一种抗剪吸能注浆锚杆

1.本发明涉及岩石边坡工程领域，特别是一种抗剪吸能注浆锚杆。


背景技术：

2.在自然条件和人为因素的作用下，尤其是受到工程二次扰动后，岩石边坡应力场发生紊乱，应力情况复杂且未知，岩石处于各向异性的状态。然而，岩石抗拉、抗剪强度远低于抗压强度，岩体中也存在着不同规模的结构面，当应力场复杂且不均匀时，岩石边坡极易出现滑坡、垮塌等事故。因此，其安全性是决策者必须面对和考虑的重要问题。目前，对于岩石边坡的保护，主要采用锚注支护。常用的锚杆有树脂锚杆、注浆锚杆、金属倒楔式锚杆等。上述锚杆抗剪强度差，在水平应力大的边坡，容易被剪断导致失效；注浆良品率低，存在注浆中空区，不能很好地包围杆体，达不到设计的锚固强度；杆件容许变形量小，对松散破碎、应力状况复杂、紊乱的边坡适应性差。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的是提供一种抗剪强度大，能抵抗较大的水平地应力的抗剪吸能注浆锚杆。
4.本发明采用以下方案实现：一种抗剪吸能注浆锚杆，包括杆体，所述杆体上具有多段直杆段，相邻两直杆段之间设有螺旋弯曲段；杆体下端连接有锚固头组件、上端连接有锁定装置。
5.进一步的，所述螺旋弯曲段与两端的直杆段为一体结构，螺旋弯曲段呈中间大两端小的双锥形。
6.进一步的，杆体总长度为2m，直杆段直径为18mm，螺旋弯曲段直径为9mm。
7.进一步的，所述锚固头组件包括多个沿周向均布在杆体下端周围并呈放射状的锚固钉，所述锚固钉朝向中间一端铰接于杆体端部并能相对其上下摆动；杆体下端外套有位于锚固钉铰接部上方并能相对杆体上下滑动的滑套，所述滑套和各锚固钉之间连接有连杆，所述连杆两端分别与滑套和锚固钉相铰接，杆体下端部固连有位于滑套上方的固定挡环，固定挡环和滑套之间设有外套于杆体上以向下顶推滑套的弹簧。
8.进一步的，所述杆体上端部设有螺纹部，所述锁定装置包括套设于杆体上端的托盘以及与杆体螺纹部螺纹连接的锁具。
9.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明抗剪吸能注浆锚杆使用方便快捷，锚固效果好；抗剪强度大，能抵抗较大的水平地应力，不易被剪断导致失效，杆件容许一定的剪切变形，能适应更加复杂的岩石边坡工程。
10.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。
附图说明
11.图1是本发明实施例整体构造示意图；图2是本发明实施例中杆体构造示意图；图3是本发明实施例中锚固头组件构造示意图；图4是本发明实施例中锁定装置构造示意图；图中标号说明：1-杆体、2-直杆段、3-螺旋弯曲段、4-螺纹部、5-弹簧、6-锚固钉、7-滑套、8-连杆、9-轴承、10-固定挡环、11-托盘、12-锁具。
具体实施方式
12.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
13.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
14.如图1~4所示，一种抗剪吸能注浆锚杆，包括杆体1，所述杆体1上具有多段直杆段2，相邻两直杆段之间设有螺旋弯曲段3；杆体下端连接有锚固头组件、上端连接有锁定装置。该锚杆的杆体螺旋弯曲段3相当于弹簧结构，杆件容许变形量大，对松散破碎、应力状况复杂、紊乱的边坡适应性好，使得锚杆抗剪强度大，能抵抗较大的水平地应力，不易被剪断导致失效，杆件容许一定的剪切变形，能量以应变能的形式储存在杆体中，能适应更加复杂的岩石边坡工程。
15.在本实施例中，所述螺旋弯曲段3与两端的直杆段2为一体结构，螺旋弯曲段3呈中间大两端小的双锥形。
16.在本实施例中，杆体1总长度为2m，直杆段直径为18mm，螺旋弯曲段直径为9mm。整根杆体是由实心圆钢整体轧制而成；螺旋弯曲段的最大宽度为45mm。
17.在本实施例中，所述锚固头组件包括多个沿周向均布在杆体下端周围并呈放射状的锚固钉6，所述锚固钉6朝向中间一端铰接于杆体端部并能相对其上下摆动；杆体下端外套有位于锚固钉铰接部上方并能相对杆体上下滑动的滑套7，所述滑套7和各锚固钉之间连接有连杆8，所述连杆8两端分别与滑套7和锚固钉6相铰接，杆体1下端部固连有位于滑套上方的固定挡环10，固定挡环10和滑套7之间设有外套于杆体上以向下顶推滑套的弹簧5；弹簧5两端分别与固定挡环及滑套相抵接，锚固钉能够在水平和竖直向上的两个位置之间上下摆动，通过向上翻转锚固钉和向上滑动滑套能够压缩弹簧使锚固钉翻转至竖向向上的状态；松开时，在弹簧向下推动滑套，弹簧能量释放顶推滑套，滑套通过连杆顶推锚固钉，使锚固钉下摆张开，配合旋转、拉扯等动作，使锚固头在孔内能够插入孔壁中，牢牢锚固在岩石边坡中；使用时可以直接整体安装，方便快捷，锚固效果好。
18.在具体实施过程中，杆体下端可以设置用以顶住锚固钉使其最大下摆角度为水平状态的限位挡板，在限位挡板的作用下使锚固钉最大下摆角度只能到达水平状态；也可以设置弹簧推动滑套顶到锚固钉铰接位置时锚固钉刚好处于水平状态。
19.在本实施例中，所述杆体上端部设有螺纹部4，所述锁定装置包括套设于杆体上端的托盘11以及与杆体螺纹部螺纹连接的锁具12；托盘为中心带孔的金属板，孔径20mm，外径60mm，厚度10mm，中心孔处穿过杆体，锁具为螺母，可以通过旋转锁定在杆体的螺纹部分，以固定托盘、锁定锚杆。
20.上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
21.本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
22.另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
23.本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
24.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。