[实用新型]可施加预紧力可回收的机械式锚杆

说明书

本实用新型公开了一种可施加预紧力可回收的机械式锚杆，包括螺纹钢筋、预紧螺母、垫板、中空传力杆、传力脚垫、摩擦垫块和端部限滑体；预紧螺母与螺纹钢筋通过螺纹连接，垫板的中心设有不含螺纹的圆形孔，用于穿过螺纹钢筋；中空传力杆位于垫板与传力脚垫之间，其内径大于垫板中心的圆形孔，中空传力杆与传力脚垫通过螺纹连接；端部限滑体与螺纹钢筋通过螺纹连接；摩擦垫块位于传力脚垫与端部限滑体之间，摩擦垫块的外表面与孔壁接触，用于增大机械式锚杆与孔壁之间的摩擦力。相对于传统机械式锚杆，该新型锚杆具有可施加预紧力、摩擦力大、摩擦力随锚杆变形增加、可拆卸回收的优点，有望在隧道及矿井巷道支护领域大规模推广。

技术领域

本实用新型属于隧道工程加固技术领域，涉及隧道工程加固支护，具体涉及一种可施加预紧力可回收的机械式锚杆。

背景技术

锚杆是一种使用广泛的支护手段，能够将地下工程的围岩加固在一起，增强锚固范围围岩体的强度，从而确保地下工程的安全，机械式锚杆是指锚固装置或锚杆杆体和孔壁接触、依靠摩擦力起锚固作用的锚杆，是矿井巷道支护中使用最早、数量最多的一种锚杆，一般由杆体、涨壳、垫板和螺母组成。机械式锚杆拥有安装迅速，可即时达到承载力，可二次张紧的优点，缺点是钻孔中的锚固段较短，锚固力偏低，容易松动，需要再次张紧，在高应力区甚至会导致岩层破坏和锚固剂松动等。

导致上述缺点产生的原因，是现有机械式锚杆涨壳设计过于简单，张开后与孔壁接触面积太小，产生的摩擦力有限，且孔壁摩擦力有使涨壳回缩的趋势，造成预紧力逐渐丧失。因此，新型机械式锚杆应克服上述原理上的缺陷，一方面增大涨壳与孔壁接触面积和接触面粗糙度，使接触面充分耦合，另一方面使锚杆在受力过程中的预紧力趋向增加，产生越拉越紧的效果，这是设计新型机械式锚杆应该努力的方向。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题和缺点，本实用新型提供了一种可施加预紧力可回收的机械式锚杆，相对于传统机械式锚杆，该新型锚杆具有可施加预紧力、摩擦力大、摩擦力随锚杆变形增加、可拆卸回收的优点，有望在隧道及矿井巷道支护领域大规模推广。

为此，本实用新型采用了以下技术方案：

一种可施加预紧力可回收的机械式锚杆，包括螺纹钢筋、预紧螺母、垫板、中空传力杆、传力脚垫、摩擦垫块和端部限滑体；所述预紧螺母与螺纹钢筋通过螺纹连接，所述垫板的中心设有不含螺纹的圆形孔，圆形孔用于穿过螺纹钢筋；所述中空传力杆为中空的管状结构，位于垫板与传力脚垫之间，其内径大于垫板中心的圆形孔，中空传力杆与传力脚垫通过螺纹连接；所述端部限滑体位于机械式锚杆的端部，端部限滑体与螺纹钢筋通过螺纹连接；所述摩擦垫块位于传力脚垫与端部限滑体之间，摩擦垫块的外表面与孔壁接触，用于增大机械式锚杆与孔壁之间的摩擦力。

优选地，所述中空传力杆的端部外表面设有外螺纹，所述传力脚垫的内表面设有与中空传力杆的外螺纹相匹配的内螺纹。

优选地，所述端部限滑体包括螺纹孔、限滑面、阻滑体和滑轨，所述螺纹孔与螺纹钢筋匹配连接；所述限滑面位于端部限滑体的侧面，倾斜设置；所述滑轨位于限滑面的中部，所述摩擦垫块与端部限滑体通过滑轨连接；所述阻滑体位于端部限滑体的端部，用于限制摩擦垫块沿滑轨滑出。

优选地，所述限滑面和滑轨用于使摩擦垫块沿滑轨倾斜方向上下运动，并阻止摩擦垫块垂直于斜面运动。

优选地，所述端部限滑体的上部为多棱台，下部为圆台，多棱台的每个面上各有一个滑轨。

优选地，所述端部限滑体的上部为四棱台。

优选地，所述摩擦垫块与孔壁的接触面为锯齿形或倒钩形，根据应用场景而定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：