在该第一中空套筒12与杆体11之间的摩擦力的作用下滑动，例如，限位件Ila可以包括圆椎部分和与该圆椎部分下端连接的圆柱部分，且圆柱部分的直径稍大于第一中空套筒12的内径，当锚杆受到拉力(例如，当地面沉降时)时，第一中空套筒12能够在恒定的拉力的作用下向下滑动(这里说的恒定的拉力是由于第一中空套筒12与杆体11之间恒定的摩擦力决定的，该摩擦力的大小可以根据实际工况进行设定)，即，此时锚杆处于拉伸状态，锚杆在拉伸的过程中能够吸收地面沉降所释放的能量，这里吸收的能量可以通过下述方法得出:根据锚杆的拉伸过程绘制力-位移曲线(这里的力是指第一中空套筒12与杆体11之间的恒定的摩擦力，位移是指第一中空套筒12向下移动的位移)，曲线与坐标轴之间形成的面积即为其吸收的能量。
[0043]另外，为了提高锚杆的的调节性能，锚杆10还包括与杆体11的第二端部连接且能够使杆体11在预定角度范围(例如，0° -30° )内转动的连接装置14。其中，连接装置14包括具有第一凹部的第一部分14a、与第一部分14a连接(例如，通过螺栓连接)并具有第二凹部的第二部分14b以及与杆体11固定连接的球体14c (杆体11与球体14c可以是螺纹连接)，第一凹部与第二凹部能够形成用于容纳球体14c的球形空间且该球形空间大于球体14c的体积以使所述杆体11在预定角度范围内转动。另外，第二凹部在第二部分14b的下端形成开口且该开口能够阻止球体14c从第二部分14b脱离。也就是说，本发明中，通过第一凹部与第二凹部形成的球形空间将球体14c限制于连接装置14中，球体14c可以在球形空间中自由转动一定角度(0° -30° )，从而提高在复杂地质条件中锚杆的活动自由性和调节性。
[0044]另外，所述锚杆10还包括从第一部分14a的背向第一凹部的一侧延伸的基础杆15，以提尚销杆10的稳定性。
[0045]进一步地，所述第一中空套筒12的第二端设置有封堵16，以使锚杆在锚固于固定岩体中的过程中保护锚杆内部(也就是第一中空套筒12内)，从而防止沙石等杂物进入第一中空套筒12内而影响锚杆10的使用，例如，所述封堵16可以为螺纹连接于第一中空套筒12的第二端的螺母。
[0046]本发明提供的锚杆能够在提供较大拉伸量的同时抵抗较大的压力，使该锚杆具有更强的适应性，从而抵抗地面不均匀沉降所带来的危害。
[0047]根据发明的另一个方面，本发明还提供一种用于固定建筑物的支撑装置，其中，该支撑装置包括基础板20以及上述锚杆10，该锚杆的杆体11的第二端部与基础板20固定，例如，所述固定建筑物为输电杆塔。这里需要说明的是，基础板20—般为混凝土板，通过基础板20可将固定建筑物的各个角浇筑在一起(例如输电杆塔的四个支腿)，使其相对位置固定，无论地表如何沉降，固定建筑物的各个角始终处在一个平面上，即使整体倾斜也在一个倾斜面上，这样就能大大降低采空塌陷对固定建筑物的影响。
[0048]使用时，将固定建筑物与基础板20通过混凝土浇筑固定在一起，同时将锚杆10固定在基础板20的下方，通常在基础板20的四个角分别固定锚杆，当基础板20所处地表未发生沉陷时，各锚杆与其他普通锚杆(即现有技术中的一般锚杆)一样起支撑作用，此时锚杆并为发生拉伸，如图7所示；
[0049]当基础板20所处地表发生沉陷时(例如，基础板20的一角所处地表发生沉陷)，则基础板20的所述一角下方的地层与基础板20脱离，该处的锚杆将随沉陷区发生拉伸现象(即，第一中空套筒12相对杆体11向下滑动)，如图8所示；当然，也有可能基础板20的各个角的下方的地表均发生沉陷，此时各锚杆随着不同的沉降量而发生不同的长度的拉伸，同时锚杆由于抗压装置的存在也能为基础板20提供较大的支撑力(发生沉降的区域只通过锚杆对基础板20进行支撑，不发生沉降的区域通过地基与锚杆共同对基础板20提供支撑)，进而保证基础板20并不随地陷而下沉，仍能保持水平以保证固定建筑物的稳定，进而保证固定建筑物不受破坏。另外，根据基础板20的不同形式以及锚杆的支撑力的需求，基础板20的各角可对应多个锚杆，例如，每个角可以安装4个锚杆，这样不仅能够增大对基础板20—角的支撑力同时也能更好的调节基础板20—角的沉降，发挥锚杆与基础板20、岩层的耦合作用，更好的保证基础的稳定性。
