一种膨胀型抗震支护锚杆及其施工方法技术

本申请提供了一种膨胀型抗震支护锚杆及其施工方法。该膨胀型抗震支护锚杆中，杆体的一端设有锚固头；隔振套筒有多个，多个隔振套筒的长度、直径不同，沿杆体的径向，多个隔振套筒按照直径大小依次套设，且多个隔振套筒的一端均与锚固头抵接，每个隔振套筒的另一端均设有沿径向延伸的隔振托板；与杆体的外周壁贴合的隔振套筒对应的隔振托板与钢托板接触；紧固件与钢托板相接，且能够沿杆体轴向对钢托板施加预紧力，以使钢托板压紧与其相接触的隔振托板。籍此，自钻孔内部向外依次分段、分层，不仅增加了锚杆的杆体与钻孔的摩擦力，还有效提高了抗震吸能效果，有效削弱钻孔、围岩与锚杆支护体之间的动态相互作用，吸收钻孔与锚固体之间的动态能量。间的动态能量。间的动态能量。

【技术实现步骤摘要】
一种膨胀型抗震支护锚杆及其施工方法


[0001]本申请涉及隧道施工
，特别涉及一种膨胀型抗震支护锚杆及其施工方法。

技术介绍

[0002]随着经济的快速发展和低下空间发展的需求旺盛，地下建筑、国防工程、矿山工程以及核废料深埋等地下工程建设方兴未艾，地下工程开发不断走向深部甚至已经到达地下4000m以下的深度。面对地下空间发展需求旺盛，保障地下空间利用的安全性、稳定性和可持续性尤为重要。
[0003]在隧道建设中，锚杆作为隧道支护的常用构件，种类较多，由于在锚杆支护系统与围岩的动态相互作用，特别是锚杆体与钻孔的地震相互作用，使得锚杆支护系统在强地震灾害下时常崩溃，损失严重。
[0004]因而，亟需提供一种针对上述现有技术不足的技术方案。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种膨胀型抗震支护锚杆及其施工方法，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：本申请提供一种膨胀型抗震支护锚杆，包括：杆体、隔振套筒、隔振托板、钢托板和紧固件；所述杆体的一端设有锚固头；所述隔振套筒有多个，多个所述隔振套筒的长度、直径不同，沿所述杆体的径向，多个所述隔振套筒按照直径大小依次套设，且多个所述隔振套筒的一端均与所述锚固头抵接，每个所述隔振套筒的另一端均设有沿径向延伸的所述隔振托板；与所述杆体的外周壁贴合的所述隔振套筒对应的所述隔振托板与所述钢托板接触；所述紧固件与所述钢托板相接，且能够沿所述杆体轴向对所述钢托板施加预紧力，以使所述钢托板沿所述杆体的轴向压紧与其相接触的所述隔振托板。
[0007]优选的，沿所述杆体径向的延伸方向，按照：确定所述隔振套筒的长度；其中，为第个所述隔振套筒的长度，，为所述隔振套筒的数量，为正整数，为所述杆体的长度。
[0008]优选的，所述紧固件为紧固螺母；对应的，所述杆体上设有与所述紧固螺母相适配的外螺纹，且按照：
确定所述紧固螺母沿所述杆体轴向的预紧力行程；其中，表示所述紧固螺母的预紧力行程；表示第1个所述隔振套筒的长度。
[0009]优选的，所述锚固头为锥形，且所述锚固头的锥形的底面与所述隔振套筒的端部抵接；其中，按照：确定所述锚固头的锥形的底面直径；式中，表示所述锚固头的锥形的底面直径，为所述杆体的直径，为所述隔振套筒的数量，为正整数，为所述隔振套筒的厚度，表示所述隔振托板沿所述杆体径向的最大尺寸。
[0010]优选的，所述隔振套筒的厚度范围为[2,10]毫米。
[0011]优选的，所述隔振托板的厚度大于所述钢托板的厚度。
[0012]优选的，所述隔振套筒和所述隔振托板一体成型。
[0013]本申请实施例还提供一种膨胀型抗震支护锚杆的施工方法，采用上述任一所述的膨胀型抗震支护锚杆进行施工，所述膨胀型抗震支护锚杆的施工方法包括：步骤S101、组装锚杆：将多个隔振套筒和与其对应的隔振托板按照直径大小依次套设在杆体上，且使每个隔振套筒的端部均与杆体端部的锚固头相接；步骤S102、钻直径大于隔振托板的外接圆直径的锚孔，并将组装好的锚杆置入所述锚孔中，并向所述锚孔中灌注水泥砂浆直至包裹住直径最大的所述隔振套筒对应的所述隔振托板，待水泥砂浆凝结后进行预张拉，其中，张拉量不超过水泥砂浆包裹的所述隔振套筒长度的10%；步骤S103、锚杆在每个所述隔振套筒对应的张拉停止位置后继续灌注水泥砂浆，并进行预张拉，且张拉量不超过对应的所述隔振套筒长度的10%；步骤S104、待全部所述隔振套筒均灌浆张拉后，通过紧固件沿所述杆体轴向对钢托板施加预紧力，以使所述钢托板沿所述杆体的轴向压紧与其相接触的所述隔振托板。
[0014]有益效果：本申请提供的膨胀型抗震支护锚杆，在杆体的一端设有锚固头；通过多个不同长度、不同直径的隔振套筒沿杆体的径向，按照直径大小依次套设在杆体上，且每个隔振套筒的端部均与锚固头抵接，每个隔振套筒的另一端均设有沿径向延伸的隔振托板；与杆体外周壁贴合的隔振套筒对应的隔振托板与钢托板接触；通过与钢托板接触的紧固件沿杆体轴向对钢托板施加预紧力，使钢托板沿杆体的轴向压紧与其相接触的隔振托板。籍此，自钻孔内部向外依次分段、分层，不仅增加了锚杆的杆体与钻孔的摩擦力，还有效提高了抗震吸能效果，有效削弱钻孔、围岩与锚杆支护体之间的动态相互作用，吸收钻孔与锚固体之间的动态能量，在地震、爆破等动态荷载作用下具备较高的承载和吸能性，有效吸收围岩与钢托板之间的动态能量。
