[发明专利]预应力大变形锚杆

说明书

本发明公开了一种预应力大变形锚杆，包括螺母（1）、杆体直径增大段（3）、杆体直径常规段（4），所述杆体直径增大段（3）的直径大于杆体直径常规段（4）的直径，所述螺母（1）设置在杆体直径增大段（3）的尾部上，所述杆体直径增大段（3）、杆体直径常规段（4）均采用实心结构且一体成型；所述杆体直径增大段（3）的表面光滑；所述杆体直径常规段（4）的表面设置有螺纹（5）。本发明的预应力大变形锚杆结构简单、成本低，在保持一定承载力的情况下产生较大变形、不会在围岩大变形下发生破坏、从而可以继续有效支护已产生大变形的岩体。

技术领域

本发明涉及一种预应力大变形锚杆。

背景技术

目前，锚杆可提高围岩强度，充分发挥围岩自承能力，在煤矿、隧道、边坡围岩加固施工中，大量采用锚杆支护方式。在围岩特性和地应力影响下，许多地方会产生软岩大变形，变形初期能量较大，目前工程现场的传统常规锚杆杆体伸长量低，无法承受这种大变形，会出现锚杆破断，工程实际中锚杆破断大多发生在托盘（让压装置）部位，导致支护失效。

在一份授权公告号为CN102953743B、授权公告日为2015.12.09的中国发明专利中，公开了一种智能控制增阻大变形锚杆，在螺纹钢杆体上设置增阻装置，螺纹钢杆体从增阻装置一端中间通入增阻装置内部并由增阻装置内的卡瓣卡紧，通过之间挤压的产生摩擦力和螺纹钢杆体的塑性变形力来克服锚杆的变形。该锚杆可在保持一定承载力的情况下产生较大变形，不会在围岩大变形下发生破坏，从而可以继续有效支护已产生大变形的岩体。但是该增阻装置存在结构较为复杂，成本较高的问题。

发明内容

为克服上述针对抵御围岩大变形的缺点，本发明的目的在于提供一种结构简单、低成本、且在保持一定承载力的情况下产生较大变形、不会在围岩大变形下发生破坏、从而可以继续有效支护已产生大变形的岩体的预应力大变形锚杆。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种预应力大变形锚杆，包括螺母、杆体直径增大段、杆体直径常规段，所述杆体直径增大段的直径大于杆体直径常规段的直径，所述螺母设置在杆体直径增大段的尾部上，所述杆体直径增大段、杆体直径常规段均采用实心结构且一体成型；所述杆体直径增大段的表面光滑；所述杆体直径常规段的表面设置有螺纹。

优选地，没入围岩的杆体直径增大段、杆体直径常规段分别与围岩之间通过锚固剂连接。

优选地，所述锚固剂采用树脂、砂浆或其它锚固材料。

优选地，所述杆体直径增大段、杆体直径常规段均由螺纹钢锚杆或螺纹钢筋加工而成。本发明杆体直径增大段、杆体直径常规段可采用传统钢材也可以采用强度高的大变形钢材，通过本发明特殊设计都会令锚杆发挥比常规锚杆更强的大变形支护效果。

优选地，所述螺纹之间的间距为15-60mm。不同螺纹间距会产生不同的锚杆-围岩黏结力。

优选地，所述螺母与围岩之间的杆体直径增大段上设置有让压装置。让压装置根据需要选用，如果变形量大，则选用变形让压装置，提供额外变形，在围岩大变形条件下仍具有很好的支护作用。

本发明预应力大变形锚杆的有益效果是：将与杆体直径常规段一体成型的杆体直径增大段代替现有的增阻装置，结构简单，降低了生产成本。本申请中的杆体直径增大段的杆体光滑、无螺纹，发挥锚杆大变形特性，同时便于施加预应力。杆体直径增大段和杆体直径增大段材料一样，强度相同，但杆体直径增大段的截面积更大，在隧道围岩发生大变形时，可以承受更大的拉力和变形，吸收更多的变形能。由于锚杆直径增大，恰好可以增强锚杆在托盘部位 (让压装置处)的强度，防止锚杆破断，解决现有锚杆现有的预应力无法施加以及杆体延伸量低、不能满足隧道围岩大变形等问题。本发明在现场施工时更加方便、简单、实用，成本低，更适合在施工现场中推广。

附图说明

图1为本实施例中预应力大变形锚杆的结构示意图；

图2为本实施例将预应力大变形锚杆应用于围岩后的机构示意图。