一种弹柔性的伸缩式注浆锚杆的制作方法

本发明涉及工程建设、锚杆固定技术领域，尤其涉及一种弹柔性的伸缩式注浆锚杆。

背景技术：

在矿山、隧道、公路边坡等地质工程中，锚杆是一种常用的支护设备，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。

由于传统锚杆为整体式结构，锚杆自身的可缩量和刚度与所支护围岩的最大变形量和刚度相比相差甚远，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，尤其是在软岩支护中。

研究表明：增加锚杆的伸长量、降低锚杆的弹性模量可以有效的降低作用在锚杆上的力，尤其是在突然来压或冲击地压发生时，为了保证锚杆的锚固作用，可伸缩锚的弹性锚杆就成为一个很好的选择，这种支护方式采用的锚杆与传统锚杆有所不同，锚杆杆身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，尤其是通过中空杆身可以向破碎的岩层中注浆，注浆稳定后，当锚杆再次拉伸时，锚杆末端的弹柔性装置就开始发生作用，这是较传统锚杆有所改善的地方。

本发明所提供的一种弹柔性的伸缩式注浆锚杆，是一种杆身可伸缩的通过杆身可注浆并且锚杆末端具有弹柔性的锚杆，本发明弥补了普通锚杆的不可伸缩性缺陷，以及在突然来压或冲击地压发生时普通锚杆无法承受较大压力等缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种弹柔性的伸缩式注浆锚杆，以解决上述背景技术中提出的由于传统锚杆抗拉刚度大，锚杆自身的可缩量和刚度与所支护围岩的最大变形量和刚度相比相差甚远，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的问题。

本发明弹柔性的伸缩式注浆锚杆置，由以下具体技术手段所达成：

一种弹柔性的伸缩式注浆锚杆包括有：

锚杆固定头部、可伸缩的尾部、托板、固定环、弹柔性装置、锚杆紧固端和注浆孔；

所述锚杆固定头部开设有注浆孔；所述锚杆固定头部与可伸缩的尾部过盈配合在一起，且在可伸缩的尾部的最右端焊接有锚杆紧固端；所述托板的右端面焊接有固定环，且托板贯穿焊接在可伸缩的尾部的外壁上；所述弹柔性装置贯穿安装在可伸缩的尾部的外壁上，且弹柔性装置位于固定环和锚杆紧固端之间。

进一步的，所述固定环为圆弧形结构。

进一步的，所述弹柔性装置加装在托板与锚杆紧固端之间，而弹柔性材料可用钢管或一定强度的弹簧代替。

进一步的，所述锚杆固定头部和可伸缩的尾部均为中空结构的管状部件。

与现有结构相较之下，本发明具有如下优点：

1.本发明可伸缩的尾部与锚杆固定头部由不同直径的钢管过盈配合相连接，当岩体变形对锚杆本身施压时，锚杆本身产生压缩变形，锚杆的固定端与可伸缩尾部在其轴线方向上在过盈配合段产生作用力与反作用力，进而产生一定强度的摩擦阻力，使锚杆的固定端不被移动，而仅利用可伸缩的尾部向右卸力动作，从而代替了原有的整体式结构，使锚杆的固定性能更好。

2.弹柔性装置加装在托板与锚杆紧固端之间，而弹柔性材料可用钢管或一定强度的弹簧代替，最后加装紧固环，将锚杆紧锁，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，岩体变形后使可伸缩的尾部具有向左的复位作用力，并与锚杆固定头部实施反向阻力性推力，进一步提高锚杆的固定性能。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明锚杆可伸缩部分被拉伸到最大化示意图；

图3为本发明锚杆的弹柔性装置被挤压发生弹性变形示意图。

图中：锚杆固定头部1、可伸缩的尾部2、托板3、固定环4、弹柔性装置5、锚杆紧固端6、注浆孔7。

具体实施方式

下面，将详细说明本发明的实施例，其实例显示在附图和以下描述中。虽然将结合示例性的实施例描述本发明，但应当理解该描述并非要把本发明限制于该示例性的实施例。相反，本发明将不仅覆盖该示例性的实施例，而且还覆盖各种替换的、改变的、等效的和其他实施例，其可包含在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。

参见图1至附图3，一种弹柔性的伸缩式注浆锚杆，包括有：

锚杆固定头部1、可伸缩的尾部2、托板3、固定环4、弹柔性装置5、锚杆紧固端6和注浆孔7；

锚杆固定头部1开设有注浆孔7；锚杆固定头部1与可伸缩的尾部2过盈配合在一起，且在可伸缩的尾部2的最右端焊接有锚杆紧固端6；托板3的右端面焊接有固定环4，且托板3贯穿焊接在可伸缩的尾部2的外壁上；弹柔性装置5贯穿安装在可伸缩的尾部2的外壁上，且弹柔性装置5位于固定环4和锚杆紧固端6之间。

如上述所述的弹柔性的伸缩式注浆锚杆置的较佳实施例，其中，固定环4为圆弧形结构，固定环4的圆弧形端面与弹柔性装置5之间形成一个自锁挤压。

如上述所述的弹柔性的伸缩式注浆锚杆置的较佳实施例，其中，弹柔性装置5加装在托板3与锚杆紧固端6之间，而弹柔性材料可用钢管或一定强度的弹簧代替，弹柔性装置5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；

如上述所述的弹柔性的伸缩式注浆锚杆置的较佳实施例，其中，锚杆固定头部1和可伸缩的尾部2均为中空结构，岩体变形时，杆固定头部1可以在可伸缩的尾部2的内腔中实现滑动，从而防止杆固定头部1与岩体之间产生松动。

本实施例的工作原理：

在正常使用时，将锚杆打入破碎岩层中，随着时间的推移松软岩巷道发生一定的位移和变形，为了使伸缩式锚杆锚固层更加稳定，可以通过锚杆中空的杆身向岩层中注浆，浆液通过锚杆头部的注浆孔7注入到岩层的孔道中，进而将锚杆固定于破碎岩层中。

需要说明的是，本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，发明人在此不再详述。

综上所述，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
一种弹柔性的伸缩式注浆锚杆，包括锚杆紧固端和注浆孔，所述锚杆固定头部开设有注浆孔；所述锚杆固定头部与可伸缩的尾部过盈配合在一起，且在可伸缩的尾部的最右端焊接有锚杆紧固端；所述托板的右端面焊接有固定环，且托板贯穿焊接在可伸缩的尾部的外壁上；所述弹柔性装置贯穿安装在可伸缩的尾部的外壁上，且弹柔性装置位于固定环和锚杆紧固端之间。当岩体变形在对锚杆本身施压时，锚杆本身产生压缩变形，锚杆的固定端与可伸缩尾部在其轴线方向上在过盈配合段产生作用力与反作用力，进而产生一定强度的摩擦阻力，可伸缩段通过此摩擦阻力来满足锚固力。

技术研发人员：左宇军;王浩;于美鲁;王剑;王家轩;高正华;王泽文
受保护的技术使用者：贵州大学
技术研发日：2017.06.11
技术公布日：2017.08.11