若干个下吊环7，钢绞索或强力弹簧5的上部通过上紧固紧栓4与上吊环3相连，钢绞索或强力弹簧5的下部通过下紧固螺栓6与下吊环7相连，钢绞索或强力弹簧5呈螺旋状缠绕于上杆体段1。
[0038]所述下杆体段11的上部内侧设置有用于防止下杆体段11从下套筒10内蹿出的杆体限位部8，杆体限位部8与下套筒10固连，杆体限位部8上开设有通孔，通孔的孔径大于上杆体段1的杆径、小于下杆体段11的杆径，在外力作用下，上杆体段1能够沿杆体限位部8滑动，下套筒10内侧周圈设置有内凹凸段9，内凹凸段9位于杆体限位部8的下方，内凹凸段9由若干个凸起肋纹组成，内凹凸段9的最小内径大于上杆体段1的杆径，内凹凸段9的最大内径大于下杆体段11的杆径，内凹凸段9与下杆体段11发生相对位移时，两者的接触面会产生挤压摩擦力。
[0039]所述下套筒10的下端设置有定位部，定位部包括套筒螺纹段15、预紧螺母13和套筒塞14，套筒螺纹段15与下套筒10的底端固连，套筒螺纹段15为空心钢，套筒塞14外表面设置有螺纹，套筒螺纹段15的内表面设置有与套筒塞14的螺纹相适配的内螺纹，套筒螺纹段15的外表面设置有与预紧螺母13相适配的外螺纹;所述定位部还包括托盘12，托盘12位于预紧螺母13和下套筒10的底端之间。
[0040]本发明还公开了一种如上所述的大变形抗剪锚杆的安装方法，该安装方法包括如下步骤:
[0041]步骤1，将上杆体段1连同下杆体段11从下套筒10的底部穿入下套筒10，并将上杆体段1依次穿过下套筒的内凹凸段9、杆体限位部8以及上套筒2，直至使下杆体段11的顶端碰触内凹凸段9的下端；
[0042]步骤2，将多条长度相等的钢绞索或强力弹簧5呈螺旋状松散态缠绕于上杆体段1，并将每条钢绞索或强力弹簧5的顶端通过上紧固螺栓4与上套筒2的上吊环3相连，将每条钢绞索或强力弹簧5的底端通过下紧固螺栓6与下套筒10的下吊环相连；
[0043]步骤3，通过调节上套筒2套装于上杆体段1上的位置，确保钢绞索或强力弹簧5完全缠绕于上杆体段1时，下杆体段11会被卡紧在杆体限位部8处，至此锚杆组装完成；
[0044]步骤4，在围岩上锚杆的待安装位置打好的钻孔中将锚固剂放置到预定位置后，放置锚杆，对上杆体段1的底部到上套筒2的部分进行锚固；
[0045]步骤5，锚杆放置完毕后，安装托盘12和套筒塞14，上紧预紧螺母13直至预紧力达到设定要求，至此锚杆安装完成。
[0046]实际应用过程中，锚杆可处于三种工作状态:
[0047]如图1所示，第一种工作状态:当锚杆所受的轴向拉力小于下套筒10中内凹凸段9与下杆体段11之间的静止挤压摩擦阻力时，下套筒10与上、下杆体段处于相对静止的状态。
[0048]如图2所示，第二种工作状态:当锚杆所受的轴向拉力大于下套筒10的内凹凸段9与下杆体段11之间的静止挤压摩擦阻力时，二者将产生相对位移，下套筒10的内凹凸段9将受到下杆体段11的循环挤压，钢绞索或强力弹簧5会逐渐缠绕于上杆体段1，在这一过程中，锚杆能够保持较高的循环工作阻力；当锚杆受到的轴向拉力减小至下套筒10的内凹凸段9与下杆体段11之间的静止挤压摩擦阻力时，锚杆将再次处于如图1所示的相对静止状态。
[0049]如图3所示，第三种工作状态:当锚杆所受到的轴向拉力大于下套筒10的内凹凸段9与下杆体段11之间的静止挤压摩擦阻力时，二者不断产生相对位移，直至下杆体段11卡紧于杆体限位部8处，钢绞索或强力弹簧5将完全缠紧在上杆体段1上，此时锚杆的支护阻力和锚固段界面的抗剪能力均达到最大，钢绞索或强力弹簧5与上、下杆体段对围岩的协调支护作用得到充分发挥。
[0050]本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。
