一种动力扰动下吸能-抗变形锚杆制造技术

一种动力扰动下吸能

【技术实现步骤摘要】
一种动力扰动下吸能
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抗变形锚杆


[0001]本专利技术涉及煤矿、隧道工程、水利工程等地下岩土工程的支护设备
，特别涉及一种动力扰动下吸能
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抗变形锚杆。

技术介绍

[0002]深部巷道围岩处于较高的初始应力状态，同时还受到开挖、爆破、机械振动等动力引起的扰动的作用，使得深部巷道围岩处于长期的、频繁动力扰动中。深部高应力条件下地质环境的恶化导致扰动力和构造力将显著增加，动力扰动破坏将会更加明显，造成了围岩出现不可恢复的疲劳损伤，加剧冒顶、片帮和底鼓等动力灾害事故频发。
[0003]传统的支护系统主要考虑静载影响，具有刚度大、支护强度高、但延展性小、变形能力差等特点，忽略了动力扰动对支护体的破坏。动力扰动下支护系统既要有抵御变形的能力，同时还应具备让压和屈服的性质，才能有效控制围岩的变形，因此支护系统应采用一种吸能
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抗变形锚杆，既能满足深部围岩大变形的要求，又能抵御动力冲击。目前，针对传统支护系统在深部高应力条件下的不足，国内外学者针对围岩变形问题提出了可伸长锚杆，如专利号CN105736025B公开的一种抗拉断的锚杆、专利号CN201943725U公开的一种摩擦套筒式大变形锚杆、专利号CN108590721A公开的一种自适应释能锚杆等；这些锚杆均能在围岩发生大变形时伸长，具有较高的延展性，但锚杆整体刚度大不能有效的吸收能量，在高应力条件下发生冲击扰动时极易发生断裂。为解决该问题，专利号CN 110778348A公开了一种吸能
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抗震锚杆，它包括有锚杆、吸能段弯曲杆体和高阻尼橡胶，该锚杆能够在动力扰动下保证巷道围岩的稳定性，但在井下潮湿环境中，随着时间推移，橡胶极易发生老化进而失去吸能功能，从而导致整个支护体系的失效。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种动力扰动下吸能
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抗变形锚杆，能够在动力扰动下让压、吸能和抵抗围岩变形，保证地下工程的稳定性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种动力扰动下吸能
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抗变形锚杆，包括杆体组件、吸能增阻器、摩擦套筒、摩擦体和连接组件；摩擦体为柱状空腔体，设置在摩擦套筒的内侧，并且套设于杆体组件外围；吸能增阻器与杆体组件固定连接，设置在摩擦体内部，杆体组件在摩擦体头部端伸出，吸能增阻器伸入摩擦体尾端；连接组件套设在摩擦筒体尾端的外围。
[0007]所述杆体组件包括锚固段直杆一、锚固段直杆二和楔形体，所述楔形体与所述锚固段直杆一固定连接，且所述楔形体设置在所述锚固段直杆一的外围，所述楔形体的齿尖形成的径向断面外径与所述摩擦体的内径相等，所述楔形体轴向断面为三角形；所述吸能增阻器一端与所述锚固段直杆一固定连接，另一端与所述锚固段直杆二固定连接，所述锚固段直杆一与锚固段直杆二间有间隔，所述锚固段直杆一在所述摩擦体头部伸出，所述吸能增阻器和所锚固段直杆二伸入至所述摩擦体尾端。
[0008]一种动力扰动下吸能
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抗变形锚杆，还包括阻挡块、焊块和密封塞；阻挡块为环状，设置在所述摩擦套筒内部的头部段，所述阻挡块的内径小于所述摩擦体的内径，大于所述锚固段直杆一的直径；所述密封盖为环状，设置在所述摩擦套筒的头部端口处，所述锚固段直杆一穿过所述密封塞在所述摩擦套筒头部端伸出；所述焊块密封固定在所述摩擦套筒的尾部端口。
[0009]所述连接组件包括螺母和垫板，所述螺母与所述垫板固定连接；其中所述垫板的中心设置有所述摩擦套筒能够穿过的通孔，所述摩擦套筒外壁设置有螺纹，所述垫板和螺母依次套装在所述摩擦套筒的尾端的外围，所述螺母与所述摩擦套筒通过螺纹连接。
[0010]所述垫板是碟形或平面形状。
[0011]所述摩擦套筒长度为500mm～1500mm。
[0012]所述锚固段直杆一和所述锚固段直杆二的材料为高强度钢。
[0013]所述吸能增阻器的材料为易变形的金属材料，所述摩擦体的材料为抗磨材料。
[0014]所述阻挡块的材料为金属材料。
[0015]与现有技术相比，本专利技术提供的吸能
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抗变形锚杆，施工方便，通过设置摩擦体和吸能增阻器，使得围岩在发生大变形时能够自动延展，具有较高的延展性，在发生动力扰动时，锚杆能够自动让压，具备抵御变形能力和防冲吸能的功能，从而保证地下工程的稳定性，增加锚杆在井下潮湿环境中的使用寿命。
附图说明
[0016]图1是本专利技术提供的动力扰动下吸能
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抗变形锚杆结构示意图。
