一种抗拉断吸能锚杆的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种抗拉断吸能锚杆，它包括有锚杆，锚杆尾杆的端部带有螺母和紧贴围岩壁的钢板托盘，螺母压住钢板托盘，锚杆中间段为锚杆自由段钢筋，锚杆自由段钢筋的前、后段由高强度弹簧联接，在前、后段的锚杆自由段钢筋上各安装有一个内壁有螺纹的内套管，内套管的内壁螺纹与锚杆的螺纹钢筋紧密咬合，在内套管和高强弹簧的外围贯套有外套筒，外套筒与锚杆自由段钢筋之间通过焊接区连接固定。本发明具有如下的优点：在大变形锚杆在承受极限拉力而锚杆自由段钢筋被拉断的情况下，能维持锚杆支护能力。
【专利说明】
一种抗拉断吸能锚杆
技术领域
[0001]本发明属于土木工程的防护设施，具体涉及一种锚杆，应用于隧道和巷道灾害防护，或应用于边坡支护等工程。
【背景技术】
[0002]目前我国大力发展基础设施建设，地下空间的开发不仅仅局限于采煤采矿，而是全方位开发(如地铁、地下商城等等)，锚杆作为地下工程的主要支护形式之一，对维护工程稳定起着重要作用，尤其是在节理裂隙发育、破碎岩体中，锚杆对岩体的加固作用十分明显。采矿深度越来越深，隧道工程迅速向长大、深埋方向发展，穿越破碎岩体、且产生围岩大变形的隧道不断涌现，对其进行有效合理的防治与控制措施愈显紧迫重要。在大变形破碎岩体条件下隧道开挖和初期支护的成败，是控制隧道工程进度和质量的决定性因素。
[0003]中国专利文献CN104612730A于2015年5月13日公开了一种大变形自适应锚杆，它包括有锚杆，锚杆端部平直固定有高强度弹簧，高强度弹簧的另一端平直固定有尾杆，高强度弹簧的外围装有套管，靠近锚杆的套管端口内设有橡皮圈封盖，在尾杆的端部带有钢板托盘和螺母，螺母压住钢板托盘紧贴围岩壁。该锚杆能够自适应围岩产生的大变形，对隧道岩爆、煤矿冲击地压等突发灾害能够起到有效的缓冲和治理作用。但是，该专利跟常规锚杆一样，存在锚杆钢筋因自身的延伸率低往往不能够产生大变形而被拉断，导致整个支护体系失效。支护体系一旦失效将会带来不可估量的经济损伤，甚至导致重大伤亡事件的发生，影响煤矿的安全生产，或者其他工程的正常施工。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题就是提供一种抗拉断吸能锚杆，它能在大变形锚杆自由段钢筋可能发生被拉断的情况下，保持安全有效的锚杆支护。
[0005]本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括有锚杆，锚杆尾杆的端部带有螺母和紧贴围岩壁的钢板托盘，螺母压住钢板托盘，锚杆中间段为锚杆自由段钢筋，锚杆自由段钢筋的前、后段由高强度弹簧联接，在前、后段的锚杆自由段钢筋上各安装有一个内壁有螺纹的内套管，内套管的内壁螺纹与锚杆的螺纹钢筋紧密咬合，在内套管和高强弹簧的外围贯套有外套筒，外套筒与锚杆自由段钢筋之间通过焊接区连接固定。
[0006]当围岩产生较大变形时，一方面高强度弹簧产生变形以适应围岩的变形；另一方面，当锚杆受到拉力很大而致使锚杆自由段钢筋超过屈服极限被拉断时，锚杆自由段钢筋上的内套筒就通过套筒内壁螺纹与锚杆钢筋螺纹的咬合而发挥连接作用，使锚杆能够继续发挥支护作用。
[0007]由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点:在大变形锚杆在承受极限拉力而锚杆自由段钢筋被拉断的情况下，能维持锚杆支护能力。
【附图说明】
[0008]本发明的【附图说明】如下:
图1为本发明的结构示意图。
[0009]图中:1.锚杆尾杆;2.螺母;3.钢板托盘;4.锚杆自由段钢筋;5.内套筒;6.外套筒；
7.销杆;8.焊接区；9.尚强度弹貪。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
如图1所示，本发明包括有锚杆7，锚杆尾杆I的端部带有螺母2和紧贴围岩壁的钢板托盘3，螺母I压住钢板托盘3，锚杆中间段为锚杆自由段钢筋4，锚杆自由段钢筋的前、后段由高强度弹簧9联接，在前、后段的锚杆自由段钢筋4上各安装有一个内壁有螺纹的内套管5，内套管5的内壁螺纹与锚杆的螺纹钢筋紧密咬合，在内套管5和高强弹簧9的外围贯套有外套筒6，外套筒6与锚杆自由段钢筋4之间通过焊接区8连接固定。
[0011]本发明通过高强度弹簧9的变形、吸能作用和内套管的防拉断机制，能够有效地提高锚杆的支护效率。当锚杆I受到的拉力较小时，该锚杆与一般锚杆的支护机理相同，且外套筒6可以起到保护自由段钢筋不受岩石环境的腐蚀，从而延长锚杆的使用寿命；当锚杆受到较大的冲击力(如地震力)时，或者遇到岩爆现象时，锚杆内的高强度弹簧9能够通过变形吸收一部分能量，锚杆自由段钢筋4被拉断时，内套管5内壁螺纹与钢筋的咬合依然可以将力传递到锚固区域，从而双重确保锚杆的正常支护作用。
[0012]当围岩产生较大变形时，如岩爆等，钢板托盘3受到围岩外推力大于本发明锚杆与围岩间的静止摩擦力，此时，高强度弹簧9产生变形以适应围岩的变形。当锚杆受到的拉力大于钢筋极限拉力而自由段钢筋4可能被拉断时，由于自由段钢筋4由内套管5连接，此时内套管5与自由段钢筋4的咬合力会增大，且内套管5联系前后被拉断的钢筋，因此，在内套管5的支助下，锚杆依旧能够起到支护作用。因为钢筋被拉断时吸收了一定能量，此时内套管5连接钢筋继续向锚固区7传力。这样锚固系统依旧可以发挥作用，在一定程度上避免锚杆因为自由段钢筋4被拉断或者锚杆系统无法大变形而立刻导致整个支护体系的失效问题。
【主权项】
1.一种抗拉断吸能锚杆，包括有锚杆，锚杆尾杆的端部带有螺母和紧贴围岩壁的钢板托盘，螺母压住钢板托盘，锚杆中间段为锚杆自由段钢筋，锚杆自由段钢筋的前、后段由高强度弹簧联接，其特征是:在前、后段的锚杆自由段钢筋上各安装有一个内壁有螺纹的内套管，内套管的内壁螺纹与锚杆的螺纹钢筋紧密咬合，在内套管和高强弹簧的外围贯套有外套筒，外套筒与锚杆自由段钢筋之间通过焊接区连接固定。
【文档编号】E21D21/00GK105863697SQ201610328613
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】周小平, 程浩
【申请人】重庆大学