[实用新型]一种抗扭大变形锚杆

说明书

本实用新型公开了一种抗扭大变形锚杆，它解决了现有锚杆发生大变形时锚杆与套筒、锚杆与浆体之间发生扭转的问题，该锚杆包括套在锚杆（1）上的变截面套筒（5），锚杆（1）分为前段的锚固段和后段的自由段（4），自由段沿周向均布有卡槽（6），变截面套筒（5）前段的小径内圆上开有与卡槽（6）咬合的卡齿（7），变截面套筒（5）后段的大径内圆滑套锚杆台阶大端面，变截面套筒（5）外圆面依次装有紧贴围岩壁的钢板托盘（3）和螺母（4），螺母压住钢板托盘（3）。本实用新型增大了锚杆的延伸率，有效地释放围岩变形产生的能量，又有效控制因锚杆与浆体之间因发生相对扭转而产生的粘结破坏现象，具有良好的支护作用，长时间稳定围岩。

技术领域

本实用新型属于土木工程的防护设施，具体涉及一种锚杆，应用于隧道或巷道灾害防护，或边坡支护等工程。

背景技术

岩土工程中的锚固技术是应用锚杆或锚索对岩体进行加固，它能充分发挥岩土体自身的稳定能力，是一种对原岩扰动小、施工速度快、安全可靠和经济有效的加固技术。锚杆能主动加固岩土体，有效控制其变形，防止岩土体的坍塌破坏，锚杆支护具有许多优点，使锚杆支护技术已成为岩土工程领域的主要支护方式。

但是在实际的工程中，锚杆支护也存在诸多不足：传统锚杆的延伸率较低，无法有效地释放围岩变形产生的能量。当围岩发生较大变形时，锚杆本身不能适应围岩的大变形而被拉断从而导致锚杆支护体系失效。锚杆损坏主要有锚杆被拉断破坏、钢筋与灌浆体的结合面粘结破坏、灌浆体与岩土体的结合面粘结破坏以及灌浆体的破坏。由于锚杆钢筋自身的延伸率低，在极限应力下发生微小的变形便有可能被拉断，而锚杆一旦被拉断，则整个锚杆支护系统将会失效。同时，传统大变形锚杆外套接一个套筒，在变形过程中，由于套筒和锚杆间仅仅存在摩擦关系，因此容易发生相对旋转的现象。这会大大增加钢筋与灌浆体的结合面粘结破坏的可能性，造成锚杆抗拉强度降低，甚至破坏，给工程带来不可预估的损失，更为严重者或许会造成重大伤亡事件，影响工程的正常施工。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种抗扭大变形锚杆，它能增大延伸率，有效地释放围岩变形产生的能量以适应巷道围岩大变形的场所，并且能有效抵抗锚杆在变形过程中锚杆与灌浆体之间的旋转作用，保证锚固段与灌浆体的粘结力。

本实用新型所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括有锚杆，还包括套在锚杆上的变截面套筒，锚杆分为前段的锚固段和后段的自由段，自由段沿周向均布有卡槽，卡槽止于自由段尾部的台阶大端面；变截面套筒前段的小径内圆上开有与卡槽咬合的卡齿，变截面套筒后段的大径内圆滑套锚杆台阶大端面，变截面套筒外圆面依次装有紧贴围岩壁的钢板托盘和螺母，螺母与变截面套筒外圆面为螺纹配合，螺母压住钢板托盘。

优选地，上述变截面套筒前段的小径内圆的尺寸从前至后沿轴向由小变大。

本实用新型的工作原理如下：当围岩发生小变形时，变截面套筒外壁螺纹和浆体的咬合能分担锚杆拉力达到的支护效果；当围岩发生较大变形时，锚杆自由段卡槽顶面的圆弧块滑入变截面套筒前段的内径较小部分，圆弧块与变截面套筒内部发生摩擦。同时变截面套筒前段的卡齿与锚杆自由段的卡槽紧紧贴合，发生摩擦作用，并有效地阻止锚杆与套筒之间的相对转动，锚杆长度增大，适应围岩的变形，释放围岩变形产生的能量，直到变截面套筒的小径内圆滑动到锚杆尾部的台阶大端面为止。

本实用新型通过变截面套筒在锚杆自由段的卡槽中相对滑动而被拉长，能提供恒定的约束力，以适应围岩的变形，释放围岩变形产生的能量，确保锚杆不至于被突然拉断而瞬间失效。同时变截面套筒前段的卡齿与锚杆自由段的卡槽紧紧咬合，防止锚杆与变截面套筒发生相对旋转，同时增加了摩擦面积，确保锚杆与灌浆体的结合面粘结不至于因发生旋转而松动，因此本实用新型增大了延伸率，有效地释放围岩变形产生的能量，且大幅降低了锚杆与灌浆体的结合面粘结破坏的可能性，具有良好的支护作用，长时间稳定围岩。

附图说明

本实用新型的附图说明如下：