CN102536279B - 一种弹柔性锚杆 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种弹柔性锚杆，包括锁固端、托板、杆体，此外，还包括一个弹柔性装置，该弹柔性装置套在杆体上，并位于锁固端和托板之间。这种锚杆通过在锁固端和托板之间加入弹柔性装置，从而使得该锚杆在正常的情况下，即在正常的预紧力几乎不会发生变形，只有当因某些外力导致锚杆拉力瞬间变大时，弹柔性装置才会产生变形，从而一定程度上保护了锚杆。此外，由于柔性装置可以采用串联两个钢管的形式，而现场又很容易得到，因而加工安装方便，便于及时施工的需要。锚杆杆体的涂上沥青，一方面有利于减小摩擦力，另一方面保护锚杆少受腐蚀。从而延长锚杆的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种支护设备，具体为一种具有弹柔性部件的、可以产生一定伸缩量的锚杆。
背景技术
最早使用的一种支护形式是砌碹支护，这种支护形式施工劳动强度大、效率低、工程造价高、翻修量大，现在井下已基本淘汰。现在在岩石隧道、巷道和硐室支护中，锚杆配合网、梁等支护是最常用、最经济的方法之一。锚杆支护除了具有劳动强度低、效率高、工程造价低及工程翻修少等优点外，更重要的是它把支护结构和围岩结合为一体，能充分发挥围岩自身对地压的承载能力，改善了围岩的受力状态，有利于围岩的整体稳定。
由于传统锚杆抗拉刚度大，没有足够的压力缓冲性能，地压较大，岩体变形到一定程度时往往锚杆与围岩拉脱，或者锚杆被拉坏，不能适应围岩的大变形。这些环境有：软岩、大地压区域、冲击地压，传统的锚杆支护有着较大的缺陷。
为了充分发挥围岩自身的承载能力，在地压很大时锚杆需要先“让一让”，提供一个较大的变形，尤其是在突然来压或冲击地压发生时。随着技术的进一步推广应用，可伸缩锚杆逐渐进入人们的视线。这种支护方式采用的锚杆与传统锚杆有所不同。具有一个可伸缩机构，使锚杆受拉力后可在该局部产生一定的伸缩变形量，使之适应围岩的变形。这是较传统锚杆有所改善的地方。
但是上述所采用的可伸缩锚杆是一种特定的锚杆，主要在锚杆中部做了改进，有管缝式、锲块式等，这些锚杆在应用中有两大弊端：一是伸缩装置不可避免地减少了锚杆有效截面尺寸，降低了锚杆本身强度，使锚杆用量加大，且设计时需要专门的参数；二是这种锚杆的施工困难，锚杆中部必然比普通锚杆粗，在钻孔时就需要加大钻孔孔径，有时甚至需要变径，既增加了劳动和安装强度，又不容易锚固。
发明内容
本申请所要解决的技术问题：
现有可伸缩的锚杆都是一种特定的锚杆，需要专门制造，无法从现有的普通锚杆直接改进得到，因而本申请提出一种柔性锚杆，通过对现有的锚杆进行简单的改进，将普通的锚杆改装为可伸缩的锚杆，使普通的锚杆具有一定的伸缩量，能很好的承受瞬间大压力。该锚杆结构简单，同时也降低了成本。
本申请为解决上述技术问题提出的技术方案：
为解决上述技术问题，本申请提出一种弹柔性锚杆，包括锁固端、托板、杆体，此外，还包括一个弹柔性装置，该弹柔性装置套在杆体上，可在突然来压时压缩变形，在一定范围内表现为弹性变形，超过后产生塑性变形，位于锁固端和托板之间。
更进一步，在上述方案中，所述的弹柔性装置可以为钢管或弹簧体，钢管由于其自身特性不但能够承受较大的压力，而且在适当的压力下能够产生一定的弹性势能，变形量大时表现为柔性或塑性变形；而弹簧体则能够以很好的弹性缓冲瞬间的压力，利用弹性变形产生额外的收缩量。
更进一步，在上述方案中，所述的柔性装置为串联在一起的两节钢管。钢管间的相互挤压可以较好的吸收瞬间压力，同时，当压力增大到钢管的屈服强度时产生塑性变形，与巷道同时变形，两节串联的钢管能产生更大的变形量。
更进一步，在上述方案中，所述的锚杆杆体下端的表面涂有一层沥青。沥青既可以减小壁体和杆体之间的摩擦力，又可以降低锚杆被腐蚀的程度，起到保护锚杆的作用。
本申请所取得的有益效果为：
该弹柔性锚杆，通过在锁固端和托板之间加一弹柔性装置，从而使得该锚杆在正常的情况下，即在正常的预紧力几乎不会发生变形，只有当因外力导致锚杆受力瞬间变大时，柔性装置才会产生变形，使锚杆在突然受到大体裁时不破坏，从而提高了支护的安全性。
此外，由于弹柔性装置可以采用串联两个或多个钢管的形式，而钢管在井下或工地比较常见，便于及时施工的需要。
锚杆杆体的涂上沥青，一方面有利于减小锚杆自由端与孔壁的摩擦力，另一方面保护锚杆少受腐蚀，延长锚杆的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例的组装图；
图2为本发明的另一个实施例的组装图；
图3为锚杆杆体的截面图。
1、锁固端；2、托板；3、杆体；4、柔性装置；5、沥青；
具体实施方式
图1为本发明的一种实施例。在图1中，所述的弹柔性装置4套在杆体3上，并位于锁固端1和托板2之间，该柔性装置可以为钢管或者弹簧体。正常的预紧力下，柔性装置几乎不会发生变形；当瞬间受到某一压力时，柔性装置由于锁固端和托板的挤压产生变形，缓冲了锚杆的受力，从而一定程度上保护了锚杆。
图2为本发明的另一个实施例，柔性装置采用了串联两个钢管的形式，由于工地上很容易得到废旧的钢管，这样不但降低了成本，而且由于串联的钢管自身的挤压也能抵消一部分压力，因此可以承受较大的瞬间压力。
图3为杆体的截面图，在杆体上涂沥青，一方面有利于减小摩擦力，另一方面保护锚杆少受腐蚀。从而延长锚杆的使用寿命。
Claims (2)
1.一种弹柔性锚杆，包括锁固端(1)、托板(2)、杆体(3)，还包括一个弹柔性装置(4)，该柔性装置(4)套在杆体(3)上，并位于锁固端(1)和托板(2)之间；其特征在于：所述的弹柔性装置(4)为沿着钢管外壁串联在一起的两节钢管，并且所述钢管的中心轴与所述杆体（3）垂直。
2.如权利要求1所述的弹柔性锚杆，其特征在于，所述的锚杆杆体(3)下端的表面涂有一层沥青(5)。
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