[发明专利]一种增阻让压大变形锚杆及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道工程支护用的锚杆，尤其涉及一种具有增阻让压功能的大变形锚杆。

背景技术

锚喷支护是隧道工程中的重要支护手段，锚杆是重要的支护材料。在现代隧道建设中，隧道穿越的地质地层条件越来越复杂，围岩也常常表现出大变形的特点，围岩的稳定性问题越来越凸显。但现有锚杆的变形能力差，不能适应围岩大变形的特点，当围岩发生较大变形超过锚杆所能承受的能力范围时，易导致锚杆支护系统失效，围岩失稳，隧道结构破坏。

为了适应围岩大变形的特点，克服现有传统锚杆变形能力差的缺点，出现了大变形锚杆。如专利201110061360.9提供了一种摩擦套筒式大变形锚杆，但其采用机械摩擦方式实现锚杆变形伸长，结构较为复杂；201210139092.2提供了一种新型高强恒阻大变形锚杆，施工时需要进行扩孔，施工不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增阻让压大变形锚杆，以适应围岩大变形的特点。

为了实现上述目的，本发明一种增阻让压大变形锚杆的构造为：由变形弹簧、锚固杆、固定球和连接套筒组成；其特征在于，所述的变形弹簧采用高强拉伸弹簧；锚固杆为实心金属杆体；固定球为中空的椭圆金属球体，且它们都带有外螺纹的连接头；通过加工有内螺纹的连接套筒，在两个固定球之间顺序连接变形弹簧、锚固杆，形成一个增阻让压大变形锚杆的结构单元；依据锚固深度或长度组装若干个上述单元，并在最外侧的端头再连接一段锚固杆，用于安装锚杆的托盘和螺母，形成增阻让压大变形锚杆。

为保证固定球的锚固效果，所述的固定球直径比钻孔直径略小。

增阻让压大变形锚杆的工作原理如下：该锚杆采用全长粘结，当围岩发生变形产生裂隙时，锚固杆和变形弹簧因裂隙的产生而支护失效，围岩压力逐渐增大，待围岩压力达到一定程度时，锚固杆两端的变形弹簧在其作用下产生拉伸变形，围岩压力得到释放；变形弹簧在拉伸后产生拉力，变形越大，产生的拉力越大，对围岩的控制能力越强；由于变形弹簧两端的固定球仍固定在锚固剂中，依然可以起到支护作用，使锚杆在产生局部变形让压的同时保持支护体系完整，更好地维持围岩稳定。总之，锚杆通过弹簧变形让压同时阻力增大，在让抗的过程中允许围岩发生一定量的变形达到稳定，锚杆也不会因过高载荷而失效。

本发明一种增阻让压大变形锚杆优点是：

（1）采用变形弹簧可以将围岩变形能量吸收，将其转化为对围岩的阻力，所以围岩变形越大，锚杆对围岩的支护能力越强；

（2）该锚杆连接方法简单，组装方便，可根据锚固深度调节锚杆长度；

（3）该方法施工方便、快捷，施工中途不用更换施工机具、设备。

附图说明

图1为本发明一种增阻让压大变形锚杆示意图。

图例说明：1-变形弹簧；2-锚固杆；3-固定球；4-连接套筒。

具体实施方式

如图1所示的一种增阻让压大变形锚杆是由变形弹簧1、锚固杆2、固定球3和连接套筒4等组成；所述的变形弹簧1采用高强拉伸弹簧；锚固杆2为实心金属杆体；固定球4为中空的椭圆金属球体，且它们都带有外螺纹的连接头；通过加工有内螺纹的连接套筒4，在两个固定球3之间顺序连接变形弹簧1、锚固杆2，形成一个增阻让压大变形锚杆的结构单元；依据锚固深度或长度组装若干个上述单元，并在最外侧的端头再连接一段锚固杆2，用于安装锚杆的托盘和螺母，形成增阻让压大变形锚杆。

施工时，首先将变形弹簧1、锚固杆2、固定球3通过连接套筒4组装好，然后根据实际需要施工钻孔，随后对钻孔注浆将其注满，注浆完成后将锚杆插入钻孔，安装托盘螺母，锚杆即安装完毕。