[0017]其中，
[0018]1‑
锚固段直杆一，2
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摩擦套筒，3
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摩擦体，4
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楔形体，5
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吸能增阻器，6
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锚固段直杆二，7
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垫板，8
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螺母，9
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焊块，10
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密封塞，11
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阻挡块。
具体实施方式
[0019]为了解决现有技术存在的问题，如图1所示，本专利技术提供了一种动力扰动下吸能
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抗变形锚杆，包括杆体组件、吸能增阻器5、摩擦套筒2、摩擦体3和连接组件；摩擦体3为柱状空腔体，设置在摩擦套筒2的内侧，并且套设于杆体组件外围；吸能增阻器5与杆体组件固定连接，设置在摩擦体3内部，杆体组件在摩擦体3头部端伸出，吸能增阻器5伸入摩擦体3尾端；连接组件套设在摩擦筒体尾端的外围，当锚杆注浆后，能确保锚杆和浆体充分咬合，提供锚固力。为了确保锚杆足够的伸长量，摩擦套筒2长度为500mm～1500mm；为了增加摩擦体3的使用寿命，摩擦体3的材料采用抗磨材料。
[0020]杆体组件包括锚固段直杆一1、锚固段直杆二6和楔形体4，楔形体4与锚固段直杆一1固定连接，且楔形体4设置在锚固段直杆一1的外围，楔形体4的齿尖形成的径向断面外径与摩擦体3的内径相等，楔形体4轴向断面为三角形。楔形体4与锚固段直杆一1可以是一体加工成型，也可以是单独加工后在固定连接在一起。吸能增阻器5一端与锚固段直杆一1固定连接，吸能增阻器5另一端与锚固段直杆二6固定连接，固定连接后，锚固段直杆一1与锚固段直杆二6间有间隔，不能接触到一起。锚固段直杆一1在摩擦体3头部伸出，吸能增阻器5和锚固段直杆二6伸入至摩擦体3尾端。锚固段直杆一1和锚固段直杆二6的材料为高强
度钢，吸能增阻器5的材料为易变形的金属材料。当发生冲击扰动时，杆体组件受到的轴向力大于楔形体4与摩擦体3之间的摩擦力，锚固段直杆二6接触到焊块9后，吸能增阻器5是易变形的金属材料，锚固段直杆二6传递给吸能增阻器5的轴向力足够大时，吸能增阻器5就可以通过变形，来让压、吸能保证地下工程的稳定性。
[0021]在井下潮湿环境中，为防止摩擦套筒2内部结构件被腐蚀，本专利技术的动力扰动下吸能
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抗变形锚杆，还包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力扰动下吸能
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抗变形锚杆，其特征在于，包括杆体组件、吸能增阻器、摩擦套筒、摩擦体和连接组件；摩擦体为柱状空腔体，设置在摩擦套筒的内侧，并且套设于杆体组件外围；吸能增阻器与杆体组件固定连接，设置在摩擦体内部，杆体组件在摩擦体头部端伸出，吸能增阻器伸入摩擦体尾端；连接组件套设在摩擦筒体尾端的外围。2.根据权利要求1所述的一种动力扰动下吸能
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抗变形锚杆，其特征在于，所述杆体组件包括锚固段直杆一、锚固段直杆二和楔形体，所述楔形体与所述锚固段直杆一固定连接，且所述楔形体设置在所述锚固段直杆一的外围，所述楔形体的齿尖形成的径向断面外径与所述摩擦体的内径相等，所述楔形体轴向断面为三角形；所述吸能增阻器一端与所述锚固段直杆一固定连接，另一端与所述锚固段直杆二固定连接，所述锚固段直杆一与锚固段直杆二间有间隔，所述锚固段直杆一在所述摩擦体头部伸出，所述吸能增阻器和所锚固段直杆二伸入至所述摩擦体尾端。3.根据权利要求1所述的一种动力扰动下吸能
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抗变形锚杆，其特征在于，还包括阻挡块、焊块和密封塞；阻挡块为环状，设置在所述摩擦套筒内部的头部段，所述阻挡块的内径小于所述摩擦体的内径，大于所述锚固段直杆一的直径；所述密封盖为环状，...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩军，孙浩翔，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：