[实用新型]具有警示功能的让压锚杆托盘

说明书

技术领域

本实用新型涉及地下工程锚杆支护装置领域，特别是一种具有警示功能的让压锚杆托盘。

背景技术

随着我国经济社会的发展，地下矿井、地铁、水电硐室等地下空间工程修建越来越多，开采深度不断增加，更多的地下硐室处于高地应力、软岩等恶劣地质条件下，硐室围岩常常表现出大变形的特点，随之面临的支护问题也越来越突出。在地下工程支护过程中，锚杆是应用最广、用量最多的支护材料，但是现有的传统锚杆延伸率较低，不能适应巷道围岩的大变形特征；在围岩冲击荷载作用下，传统锚杆吸能防冲性能较差，难以保证支护作用下围岩的稳定性。除此之外，处于巷道围岩内部的锚杆受力状态又不能直观的表现出来，而现有的锚杆受力电子、液压量测系统因成本较高且操作复杂而无法广泛使用，导致大量的非专业测读人员、尤其是文化程度较低的普通工人难以判断锚杆的受力情况，从而不能预判巷道围岩的潜在危险，进而无法排查巷道围岩存在的安全事故隐患。

如中国专利201610256081.0公开了一种增阻让压锚杆由杆体和让压构件两部分组成，通过杆体与让压构件的套接处设有若干级插销以限定杆体的位移。当锚杆轴向拉力达到设计值时，插销可被逐级剪断，从而使得杆体与让压构件可相对滑动设定的位移。此发明虽然可以通过增大插销的抗剪能力来对围岩提供逐级增大的工作阻力，但是不能体现围岩内部锚杆的受力情况，插销在逐级剪断的同时锚杆对围岩的支护作用会失效，围岩会产生相对滑移，惯性作用有可能带来安全隐患。

如中国专利201611155226.4公开了一种实时监测让压量的让压锚杆，包括主杆体、主锚体、弹簧和拉绳等；主杆体的前端设置有主锚体，主锚体插置在主杆体前端的插接腔室内，主锚体与主杆体之间通过弹簧连接，所主锚体上设置有拉绳，拉绳的一端伸出主杆体且与位移读数单元连接，位移读数单元用于显示拉绳的位移量。此发明结构紧凑、设计巧妙，但是锚杆的让压受力合理性稍待考量；在工程现场复杂的地质条件下测定锚杆实际受力情况时，插接腔会受到挤压破坏从而限制拉绳的移动，理论与实际偏差较大，成本较高，限制了其大规模使用。

因此，目前亟待发明一种既能让压吸能，又能通过外部量测装置直观表现内部受力情况的新型锚杆托盘装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有警示功能的让压锚杆托盘，以解决现有锚杆存在的延伸率底、吸能防冲性能较差、不能直观展现内部受力情况现且不具备警示功能的问题，从而有效控制巷道围岩的稳定性，预判巷道围岩的潜在危险，警示安全事故隐患。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种具有警示功能的让压锚杆托盘，其特征在于：由让压吸能系统和受力警示系统构成。

进一步的，所述的让压吸能系统由上托盘、变截面让压柱和下托盘构成。所述的上托盘的上平面受锚固螺母的锚固，其底面四个弧形槽分别与变截面让压柱接触；所述的变截面让压柱共四条，沿上下托盘竖向中心轴环形阵列分布，相对于中心轴呈倾斜状态，其底部焊接于下托盘上，顶部嵌入上托盘的弧形槽内；所述的下托盘的底平面贴附于围岩上，其上平面焊有变截面让压柱。

进一步的，所述的上托盘为圆形高强钢板，中心成孔用于贯套锚杆，厚度为18mm，其顶面为水平面，底面开有四个弧形槽，其弧形槽沿上托盘的中心轴呈环形阵列分布。

进一步的，所述的变截面让压柱为特制高强钢筋，具有一定的弯度，其曲率自下至上逐渐增大；底部变截面让压柱直径为12mm，顶部变截面让压柱直径缩小至10mm，其底部倾斜牢固焊接在下托盘表面，顶部做了圆滑处理嵌入上托盘的弧形槽内。在锚杆受力时，变截面让压柱顶端沿弧形槽滑动，倾斜量增大，上下两托盘接近，进而起到让压吸能的作用。随着锚杆拉拔力的增大，变截面让压柱变形也愈大，但由于底部杆体直径较大，因此抗荷载强度不会弱化，且不同截面和三维空间形态的钢筋可实现不同的让压模式。

进一步的，所述的下托盘为圆形高强钢板，中心成孔用于贯套锚杆，厚度为15mm，其上平面与底平面均为水平面。

进一步的，所述的弧形槽的开槽横截面形状为半圆形，直径约12mm；弧形槽的开槽长度为40-60mm。此开槽形状有助于变截面让压柱顶部圆头在槽内滑动，减小摩擦，实现让压的目的，且不同的开槽长度和开槽方向可实现不同的让压模式。

进一步的，所述的受力警示系统由受力警示标尺和警示指针构成。所述的受力警示标尺安装在某一弧形槽上方的上托盘表面，其长度和弧形槽的长度相同。所述的警示指针安装在上托盘下方，始端套在锚杆上，末端指向受力警示标尺。