附图说明
[0015]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示
意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：图1为根据本申请的一些实施例提供的一种膨胀型抗震支护锚杆的结构示意图；图2为根据本申请的一些实施例提供的初始阶段施工的膨胀型抗震支护锚杆与砂浆及岩体的作用示意图；图3为根据本申请的一些实施例提供的膨胀型抗震支护锚杆中间阶段的施工示意图；图4为根据本申请的一些实施例提供的膨胀型抗震支护锚杆施工完毕的示意图；图5为根据本申请的一些实施例提供的一种膨胀型抗震支护锚杆的施工方法的流程示意图。
[0016]附图标记说明：101、杆体；102、隔振套筒；103、隔振托板；104、钢托板；105、紧固件；111、锚固头。
具体实施方式
[0017]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。各个示例通过本申请的解释的方式提供而非限制本申请。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本申请的范围或精神的情况下，可在本申请中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本申请包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
[0018]如图1
‑
图4所示，该膨胀型抗震支护锚杆包括：杆体101、隔振套筒102、隔振托板103、钢托板104和紧固件105；杆体101的一端设有锚固头111；隔振套筒102有多个，多个隔振套筒102的长度、直径不同，沿杆体101的径向，多个隔振套筒102按照直径大小依次套设，且多个隔振套筒102的一端均与锚固头111抵接，每个隔振套筒102的另一端均设有沿径向延伸的隔振托板103；与杆体101的外周壁贴合的隔振套筒102对应的隔振托板103与钢托板104接触；紧固件105与钢托板104相接，且能够沿杆体101轴向对钢托板104施加预紧力，以使钢托板104沿杆体101的轴向压紧与其相接触的隔振托板103。
[0019]在本申请实施例中，隔振套筒102采用高阻尼弹性材料加工。杆体101外周设置的隔振套筒102，在锚杆支护过程中，对每一个隔振套筒102，通过预张拉使对应的隔振套筒102沿轴向收缩，同时沿径向膨胀；使得锚杆支护完成后，由隔振套筒102来吸收、削弱支护后锚杆与围岩之间的动态相互作用，尤其是锚杆与与钻孔的地震相互作用，增强隧道锚杆支护系统的稳定性。
[0020]在一具体的例子中，隔振套筒102的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膨胀型抗震支护锚杆，其特征在于，包括：杆体、隔振套筒、隔振托板、钢托板和紧固件；所述杆体的一端设有锚固头；所述隔振套筒有多个，多个所述隔振套筒的长度、直径不同，沿所述杆体的径向，多个所述隔振套筒按照直径大小依次套设，且多个所述隔振套筒的一端均与所述锚固头抵接，每个所述隔振套筒的另一端均设有沿径向延伸的所述隔振托板；与所述杆体的外周壁贴合的所述隔振套筒对应的所述隔振托板与所述钢托板接触；所述紧固件与所述钢托板相接，且能够沿所述杆体轴向对所述钢托板施加预紧力，以使所述钢托板沿所述杆体的轴向压紧与其相接触的所述隔振托板。2.根据权利要求1所述的膨胀型抗震支护锚杆，其特征在于，沿所述杆体径向的延伸方向，按照：确定所述隔振套筒的长度；其中，为第个所述隔振套筒的长度，，为所述隔振套筒的数量，为正整数，为所述杆体的长度。3.根据权利要求2所述的膨胀型抗震支护锚杆，其特征在于，所述紧固件为紧固螺母；对应的，所述杆体上设有与所述紧固螺母相适配的外螺纹，且按照：确定所述紧固螺母沿所述杆体轴向的预紧力行程；其中，表示所述紧固螺母的预紧力行程；表示第1个所述隔振套筒的长度。4.根据权利要求1所述的膨胀型抗震支护锚杆，其特征在于，所述锚固头为锥形，且所述锚固头的锥形的底面与所述隔振套筒的端部抵接；其中，按照：确定所述锚固头的锥形的底面直径；式中，表示所述锚固头的锥形的底面直径，为所述杆体的直径，为所述隔振套筒的数量，为正整数，为所述隔振套筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：衣忠强，刘继红，高成龙，王新，樊银飞，王宏升，李新忠，曹向东，金广彦，李柏阳，尚志欣，陈璇博，舒承兴，高翔，
申请(专利权)人：中铁九局集团第一建设有限公司，
类型：发明
国别省市：