【技术实现步骤摘要】
一种具有多次补偿作用的恒阻大变形复合锚杆索支护结构
[0001]本专利技术属于大变形巷道围岩锚固支护
,尤其涉及一种具有多次补偿作用的恒阻大变形复合锚杆索支护结构
。
技术介绍
[0002]锚杆
/
锚索支护是采矿
、
水利
、
隧道及其他岩土工程中,高效且广泛使用的主动支护构件
。
随着我国经济的飞速发展,工程规模及矿产资源开采深度不断增加,面临的围岩大变形支护难题也愈加凸显
。
巷道围岩大变形可以分为两个主要阶段,一是掌子面开挖卸载应力调整过程中的围岩变形快速增加阶段,二是应力调整稳定后围岩蠕变变形,变形持续增长阶段
。
对于高应力大变形巷道的支护主要采用锚杆和锚索的联合支护,锚杆由于其安装方便
、
杆体延伸率大
(20
%以上
)
,一般紧跟掌子面安装,可以有效及时控制浅层围岩的离层和剪切错动变形
。
然而,受其锚固范围和有效锚固长度的限制,不能到达更为稳定的深部岩体,因而无法有效解决破裂范围较大的巷道大变形问题
。
与此同时,在软弱破碎围岩支护领域,传统的预应力锚索也存在一定的缺陷,由于锚索属于柔性支护结构,抗拉但不抗剪,无法有效控制浅层围岩的剪切错动变形,当侧向剪切应力超过锚索的抗剪强度极限,易造成锚索被剪断,而此时锚索的抗拉强度并未得到充分利用
。
此外,由于钢绞线的延伸率较低,因而锚索的极限变形量无法 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种具有多次补偿作用的恒阻大变形复合锚杆索支护结构,其特征在于:包括:锚头
(17)
,锚杆
(4)
,所述锚杆
(4)
设置有内部空腔,所述锚杆
(4)
包括固定段
(5)、
主体段
(6)
和限位段
(7)
,所述主体段
(6)
的一端与所述固定段
(5)
固定连接,另一端与所述限位段
(7)
固定连接,所述固定段
(5)
用于与所述锚头
(17)
能够拆卸地固定连接;锚索
(13)
,所述锚索
(13)
的第一端伸入所述主体段
(6)
内靠近所述固定段
(5)
的一端,所述锚索
(13)
的第二端从所述限位段
(7)
伸出所述锚杆
(4)
,所述限位段
(7)
能够限制所述锚索
(13)
的第一端从所述限位段
(7)
脱离所述锚杆
(4)
;锚固剂
(8)
,所述锚固剂
(8)
用于填充于所述锚杆
(4)
的内部空腔中以将所述锚索
(13)
与所述锚杆
(4)
固定连接,且所述锚索
(13)
与所述锚固剂
(8)
之间设置有初始阻力,所述锚索
(13)
受到的拉力大于所述初始阻力时,所述锚索
(13)
与所述锚杆
(4)
内的锚固剂
(8)
发生剪切滑移以吸收围岩变形能,在所述锚索
(13)
滑移的过程中所述锚杆
(4)
内的锚固剂
(8)
能够对所述锚索
(13)
提供恒定的阻力;以及预警装置
(9)
,所述预警装置
(9)
用于提供所述锚杆
(4)
和所述锚索
(13)
的失效破坏预警
。2.
根据权利要求1所述的具有多次补偿作用的恒阻大变形复合锚杆索支护结构,其特征在于:还包括锥形锁扣
(11)
和多个环形卡扣
(10)
,所述锥形锁扣
(11)
与所述锚索
(13)
的第一端固定连接,所述限位段
(7)
为锥形段,所述锥形段用于限制所述锥形锁扣
(11)
脱离所述锚杆
(4)
,所述环形卡扣
(10)
与所述主体段
(6)
的内壁固定连接,且各所述环形卡扣
(10)
在所述主体段
(6)
的长度方向上均匀设置,所述锥形锁扣
(11)
在所述锚索
(13)
的牵引下在所述主体段
(6)
内滑动时能够挤压所述环形卡扣
(10)
使所述主体段
(6)
膨胀
。3.
根据权利要求2所述的具有多次补偿作用的恒阻大变形复合锚杆索支护结构,其特征在于:所述锥形锁扣
(11)
的小头端与所述锚索
(13)
第一端固定连接,所述锥形锁扣
(11)
小头端的直径小于等于所述环形卡扣
(10)
...
【专利技术属性】
技术研发人员:薛飞,林鍾钦,汪宗文,李建志,张博超,李克,王天佐,胡高建,
申请(专利权)人:莱州市瑞海矿业有限公司,
类型:发明
国别省市:
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