一种适应于软岩大变形地质的多段高膨胀率吸能锚杆制造技术

本实用新型专利技术涉及岩土工程锚杆技术领域，具体涉及一种适应于软岩大变形地质的多段高膨胀率吸能锚杆。本实用新型专利技术的目的是为了克服现有的适应于软岩大变形地质的吸能锚杆在吸能过程中存在安全隐患的问题。本实用新型专利技术设计了一种应于软岩大变形地质的多段高膨胀率吸能锚杆，将该锚杆设计为套筒和锚杆杆体相互配合的形式，再设置锥块和钢珠，通过锥块、钢珠与套筒的配合使得套筒产生较大的塑性膨胀，从而吸收围岩的变形能量，而不是将围岩的变形能量积攒在锚杆装置内部，从而解决上述问题。本实用新型专利技术的具体装置包括：锚杆杆体、套筒和用于套筒限位的限位板，锚杆杆体的上端设置有用于撑开套筒的锥块，锚杆杆体的中部设置有多个用于切割套筒的钢珠。切割套筒的钢珠。切割套筒的钢珠。

【技术实现步骤摘要】
一种适应于软岩大变形地质的多段高膨胀率吸能锚杆


[0001]本技术涉及岩土工程锚杆
，具体涉及一种适应于软岩大变形地质的多段高膨胀率吸能锚杆。

技术介绍

[0002]随着人类对资源的需求不断扩大，对隧道的建设所遇到的工程地质情况日渐复杂。而且对诸如高地应力岩爆、巷道围岩大变形和流变等，对隧道安全高效的建设造成了巨大的威胁。在隧道建设过程中主要面临的巷道稳定性控制问题成为国内外学者、专家研究的重点。
[0003]随着隧道工程的不断发展，隧道开挖所面临的地质条件也更加复杂。在地应力较高或围岩强度较低时，隧道在开挖过程中容易出现变形量大、变形速度快、变形时间长的问题。
[0004]针对软岩工程地质的特点，常规的巷道支护原理以及支护技术，难以满足完软岩大变形工程地质的支护要求，研究出适合软岩大变形的支护技术，对保障复杂地质隧道的建设具有重要的指导意义。相比较于传统锚杆而言，吸能锚杆可以更好的在承受较大变形的情况下，提供较大的支护阻力，防止锚杆自身产生破断失效。此外，吸能锚杆在变形过程中可以使岩体中的变形能得到释放，适合应用于发生大变形岩体的支护，因此，提供一种适应于软岩大变形地质的吸能锚杆对于软岩工程地质来说具有重要的意义。
[0005]公开号为CN215292549U的专利公开了一种适用于软岩大变形及高应力地质隧道的吸能锚杆，包括锚杆杆体，锚杆杆体的顶部螺纹连接有锥形端头；锚杆杆体上从上至下依次套设有第一垫片、第二垫片、第一金属套管、活塞、密封圈和弹性件，第一垫片的顶部与锥形端头的底部连接，第二垫片的底部与第一金属套管的顶部连接，第一金属套管上套设有第二金属套管，第二金属套管位于第一金属套管的下方，活塞的顶部与第一金属套管的底部相连接，且活塞和密封圈的外侧面均与第二金属套管的内侧面相抵触；锚杆杆体上套设有托板和第三垫片，且第三垫片与第二金属套管底部连接，托板的顶部与垫片的底部连接，该技术能够避免出现锚杆杆体拉断失效、丧失锚固能力的问题。
[0006]但是该技术是将软岩变形产生的变形能和高应力硬岩地质岩爆发生时产生的动能转换成弹簧的变形能，而弹簧位于该技术内部，即软岩变形产生的变形能和高应力硬岩地质岩爆发生时产生的动能转换成弹簧的变形能后始终积压在该技术的内部，这种吸能方式虽然能够实现吸能目的，但是这种方式并没有将吸收的能量适宜的释放，而是积聚在了该技术的内部，在极端情况下，若该技术积聚能量过多而产生报废时，弹簧的变形能会瞬间在岩体内部释放，因此具有一定的安全隐患。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是为了克服现有的适应于软岩大变形地质的吸能锚杆在吸能过程中存在安全隐患的问题。
[0008]为达到上述目的，本技术解决其技术问题所采用的技术方案为：
[0009]设计一种应于软岩大变形地质的多段高膨胀率吸能锚杆，将该锚杆设计为套筒和锚杆杆体相互配合的形式，再设置锥块和钢珠，通过锥块、钢珠与套筒的配合使得套筒产生较大的塑性膨胀，从而吸收围岩的变形能量，而不是将围岩的变形能量积攒在锚杆装置内部，从而解决现有的适应于软岩大变形地质的吸能锚杆在吸能过程中存在安全隐患的问题。具体方案如下：
[0010]一种适应于软岩大变形地质的多段高膨胀率吸能锚杆，包括锚杆杆体，进一步的，还包括套筒和用于套筒限位的限位板，所述限位板设置在所述套筒的下方，所述锚杆杆体的上端活动套设在所述套筒的内部，且锚杆杆体的下端延伸至所述限位板的外侧；
