一种释能让压锚杆的制作方法

本实用新型涉及一种释能让压锚杆，属于岩土工程围岩支护技术领域。

背景技术：

在采矿、基坑、边坡、隧道、坝体等工程中，往往采用锚杆对围岩进行加固和支护，以提高岩土体的承载能力，防止地层变形坍塌或失稳而危及安全。随着各种岩土工程面临的地质条件复杂化，对其应用的锚杆也提出越来越高的要求，尤其围岩在深部高地应力的影响下容易出现变形量大的特点，导致锚杆在较大的形变量下易出现被拉断失效的现象。为应对这种情况，现有技术中提出了让压锚杆的概念，即在锚杆中安装特定的让压装置，在被支护的结构发生大变形时，通过让压装置使锚杆体产生与岩土体相适应的变形，避免锚杆体拉断失效，有利于加强对复杂多变而又难以支护的大变形岩土体的控制，达到释能而有效控制地层稳定。

公开号为cn111456782a的专利申请公开了一种注浆粘结可预应力让压锚杆及其施工方法，其让压锚杆包括锚头、杆体、让压套筒和支承垫板，在让压套筒的前部内插有波纹套管，让压套筒后部的外部与支承垫板配合，内部设有内滑件。杆体依次穿过内滑件、让压套筒、波纹套管后与锚头连接，杆体与内滑件之间传力配合，在内滑件与让压套筒的配合面上设有多个环向通孔，环向通孔分别与让压套筒和波纹套管连通。这样杆体在承受拉力荷载时，通过内滑件传力给让压套筒，并通过让压套筒与支承垫板的配合将荷载传递到岩土支承面，起支护作用；当内滑件承受的拉力荷载超过额定力时，杆体带动内滑件在让压套筒内发生相对滑移伸长，内滑件的滑移将让压套筒发生张大，进而产生相应的阻抗，以达到释能和控制围岩稳定作用。但要使让压套筒产生足够的张力，对让压套筒的材质和厚度要求也极高，在杆体外径一定的基础上，内滑件加让压套筒的结构极大的增大了让压锚杆的整体外径，如杆体的外径为25～30mm，内滑件的外径35～40mm，让压套筒的外径可达70～80mm，这样在工程的实际施工过程中，安装这类让压锚杆需要在一次打孔的基础上进一步进行同心扩孔，才能实现对让压锚杆的安装，而同心扩孔对技术的要求极高，难以通过机械操作实现，人工扩孔又极为费时费力，不仅增大了施工人员的工作量，也大大拖长了施工周期，不利于工程的顺利进行。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种安装方便、易于施工的释能让压锚杆。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种释能让压锚杆，包括杆体、让压套筒和垫板，

所述让压套筒套设于杆体外周，所述让压套筒的一端与垫板连接，另一端内侧设置有让压环。

所述杆体上固定连接有抵接环，所述抵接环的外径小于让压套筒的内径。

所述杆体与让压套筒之间设置有让压管，所述让压管位于让压环与抵接环之间，所述让压管的外径小于让压套筒的内径，且大于让压环的内径，所述抵接环的外径大于让压管的内径。

本实用新型通过在让压套筒内设置让压管，并在让压套筒的端部内侧设置让压环，以减小让压套筒端部的内径，让压管被抵在让压环和抵接环之间，这样在支护过程中，当岩土体产生形变，杆体受到的轴力增大，杆体的轴力沿抵接环传递至让压管，将让压管压向让压环，让压管从让压环与杆体之间的缝隙挤出，让压管受让压环的压力压缩变形，同时为杆体提供阻抗力。随着杆体向让压套筒的让压环端滑移，让压管的收缩变形力形成让压力释能，进而使杆体为周围岩土体提供有效的支护作用。

进一步的，所述的让压环内壁靠近抵接环的一端设置有锥形面，所述让压环内径由靠近抵接环一端向远离抵接环一端部减小。

进一步的，所述的让压套筒和让压环的屈服极限大于让压管的屈服极限，所述杆体的屈服极限大于让压管的屈服极限。

进一步的，所述的让压环与让压套筒联合成一体或一体成型。这里让压环与让压套筒的连接方式有多种，让压环与让压套筒可以一体成型，也可通过焊接、粘接或其他方式联合成一体，让压套筒右端可相应设置用于提高让压环与让压套筒连接稳定性的稳定限位结构，只要能够实现让压环与让压套筒之间稳定的固定连接即可。

进一步的，所述的杆体与抵接环螺纹连接。

进一步的，所述的抵接环为抵接螺母，所述抵接环的屈服极限和强度极限与杆体一致。

进一步的，所述的杆体为中空杆体。

让压管与抵接环之间的连接可以有多种方式，如让压管与抵接环之间的连接为抵接，杆体受到的轴向力通过抵接环与让压管之间的抵接传递给让压管。进一步的，所述的让压管与抵接环联合成一体或一体成型，有利于提高让压结构的稳定性。

进一步的，所述的垫板与让压套筒联合成一体或一体成型。这里的联合成一体可通过焊接、螺栓连接等方式实现，只要能够实现让压套筒与垫板之间的固定连接即可。

进一步的，所述的让压套筒远离让压环的一端端部固定连接有与垫板平行的安装板。

本实用新型的有益效果是：

1）本实用新型的释能让压锚杆由杆体、抵接环、让压管、让压套筒和让压环组成释能让压结构，能够为复杂多变的大变形岩土体提供让压支护，有利于提高对围岩变形控制的稳定性。在释能让压结构中，杆体因围岩变形受到较大的轴向力，使杆体相对让压套筒发生滑移，杆体上的抵接环将让压管抵向让压环，让压管受到让压环的挤压力产生收缩变形，为杆体提供让压力。