[0051]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.一种大变形抗剪锚杆，其特征在于，包括杆体、上套筒和下套筒，杆体包括彼此相连的上杆体段和下杆体段，上杆体段的长度大于下杆体段的长度，上杆体段的杆径小于下杆体段的杆径，上杆体段横穿上套筒，下杆体段置于下套筒内且下杆体段的长度小于下套筒的长度，上、下套筒通过钢绞索或强力弹簧相连，钢绞索或强力弹簧呈螺旋状缠绕于上杆体段，下杆体段的上部内侧设置有用于防止下杆体段从下套筒内蹿出的杆体限位部，杆体限位部与下套筒内壁固连，在外力作用下，上杆体段能够沿杆体限位部滑动，下套筒的上部内侧周圈设置有内凹凸段，内凹凸段位于杆体限位部的下方，内凹凸段与下杆体段发生相对位移时，两者的接触面会产生挤压摩擦力。2.根据权利要求1所述的一种大变形抗剪锚杆，其特征在于，所述杆体限位部上开设有通孔，通孔的孔径大于上杆体段的杆径、小于下杆体段的杆径。3.根据权利要求1所述的一种大变形抗剪锚杆，其特征在于，所述内凹凸段由若干个凸起肋纹组成，内凹凸段的最小内径大于上杆体段的杆径，内凹凸段的最大内径大于下杆体段的杆径。4.根据权利要求1所述的一种大变形抗剪锚杆，其特征在于，所述上套筒的外表面设置有若干个上吊环，钢绞索或强力弹簧的上部通过上紧固紧栓与上吊环相连。5.根据权利要求4所述的一种大变形抗剪锚杆，其特征在于，所述下套筒的外表面设置有若干个下吊环，钢绞索或强力弹簧的下部通过下紧固螺栓与下吊环相连。6.根据权利要求5所述的一种大变形抗剪锚杆，其特征在于，所述下套筒的下端设置有定位部，定位部包括套筒螺纹段、预紧螺母和套筒塞，套筒螺纹段与下套筒的底端固连，套筒螺纹段为空心钢，套筒塞外表面设置有螺纹，套筒螺纹段的内表面设置有与套筒塞的螺纹相适配的内螺纹，套筒螺纹段的外表面设置有与预紧螺母相适配的外螺纹;所述定位部还包括托盘，托盘位于预紧螺母和下套筒的底端之间。7.根据权利要求1所述的一种大变形抗剪锚杆，其特征在于，所述上、下杆体段均为实心螺纹钢，所述上、下套筒均为空心钢。8.根据权利要求7所述的一种大变形抗剪锚杆，其特征在于，所述上套筒的长度远小于上杆体段的长度，上套筒的内壁上设置有与上杆体段的螺纹相适配的内表面螺纹。9.一种如权利要求6至8任一项权利要求所述的大变形抗剪锚杆的安装方法，该安装方法包括如下步骤: 步骤1，将上杆体段连同下杆体段从下套筒的底部穿入下套筒，并将上杆体段依次穿过下套筒的内凹凸段、杆体限位部以及上套筒，直至使下杆体段的顶端碰触内凹凸段的下端； 步骤2，将多条长度相等的钢绞索或强力弹簧呈螺旋状松散态缠绕于上杆体段，并将每条钢绞索或强力弹簧的顶端通过上紧固螺栓与上套筒的上吊环相连，将每条钢绞索或强力弹簧的底端通过下紧固螺栓与下套筒的下吊环相连； 步骤3，通过调节上套筒套装于上杆体段上的位置，确保钢绞索或强力弹簧完全缠绕于上杆体段时，下杆体段会被卡紧在杆体限位部处，至此锚杆组装完成； 步骤4，在围岩上锚杆的待安装位置打好的钻孔中将锚固剂放置到预定位置后，放置锚杆，对上杆体段的底部到上套筒的部分进行锚固； 步骤5，锚杆放置完毕后，安装托盘和套筒塞，上紧预紧螺母直至预紧力达到设定要求，至此锚杆安装完成。
【专利摘要】本发明公开了一种大变形抗剪锚杆，包括杆体、上套筒和下套筒，杆体包括上杆体段和下杆体段，上杆体段横穿上套筒，下杆体段置于下套筒内，上、下套筒通过钢绞索或强力弹簧相连，下杆体段的上部内侧设置有用于防止下杆体段从下套筒内蹿出的杆体限位部，下套筒的上部内侧周圈设置有内凹凸段。本发明还公开了一种大变形抗剪锚杆的安装方法，包括步骤：将上杆体段连同下杆体段从下套筒的底部穿入下套筒；将钢绞索或强力弹簧呈螺旋状松散态缠绕于上杆体段；对上杆体段的底部到上套筒的部分进行锚固；安装托盘和套筒塞，上紧预紧螺母直至预紧力达到设定要求。本发明中的锚杆能随围岩的变形而延伸，可适应巷道围岩发生的大变形，保证巷道围岩的稳定性。
【IPC分类】E21D20/00, E21D21/00
【公开号】CN105422152
【申请号】CN201511003282
【发明人】赵同彬, 郭伟耀, 谭云亮, 于凤海, 尹延春, 邹建超, 程康康, 郭磊, 刘晓明
【申请人】山东科技大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月28日