[0011]所述锚杆杆体上还活动套设有用于撑开套筒的锥块；
[0012]所述锚杆杆体的外侧壁上沿圆周方向活动布设有多个用于切割所述套筒的钢珠，多个所述钢珠均位于所述锥块与所述限位板之间。
[0013]进一步的，所述钢珠上方的锚杆杆体上套设有一用于钢珠限位的定位螺母，所述定位螺母位于钢珠的上方。
[0014]进一步的，所述锥块的下端具有锥度，所述套筒的内壁直径从上至下依次减少。
[0015]进一步的，所述锚杆杆体的下端活动套设有一用于固定装置整体的紧固螺母。
[0016]进一步的，所述紧固螺母上方的锚杆杆体上活动套设有一垫板。
[0017]本技术的有益效果是：
[0018]本技术一种适应于软岩大变形地质的多段高膨胀率吸能锚杆为锚杆杆体与套筒相互配合的结构，并且设置有锥块和钢珠，使得本技术在使用时，锥块撑开套筒，钢珠切割套筒，使套筒产生较大的塑性膨胀，从而吸收围岩的变形能量，提供较高的支护阻力，即通过套筒的塑性膨胀将岩体变形所产生的能量巧妙的吸收掉，而不是积攒在锚杆装置内部，能够实现岩体的变形能产生的同时本技术进行吸收，并且同步将能量释放，避免了极端情况下，技术报废时，将所吸收的能量瞬间释放在岩体内部所带来的安全隐患。
[0019]本技术一种适应于软岩大变形地质的多段高膨胀率吸能锚杆的锥块设置在锚杆杆体上，锥块的底部为圆台结构，即外周具有倾斜角度，并且，套筒的内部设计为上宽下窄的具有倾斜角度的结构，使得当套筒在岩体形变的带动下向上运动时，即使锥块的外径大于套筒的内径，也能够在倾斜角度的带动下，被挤压进套筒内部，使得本技术能够实现其吸能功能。
附图说明
[0020]图1为本技术的剖视图；
[0021]图2为本技术的俯视图；
[0022]图中:1.锚杆杆体；2.紧固螺母；3.定位螺母；4.套筒；5.限位板；6.钢珠；7.锥块；8.垫板。
具体实施方式
[0023]本技术提供一种适应于软岩大变形地质的多段高膨胀率吸能锚杆，包括锚杆
杆体1和套筒4，下面结合附图1
‑
2，用本技术的优选实施例进一步阐述本技术：
[0024]实施例：
[0025]如图1所示，本申请选用的是高延伸率、高强度的锚杆材料，使本技术具有高锚固力，并且锚杆杆体1的外壁上一体成型有螺纹。锚杆杆体1的下端套设有一垫板8，如图所示，垫板8为圆形的板状结构，垫板8的中心开设有一螺纹孔，垫板8通过其中心的螺纹孔与锚杆杆体1活动连接，通过垫板8来吸收软岩变形时产生的一部分的变形能。锚杆杆体1的下端还套设有一紧固螺母2，具体的，紧固螺母2设置在垫板8的下方，用于本技术一种适应于软岩大变形地质的多段高膨胀率吸能锚杆整体的固定。
[0026]锚杆杆体1的中部套设有一限位板5，限位板5为具有一定厚度的圆形板状结构，并且限位板5板状结构的直径大于套筒4的外径，使其一方面能够对套筒4进行限位，另一方面，在使用时，能够对注入的浆液进行有效的阻挡，避免浆液进入到套筒4周围从而导致套筒4无法移动，同时，还能够防止锥块7在套筒4中过度位移。限位板5的中心开设有一螺纹孔，限位板5通过其中心的螺纹孔与锚杆杆体1活动连接。
[0027]如图1所示，锚杆杆体1的上方活动套设有一套筒4，具体的，套筒4设置在限位板5的上方。套筒4选用高膨胀率材料，具体可选用q450钢或q550钢等材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适应于软岩大变形地质的多段高膨胀率吸能锚杆，包括锚杆杆体(1)，其特征在于，还包括套筒(4)和用于套筒(4)限位的限位板(5)，所述限位板(5)设置在所述套筒(4)的下方，所述锚杆杆体(1)的上端活动套设在所述套筒(4)的内部，且锚杆杆体(1)的下端延伸至所述限位板(5)的外侧；所述锚杆杆体(1)上还活动套设有用于撑开套筒(4)的锥块(7)；所述锚杆杆体(1)的外侧壁上沿圆周方向活动布设有多个用于切割所述套筒(4)的钢珠(6)，多个所述钢珠(6)均位于所述锥块(7)与所述限位板(5)之间。2.根据权利要求1所述的适应于软岩大变形地质的多段高膨胀率吸能锚杆，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋战平，孙景超，刘海波，郑彬，刘强，张玉伟，田小旭，郑方，刘乃飞，王军保，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：