由于本实用新型释能让压锚杆的让压力由让压管的收缩变形力提供，远比现有技术中通过让压套筒的张力提供让压力更加有效可靠，且对让压管的材质和厚度要求极低，易于加工，有利于降低造价成本。同时，在让压套筒和让压管均可制成厚度较小的结构的情况下，有利于减小释能让压锚杆的整体外径，这样在施工过程中，只需一次打孔即可完成对释能让压锚杆的安装，无需进行同心扩孔，能够直接由机械施工进行打孔、清孔和安装过程，有利于降低施工成本、缩短施工周期。

2）本实用新型的释能让压锚杆结构简单、装配方便，且对释能让压锚杆的让压力大小的调节可通过控制让压管的厚度实现，让压管收缩变形提供的让压力稳定性好，力值波动较小，让压释能过程不损伤杆体本身，有利于维持锚杆支护作用的长期耐久性。

3）通过将让压环的内壁设置为锥形面，使让压管的端部与让压环的锥形面抵接，这样当杆体的轴向力传递至让压管时，让压管在抵接环的抵接作用下沿锥形面发生滑移，让压管向让压套筒外移动同时被让压环压缩变形，为杆体提供让压阻力，这样有利于提高释能让压锚杆结构的稳定性，确保让压管在让压释能过程中的稳定滑移。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型杆体在地层中滑移伸长后的结构示意图。

图中，1、杆体；2、让压套筒；3、垫板；4、让压环；5、抵接环；6、让压管；7、安装板；8、岩壁；9、让压量。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种技术方案：一种释能让压锚杆，包括杆体1、让压套筒2和垫板3，其中，让压套筒2套设于杆体1外周，让压套筒2的左端与垫板3连接，右端内侧设置有让压环4。本实施例的让压套筒2与垫板3分别设置，方便运输，让压套筒2的左端固定连接有与垫板3平行的安装板7，在安装时，将垫板3放置于安装板7与岩壁8之间，使让压套筒2端部的安装板7与垫板3抵接固定。在其他实施例中，可不设置安装板7，让压套筒2直接与垫板3一体成型或分别成型后焊接为一体。本实施例的让压环4内壁靠近抵接环5的一端设置有锥形面，让压环4内径由靠近抵接环5一端向远离抵接环5一端部减小，即让压环4的左端为锥形面，让压环4内径由左向右减小，使让压环4形成让压套筒2右端端部呈倒喇叭状的收口结构。本实施例的让压环4与让压套筒2一体成型，在其他实施例中，让压环4与让压套筒2也可通过焊接、粘接等方式联合成一体。

如图1和图2所示，在杆体1上固定连接有抵接环5，本实施例的杆体1外表面设置有全螺纹，抵接环5为抵接螺母，杆体1与抵接螺母之间通过螺纹连接，抵接螺母的外径小于让压套筒2的内径，且大于让压管6的内径，亦大于让压环4的内径，使抵接螺母能够在让压套筒2内自由滑动并与让压环4相抵，起止推作用，抵接环5的屈服极限和强度极限与杆体1一致。本实施例的杆体1为中空杆体1，方便在安装后向孔内注浆。

如图1所示，杆体1与让压套筒2之间设置有让压管6，本实施例的让压管6与抵接环5分开设置，在其他实施例中，让压管6可与抵接环5一体成型或分别成型后焊接为一体，让压管6位于抵接环5和让压环4之间，当杆体1受到轴向力传递至让压管6时，让压管6的右端与让压环4的锥形面相抵，让压管6的外径小于让压套筒2的内径、大于让压环4的内径。让压套筒2、让压环4和杆体1的屈服极限均大于让压管6的屈服极限。本实施例的杆体1、抵接螺母、让压套筒2、让压环4及让压管6均采用金属材料制成，如图2所示，当杆体1受到的轴向力超过让压管6的屈服极限时，让压管6在抵接螺母的抵接作用下向右滑移，并在让压环4的压力作用下压缩变形，产生让压力，让压管6的滑移位移为释能让压锚杆的让压量9。

本实用新型的释能让压锚杆在使用前，先根据具体的工程需求设计选择让压管6的厚度，然后进行释能让压锚杆的安装施工。释能让压锚杆可以组装后运送至施工现场，也可在施工现场完成组装，具体过程为：将让压管6从让压套筒2的安装板7端放入让压套筒2内，将抵接螺母转动至杆体1的预定位置，并将杆体1从让压套筒2的安装板7端伸入让压套筒2内，让压管6的两端分别与抵接螺母、让压环4抵接。完成对释能让压锚杆的组装后，可利用机械设备在需要安装锚杆的位置打孔、清孔，在孔口处安装垫板3，并将让压套筒2上连接有让压环4的一端伸入孔内，使让压套筒2上的安装板7与垫板3抵接。

在围岩变形初期，杆体1受力较小，低于让压管6的收缩变形力，杆体1与让压套筒2之间保持相对静止，杆体1本身对围岩起支护作用。随着围岩变形加剧，杆体1受力增大，杆体1将其受到的轴向力通过抵接螺母传递至让压管6，让压管6在抵接螺母的抵接作用下向让压环4方向发生滑移，并在让压环4的压力作用下发生收缩变形，让压管6收缩变形产生阻抗为杆体1提供让压支护力。本实用新型释能让压锚杆的整体外径尺寸小、成本低，便于施工和安装，利用让压环4的收缩变形提供让压力，在让压支护过程中对杆体1没有任何损伤，且让压支护过程中的挤压力均匀稳定，不随让压量变化而变化。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。