区范围改变较小，长锚杆技术能够有效地控制围岩塑性区的发展，逐渐被推广使用。由于普通锚杆或锚杆支护不能适应高地应力软岩隧道的大变形要求，让压锚杆技术应运而生，目前应用于高地应力软岩大变形隧道的让压锚杆主要分为锚头让压和杆体让压两类。常规锚头让压锚杆是在锚头增设让压管来实现让压功能，基本上能与隧道围岩的大变形相适应，但随着让压管变形，锚杆锚固力也呈非线性变化，且让压管变形量较小，不可重复利用，当隧道围岩变形较大时，需要通过多次更换让压管来防止锚杆被拉断，由于锚杆处于高应力受拉状态，更换让压管本身较为困难。杆体让压锚杆主要有蒂森型、杆体弯曲波浪型及恒阻大变形锚杆等三种：蒂森型锚杆的两端为普通碳素钢中间焊接一段可拉伸的奥氏体钢，锚杆的极限拉伸量可达517mm，最大工作阻力为200kN；杆体弯曲可伸长锚杆是用普通碳素钢做成波浪形，当杆体所受拉应力达到一定值后则波浪形段杆体开始拉直，从而为锚杆提供一定的工作阻力和一定的伸长量；恒阻大变形锚杆主要是通过套筒将多段杆体连接在一起，并在套筒内部设置弹簧实现让压功能。杆体让压锚杆的共同缺点是，随着杆体变形锚固力非线性变化，极限拉升量是有限值，造价昂贵，安装要求高，不可重复利用。这两类让压锚杆的让压结构发生变形或位移时，锚固力发生变化，且呈非线性关系，难以量化分析；让压结构发生变形或位移的量程有限度，锚头让压结构需要通过多次更换让压环来增大允许变形量；杆体让压结构成本高，安装要求高；不能重复使用。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种抗震限压锚杆锚头，具有抗震、限压的功能，可以满足高烈度地区边坡抗震以及高地应力软岩大变形隧道施工期间变形控制。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为一种抗震限压锚杆锚头，包括锚杆、环形液压缸、阻尼弹簧和至少两个活塞连杆；所述环形液压缸同轴套装于所述锚杆上，且所述环形液压缸的安装壁与所述锚杆连接；通过环形隔板将所述环形液压缸内由内至外依次分为第一环形腔室和第二环形腔室；所述第一环形腔室内设有第一环形活塞，所述第二环形腔室内设有第二环形活塞；各所述活塞连杆的一端与第一环形活塞连接，另一端从远离所述环形液压缸的安装壁的一端伸出至所述环形液压缸外；所述第二环形活塞通过所述阻尼弹簧与所述第二环形腔室的远离所述环形液压缸的安装壁的一端连接；所述第一环形腔室背离所述活塞连杆的一端与所述第二环形腔室背离所述阻尼弹簧的一端连通；所述第二环形腔室背离所述阻尼弹簧的一侧安装有恒压阀。进一步，各所述活塞连杆沿所述锚杆的周向均匀分布。进一步，所述第二环形腔室靠近所述环形液压缸的安装壁的一端与进液管连通，所述进液管上设有进液阀。进一步，所述第二环形腔室靠近所述环形液压缸的安装壁的一端设有恒压孔，所述恒压阀安装于所述恒压孔中。进一步，所述锚杆上套设有垫环，各所述活塞连杆伸出所述环形液压缸外的一端均与所述垫环连接。进一步，所述锚杆上螺纹连接有螺母，所述螺母的一侧与所述环形液压缸的安装壁固定。更进一步，所述螺母与所述环形液压缸之间设有垫板，所述垫板套设于所述锚杆上，且所述垫板的一侧与所述螺母连接，另一侧与所述环形液压缸的安装壁连接。进一步，所述锚杆的外壁与所述环形液压缸靠近所述锚杆一侧的侧壁之间有间隙。进一步，所述活塞连杆上沿所述活塞连杆的长度方向设有刻度尺。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：（1）本专利技术提供的抗震限压锚杆锚头的环形液压缸的安装壁与锚杆固定，活塞连杆的一端伸出环形液压缸外，通过向环形液压缸的第二环形腔内注入液压油，液压油通过第二环形腔与第一环形腔的连通处向第一环形腔流动，使得活塞连杆抵靠在岩土体表面，锚固过程中，粘滞液体流动和阻尼弹簧变形产生抗震阻尼作用，恒压阀限制了最大锚固力，可以防止冲击荷载超过锚杆承载能力导致锚头破坏；（2）本专利技术提供的抗震限压锚杆锚头可以通过更换恒压阀来调整最大锚固力，来适应不同的最大锚固力要求，适用范围广；（3）本专利技术提供的抗震限压锚杆锚头通过调整环形液压缸内的压力使得锚杆预应力符合设计要求，当发生震动后通过观察活塞连杆