[实用新型]一种具有让压功能的可接式长锚杆

说明书

本实用新型提供了一种具有让压功能的可接式长锚杆，包括头部杆体、端部杆体和至少一节中间杆体，所述头部杆体与相邻的中间杆体，端部杆体与相邻的中间杆体以及相邻的两个中间杆体之间均通过中间让压机构连接，所述头部杆体远离中间让压机构的一端设有锚头，所述锚头包括螺母、托盘以及设置在螺母和托盘之间的螺母垫板和头部让压机构。该实用新型通过调节中间杆体的杆件数量，实现锚杆的多次接长，使杆体总长度不受隧道尺寸限制，同时设置头部让压机构和中间让压机构两级让压系统，实现锚杆系统的分级让压模式，使其能够与高地应力软岩隧道的围岩变形量大、变形具有持续性等特征相适应，从而可有效控制围岩的塑性区范围。

技术领域

本实用新型属于隧道施工技术领域，具体涉及一种具有让压功能的可接式长锚杆，适用于高地应力软岩大变形隧道变形控制。

背景技术

随着我国公路建设及铁路建设的飞速发展，越来越多的隧道将穿越地应力高、岩体软弱的地层。这类隧道在建设过程中经常面临围岩塑性区范围较大、支护难度大和施工难度大等问题。在高地应力条件下，大量监测数据及数值分析结果表明仅仅增大支护强度对塑性区范围改变较小，因此普通锚杆或锚索支护不再适用于高地应力软岩大变形隧道。

由于普通锚杆或锚索支护已经不再适用于高地应力软岩大变形隧道，目前应用于高地应力软岩大变形隧道的锚杆主要分为三类：常规让压锚杆、可接长锚杆、分段式大变形让压锚杆。现有的这三类锚杆分别存在如下技术缺陷：

常规让压锚杆虽然具备让压功能，与隧道围岩的大变形相适应，但常规让压锚杆为单截杆体，杆体长度受隧道的尺寸限制，对于高地应力软岩大变形隧道，锚杆的端部有可能仍处于围岩松动圈，达不到隧道支护的设计要求。

可接长锚杆通过螺纹将多段杆体连接在一起，由于该类锚杆无让压功能，隧道围岩的大变形可能导致长锚杆被拉断，而且，杆体的螺栓连接处属于长锚杆的薄弱部分，容易加剧长锚杆的拉断失效。

已有的分段式大变形让压锚杆主要是通过套筒将多段杆体连接在一起，并在套筒内部设置弹簧实现让压功能，但是多段杆体之间都不是刚性连接的，这类锚杆不能承受压力，在将锚杆送入钻孔的施工过程中，多段杆体将无法保持在同一直线上，安装困难。

实用新型内容

本实用新型针对现有三类锚杆存在的上述缺陷，提供了一种具有让压功能的可接式长锚杆，综合了常规让压锚杆的让压功能及可接长锚杆的锚杆长度不受隧道尺寸限制的优点，并克服了已有的分段式大变形让压锚杆的施工困难问题。

本实用新型的技术方案是提供了一种具有让压功能的可接式长锚杆，包括头部杆体、端部杆体和至少一节中间杆体，所述头部杆体与相邻的中间杆体，端部杆体与相邻的中间杆体以及相邻两节中间杆体之间均通过中间让压机构连接，所述头部杆体远离中间让压机构的一端设有锚头，所述锚头包括螺母、托盘以及设置在螺母和托盘之间的螺母垫板和头部让压机构。

进一步的，所述头部让压机构包括支撑弹簧、外撑结构件和复合材料结构件，所述头部让压机构位于螺母垫板和托盘之间，所述外撑结构件套接在所述头部杆体上，所述支撑弹簧沿头部杆体的轴线方向设置在所述外撑结构件内部，所述复合材料结构件套接在所述外撑结构件的外侧，且复合材料结构件沿头部杆体的轴线方向上的厚度由中间向两端逐渐递减。

进一步的，所述外撑结构件为弹性材料制成的圆筒形结构，该圆筒内径与所述头部杆体的外径相同，所述支撑弹簧设置在该圆筒壁内部。

进一步的，所述复合材料结构件由不同层数的树脂材料组成，所述树脂材料外包裹一层纤维布层，所述树脂材料的层数由复合材料结构件的中间向两端逐渐减少。