[实用新型]一种柔性锚杆

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种围岩支护结构，尤其涉及一种柔性锚杆。

背景技术

在开挖隧道以及巷道的过程中，采用锚杆支护是一项重要而且有效的办法，并且在开挖以及支护过程中及时测量围岩变形情况是非常重要的。虽然现有规范《铁道行业标准TB3209》中规定锚杆体断后伸长率A为21％，但是由于平时所使用的锚杆为依然刚性杆件，支护时围岩还未完全稳定，在围岩的来压或者去压时，还是容易造成应力集中，往往会造成杆件断裂或者螺栓脱落，并且不能通过锚杆实时监测每根锚杆对应围岩的变形情况，造成锚杆支护实际效果与设计有较大偏差，有时会造成冒顶、塌方等重大安全事故。

授权公告号为CN201934112U的中国专利，公开了一种弹柔性锚杆，该弹柔性锚杆，通过在锁固端和托板之间加一弹柔性装置，从而使得该锚杆在正常的情况下，即在正常的预紧力几乎不会发生变形，只有当因外力导致锚杆受力瞬间变大时，弹柔性装置才会产生变形，使锚杆在突然受到大力时不破坏，该专利存在以下不足：1、该专利描述仅在锚杆突然受到大力时弹柔性装置才会产生变形，正常预紧力不会变形，说明弹柔性装置刚度依然偏大，所起作用仍然十分有限，且强调锚杆受力的突然性，柔性变形范围窄，此时对弹柔性装置具有一定的冲击性，影响弹柔性锚杆的稳定性和使用寿命；2、未对所述的弹柔性装置的具体形式，劲度系数，允许变形范围作出具体说明，适用范围模糊，在具体实施例中较难实施；3、锚杆只有在围岩来压，引起弹柔性装置压缩时，弹柔性装置才能发挥作用，而在围岩卸压时，弹柔性装置并未起到作用，应用范围有限；4、没有测量装置，无法观测围岩实时变形量。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种柔性锚杆，其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，在围岩来压时，弹簧体被压缩，在保护锚杆的同时，充分发挥了围岩的自稳功能，且能通过刻度尺监测围岩来压时围岩的变形量，在围岩卸压时，弹簧体被拉伸，使围岩能够充分卸压，同时能够通过刻度尺监测围岩卸压时的变形量，满足了隧道支护时“勤量测”的原则。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种柔性锚杆，其特征在于：包括杆体、设置在所述杆体外露段的托盘和与所述托盘固定连接的弹簧体、以及插入安装在所述托盘上且与所述杆体平行布设的刻度尺；所述托盘包括第一托盘和第二托盘，所述第一托盘和第二托盘依次平行套入安装在所述杆体的外露段上，所述弹簧体设置在所述第一托盘和第二托盘之间，所述刻度尺穿过所述第一托盘固定连接在所述第二托盘上。

上述的一种柔性锚杆，其特征是：所述第一托盘和第二托盘均为圆形托盘，所述圆形托盘的圆心位置上开设有圆形孔，所述杆体的外露段插入设置在所述圆形孔内，所述圆形孔的直径不小于所述杆体外露段的直径。

上述的一种柔性锚杆，其特征是：所述第一托盘2-1的外侧通过限位螺母5固定在杆体1的外露段上。

上述的一种柔性锚杆，其特征是：所述弹簧体为圆柱螺旋弹簧，所述圆柱螺旋弹簧的中心与所述托盘的圆心重合，所述圆柱螺旋弹簧套设在所述杆体的外露段上，所述弹簧体的刚度为1.2×10⁶N/m～3.8×10⁶N/m，所述圆柱螺旋弹簧的直径与所述托盘的直径的比值为0.7～0.85。

上述的一种柔性锚杆，其特征是：所述圆柱螺旋弹簧簧条的截面为矩形。

上述的一种柔性锚杆，其特征是：所述刻度尺为圆柱形刻度尺，所述刻度尺的刻度范围为-10cm～15cm，所述第一托盘上开设有供所述圆柱形刻度尺穿过的第一开孔，所述第二托盘上开设有供所述圆柱形刻度尺安装的第二开孔，所述第一开孔的直径大于所述圆柱形刻度尺的直径。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构简单且加工制作简便，投入成本较低。

2、结构设计合理，包括杆体、设置在杆体外露段的托盘、与托盘固定连接的弹簧体，以及插入安装在托盘且与杆体平行布设的刻度尺，连接简便。

3、本实用新型在围岩来压时，弹簧体被压缩，在保护柔性锚杆杆体的同时，充分发挥了围岩的自稳功能，且能通过刻度尺监测围岩来压时围岩的变形量，在围岩卸压时，弹簧体被拉伸，使围岩能够充分卸压，同时能够通过刻度尺监测围岩卸压时的变形量，满足了隧道支护时“勤量测”的原则。

4、在限位螺母加压定位后即对弹簧有一定的压缩量，变形范围增大，柔性更强，在突然有大力时，缓冲能力增强，对弹簧体冲击降低，可靠性增强；由于在开始螺母加压时弹簧已经有一定的压缩变形量，在围岩卸压时，柔性变形范围大。