的位置变化，能量测岩土体的变形位移值，便于设计计算和分析；（4）采用本专利技术提供的抗震限压锚杆锚头时，只要锚杆外露的长度足够，可以通过多次调整螺母及垫板的位置实现多次加压锚固，量测的变形位移值是没有限制的，达到重复使用；（5）采用本专利技术提供的抗震限压锚杆锚头时，当岩土体变形基本稳定后，可拆除本专利技术提供的抗震限压锚杆锚头，改用普通锚头或简单让压环锚头，成本低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的抗震限压锚杆锚头的结构示意图；图2为图1的A-A视图；图3为图1的B-B视图；图4为图1的C-C视图；图中：1、锚杆，2、螺母，3、垫板，4、环形液压缸，401、第一环形腔室，402、第二环形腔室，403、安装壁，5、进液管，6、进液阀，7、恒压阀，8、环形隔板，9、第一环形活塞，10、活塞连杆，11、第二环形活塞，12、阻尼弹簧，13、垫环。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-4所示，本专利技术实施例提供一种抗震限压锚杆锚头，包括锚杆1、环形液压缸4、阻尼弹簧12和至少两个活塞连杆10；所述环形液压缸4同轴套装于所述锚杆1上，且所述环形液压缸4的安装壁403与所述锚杆1连接；通过环形隔板8将所述环形液压缸4内由内至外依次分为第一环形腔室401和第二环形腔室402；所述第一环形腔室401内设有第一环形活塞9，所述第二环形腔室402内设有第二环形活塞11；各所述活塞连杆10的一端与第一环形活塞9连接，另一端从远离所述环形液压缸4的安装壁403的一端伸出至所述环形液压缸4外；所述第二环形活塞11通过所述阻尼弹簧12与所述第二环形腔室402的远离所述环形液压缸4的安装壁403的一端连接；所述第一环形腔室401背离所述活塞连杆10的一端与所述第二环形腔室402背离所述阻尼弹簧12的一端连通；所述第二环形腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗震限压锚杆锚头，其特征在于：包括锚杆、环形液压缸、阻尼弹簧和至少两个活塞连杆；所述环形液压缸同轴套装于所述锚杆上，且所述环形液压缸的安装壁与所述锚杆连接；通过环形隔板将所述环形液压缸内由内至外依次分为第一环形腔室和第二环形腔室；所述第一环形腔室内设有第一环形活塞，所述第二环形腔室内设有第二环形活塞；各所述活塞连杆的一端与第一环形活塞连接，另一端从远离所述环形液压缸的安装壁的一端伸出至所述环形液压缸外；所述第二环形活塞通过所述阻尼弹簧与所述第二环形腔室的远离所述环形液压缸的安装壁的一端连接；所述第一环形腔室背离所述活塞连杆的一端与所述第二环形腔室背离所述阻尼弹簧的一端连通；所述第二环形腔室背离所述阻尼弹簧的一侧安装有恒压阀。

【技术特征摘要】
1.一种抗震限压锚杆锚头，其特征在于：包括锚杆、环形液压缸、阻尼弹簧和至少两个活塞连杆；所述环形液压缸同轴套装于所述锚杆上，且所述环形液压缸的安装壁与所述锚杆连接；通过环形隔板将所述环形液压缸内由内至外依次分为第一环形腔室和第二环形腔室；所述第一环形腔室内设有第一环形活塞，所述第二环形腔室内设有第二环形活塞；各所述活塞连杆的一端与第一环形活塞连接，另一端从远离所述环形液压缸的安装壁的一端伸出至所述环形液压缸外；所述第二环形活塞通过所述阻尼弹簧与所述第二环形腔室的远离所述环形液压缸的安装壁的一端连接；所述第一环形腔室背离所述活塞连杆的一端与所述第二环形腔室背离所述阻尼弹簧的一端连通；所述第二环形腔室背离所述阻尼弹簧的一侧安装有恒压阀。2.如权利要求1所述的一种抗震限压锚杆锚头，其特征在于：各所述活塞连杆沿所述锚杆的周向均匀分布。3.如权利要求1所述的一种抗震限压锚杆锚头，其特征在于：所述第二环形腔室靠近所述环形液压缸的安装壁的一端与进液管连...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴福宝，柏威伟，朱孟君，陈智慧，邓云纲，王哲，张双茁，蔡佳俊，谢书萌，龚标，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42