一种分段式大变形可回收锚杆及其使用方法技术

本发明专利技术提供了一种分段式大变形可回收锚杆及其使用方法，涉及锚杆技术领域，本发明专利技术提供的分段式大变形可回收锚杆，包括分段式自钻锚杆以及用于自锁固定在岩石中的定位自锁套筒，分段式自钻锚杆与定位自锁套筒螺纹连接，分段式自钻锚杆沿逐渐远离岩石内部的方向依次套设有相互抵接的第一环形弹塑性体、外套筒、第二环形弹塑性体、旋转套筒、第三环形弹塑性体和限位组件；旋转套筒的内表面与分段式自钻锚杆可拆卸连接，旋转套筒的外表面与外套筒的内表面可拆卸连接，限位组件与分段式自钻锚杆可拆卸连接。上述锚杆具备可回收、大变形和分段安装三重功能，又具有施工简单、锚固生效快、成本低、适用性强、易于推广等特点。易于推广等特点。易于推广等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种分段式大变形可回收锚杆及其使用方法


[0001]本专利技术涉及锚杆
，尤其是涉及一种分段式大变形可回收锚杆及其使用方法。

技术介绍

[0002]随着地下浅层能源与金属矿物资源的储量日益减少，开采深度不断加大，面临的开采环境和地质条件日益复杂，在深部地下工程中，一些高地应力区域的破裂围岩易发生大变形破坏造成深部高应力巷道支护困难，对施工人员和生产设备造成巨大的生命财产损失。上述问题是我国深部矿产资源安全高效开发亟待解决的技术难题。同时，随着地下空间的开发，地下空间的环境保护问题也日益受到重视。
[0003]在地下工程支护领域，锚杆因其具有着安装便捷、施工简便、成本低廉等优势而被广泛使用，并随着工程应用范围的扩大和需求的日益提高，锚杆支护技术获得不断改进和完善。锚杆主要是通过利用其头部、杆体的特殊构造和尾部托板，或依赖于黏结作用将围岩与稳定岩体结合在一起而改变围岩本身的力学状态，在巷道周围形成一个整体而又稳定的岩石带，利用锚杆与围岩共同作用，产生悬吊效果、组合梁效果以及补强效果，达到维护巷道稳定的目的。
[0004]随着锚杆大量使用，也给地下环境带来了较大的压力，在使用期结束或支护功能失效后如果不进行回收，不仅将会造成资源浪费，也造成地下环境的金属污染；同时，在深部高应力作用下，围岩易发生大变形，如果仅靠锚杆进行支护，其延伸长度往往不足，易被拉断而失效。最后，由于支护要求的不同，现在使用的大部分一体式锚杆无法适应不同锚孔深度的使用要求。
[0005]因此，亟需研制一种具有分段式大变形和可回收功能的锚杆以满足深部地下工程发展的需要。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种分段式大变形可回收锚杆及其使用方法，使用期结束后可回收利用，减少对地下空间的污染，且能够适应高应力破裂围岩的大变形要求，可分段安装。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种床体反应器，包括分段式自钻锚杆以及用于自锁固定在岩石中的定位自锁套筒，所述分段式自钻锚杆与所述定位自锁套筒螺纹连接，所述分段式自钻锚杆沿逐渐远离所述岩石内部的方向依次套设有相互抵接的第一环形弹塑性体、外套筒、第二环形弹塑性体、旋转套筒、第三环形弹塑性体和限位组件；
[0009]所述外套筒用于与岩壁可拆卸连接，所述旋转套筒的内表面与所述分段式自钻锚杆可拆卸连接，所述旋转套筒的外表面与所述外套筒的内表面可拆卸连接，所述限位组件与所述分段式自钻锚杆可拆卸连接。
[0010]进一步地，所述定位自锁套筒包括连接部、开合部和限位钢刺；
[0011]所述连接部的一端与所述分段式自钻锚杆螺纹连接，所述连接部的另一端与所述开合部连接，所述开合部用于在所述分段式自钻锚杆的推动下张开与所述岩石抵接；
[0012]所述限位钢刺分布于所述连接部的外表面，所述限位钢刺用于限定所述连接部相对于所述岩石的位置。
[0013]进一步地，所述定位自锁套筒还包括橡胶锁帽，所述橡胶锁帽套设于所述开合部背离所述连接部的端部。
[0014]进一步地，所述分段式自钻锚杆包括连接头和多个依次螺纹连接的分段接头，位于端部的一个所述分段接头与所述连接头的一端螺纹连接，所述连接头的另一端与所述定位自锁套筒螺纹连接。
[0015]进一步地，所述分段接头包括杆件、凸设部、凹设部和卡扣；
[0016]所述凸设部和所述凹设部分别设于所述杆件的两端，所述凸设部伸入相邻的所述分段接头上的所述凹设部内并与所述凹设部螺纹连接，或者所述凸设部伸入相邻的所述连接头的端部与所述连接头螺纹连接；
[0017]所述凹设部的外表面具有卡槽，所述卡扣连接于所述杆件设有所述凸设部的一端，所述卡扣与相邻的所述分段接头上的所述卡槽卡接，或者所述卡扣与相邻的所述连接头的端部外表面卡接。
[0018]进一步地，所述连接头与所述定位自锁套筒螺纹连接的一端具有伸入所述定位自锁套筒内的自钻钻头。
[0019]进一步地，所述旋转套筒的内表面与位于所述岩石外部的一个所述分段接头中的所述杆件螺纹连接，所述旋转套筒的外表面与所述外套筒螺纹连接。
[0020]进一步地，所述旋转套筒内表面螺纹的旋向与所述凸设部上螺纹的旋向相同。
[0021]进一步地，所述第一环形弹塑性体、所述第二环形弹塑性体和所述第三环形弹塑性体的塑性不同。
[0022]第二方面，本专利技术提供一种分段式大变形可回收锚杆使用方法，应用于上述分段式大变形可回收锚杆，包括：
[0023]在所述岩石上钻孔形成钻孔段，在所述钻孔段靠近岩面的一端扩孔形成扩孔段，清理所述钻孔段和所述扩孔段；
[0024]连接所述分段式自钻锚杆与所述定位自锁套筒；
[0025]将所述定位自锁套筒推进至指定位置；
[0026]依次在所述扩孔段的孔底安装所述第一环形弹塑性体、所述外套筒、所述第二环形弹塑性体和所述旋转套筒，转动所述旋转套筒使其与所述外套筒连接，再依次安装第三环形弹塑性体和所述限位组件；
[0027]转动所述分段式自钻锚杆，使所述分段式自钻锚杆在所述定位自锁套筒中前进，以使所述定位自锁套筒依靠自身结构自锁固定在所述岩石内，预紧力施加完成。
[0028]本专利技术提供的分段式大变形可回收锚杆及其使用方法能产生如下有益效果：
[0029]本专利技术提供的分段式大变形可回收锚杆在使用时，第一环形弹塑性体、第二环形弹塑性体和第三环形弹塑性体可以在围岩发生大变形时通过压缩变形来吸收围岩变形释放的能量，允许整个锚固结构产生较大变形以适应高应力破裂围岩的大变形要求。使用期
结束后，拆卸下限位组件、第三环形弹塑性体、旋转套筒、第二环形弹塑性体、外套筒和第一环形弹塑性体，随后转动分段式自钻锚杆使其与定位自锁套筒解锁，能够及时取出分段式自钻锚杆，分段式自钻锚杆可分段拆开，既可以将分段式自钻锚杆的材料回收再利用，又可以减少对地下空间的污染。
[0030]相对于现有技术来说，本专利技术提供的分段式大变形可回收锚杆具备可回收、大变形和分段安装三重功能，又具有施工简单、锚固生效快、成本低、适用性强、易于推广等特点，可适用于软岩边坡、深基坑、矿山巷道及深部地下工程的支护与加固等工程领域。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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他的附图。
[0032]图1为本专利技术实施例提供的钻孔示意图；
[0033]图2为本专利技术实施例提供的扩孔示意图；
[0034]图3为本专利技术实施例提供的分段式自钻锚杆和定位自锁套筒安设示意图；
[0035]图4为本专利技术实施例提供的分段式大变形可回收锚杆安设示意图；
[0036]图5为本专利技术实施例提供的定位自锁套筒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分段式大变形可回收锚杆，其特征在于，包括分段式自钻锚杆(1)以及用于自锁固定在岩石中的定位自锁套筒(2)，所述分段式自钻锚杆(1)与所述定位自锁套筒(2)螺纹连接，所述分段式自钻锚杆(1)沿逐渐远离所述岩石内部的方向依次套设有相互抵接的第一环形弹塑性体(3)、外套筒(4)、第二环形弹塑性体(5)、旋转套筒(6)、第三环形弹塑性体(7)和限位组件(8)；所述外套筒(4)用于与岩壁可拆卸连接，所述旋转套筒(6)的内表面与所述分段式自钻锚杆(1)可拆卸连接，所述旋转套筒(6)的外表面与所述外套筒(4)的内表面可拆卸连接，所述限位组件(8)与所述分段式自钻锚杆(1)可拆卸连接。2.根据权利要求1所述的分段式大变形可回收锚杆，其特征在于，所述定位自锁套筒(2)包括连接部(21)、开合部(22)和限位钢刺(23)；所述连接部(21)的一端与所述分段式自钻锚杆(1)螺纹连接，所述连接部(21)的另一端与所述开合部(22)连接，所述开合部(22)用于在所述分段式自钻锚杆(1)的推动下张开与所述岩石抵接；所述限位钢刺(23)分布于所述连接部(21)的外表面，所述限位钢刺(23)用于限定所述连接部(21)相对于所述岩石的位置。3.根据权利要求2所述的分段式大变形可回收锚杆，其特征在于，所述定位自锁套筒(2)还包括橡胶锁帽(24)，所述橡胶锁帽(24)套设于所述开合部(22)背离所述连接部(21)的端部。4.根据权利要求1所述的分段式大变形可回收锚杆，其特征在于，所述分段式自钻锚杆(1)包括连接头(11)和多个依次螺纹连接的分段接头(12)，位于端部的一个所述分段接头(12)与所述连接头(11)的一端螺纹连接，所述连接头(11)的另一端与所述定位自锁套筒(2)螺纹连接。5.根据权利要求4所述的分段式大变形可回收锚杆，其特征在于，所述分段接头(12)包括杆件(121)、凸设部(122)、凹设部(123)和卡扣(124)；所述凸设部(122)和所述凹设部(123)分别设于所述杆件(121)的两端，所述凸设部(122)伸入相邻的所述分段接头(12)上的所述凹设部(123)内并与所述凹设部(123)螺纹连接，或者所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：浦海，沙子恒，孟庆彬，戚振豪，许军策，郭世儒，倪宏阳，孟凡非，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：