[0050]另外，在使用时，锚杆的连接装置14固定在基础板20内，例如可以通过混凝土浇筑的方式固定，这样可以使锚杆与基础板20形成铰接，打破常规的刚性连接，从而避免基础板20发生刚性破坏，同时，由于杆体11能够在一定角度范围内转动，从而可以抵抗由于沉降、平移引起的锚杆抗剪性降低，最终有效地保证基础的平衡，
[0051]其中，所述销杆的基础杆15为L型，该基础杆15的一端固定在基础板20内，另一端悬挂在基础板20的板面上，从而进一步增加锚杆的稳定性。
[0052]本发明提供的锚杆，集恒定拉力、大拉伸量、强抗压性、高吸收能量的特点于一体，能够有效抵抗地面不均匀沉降，保障开采沉陷区固定建筑物的安全。
[0053]以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0054]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。
[0055]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1.一种锚杆，其特征在于，该锚杆(10)包括杆体(11)、第一中空套筒(12)以及能够阻止所述杆体(11)移动以提供抗压力的抗压装置(13)，所述杆体(11)的第一端与所述第一中空套筒(12)滑动连接，所述杆体(11)的第二端从所述第一中空套筒(12)伸出。2.根据权利要求1所述的锚杆，其特征在于，所述抗压装置(13)包括: 第二中空套筒(13a)，该第二中空套筒(13a)套设在所述杆体(11)的外部且与所述第一中空套筒(12)的第一端连接； 夹具(13b)，该夹具(13b)沿所述杆体(11)的轴向设置且位于所述第二中空套筒(13a)内，所述夹具(13b)的下端的外轮廓直径大于所述第二中空套筒(13a)的下端的内轮廓直径以使所述夹具(13b)能够通过所述第二中空套筒(13a)内壁的挤压而夹紧所述杆体(11)以阻止所述杆体(11)移动。3.根据权利要求2所述的锚杆，其特征在于，所述夹具(13b)的外轮廓为锥形，所述第二中空套筒(13a)的内轮廓为与所述夹具(13b)的外轮廓相匹配的锥形。4.根据权利要求2所述的锚杆，其特征在于，所述夹具(13b)包括至少两片夹片(13b-l)，所述至少两片夹片(13b-l)沿所述杆体(11)的周向布置并能够收缩和释放，在收缩情况下，所述至少两片夹片(13b-l)能够通过所述第二中空套筒(13a)内壁的挤压而夹紧所述杆体(11)从而阻止所述杆体(11)移动。5.根据权利要求4所述的锚杆，其特征在于，所述抗压装置(13)包括: 弹簧座(13c)，该弹簧座(13c)套设在所述杆体(11)的外部且与所述第二中空套筒(13a)连接； 弹簧(13d)，该弹簧(13d)位于所述弹簧座(13c)内且套设在所述杆体(11)的外部，所述弹簧(13d)压缩在所述弹簧座(13c)与所述夹具(13b)的端部之间。6.根据权利要求1所述的锚杆，其特征在于，该锚杆包括设置在所述第一中空套筒(12)内的限位件(11a)，该限位件(Ila)用于使所述第一中空套筒(12)能够在该第一中空套筒(12)与所述杆体(11)的作用力下滑动。7.根据权利要求6所述的锚杆，其特征在于，所述限位件(Ila)形成在所述杆体(11)的第一端部，以使所述第一中空套筒(12)能够在该第一中空套筒(12)与所述杆体(11)之间的摩擦力的作用下滑动。8.根据权利要求1所述的锚杆，其特征在于，所述锚杆(10)包括与所述杆体(11)的第二端部连接且能够使所述杆体(11)在预定角度范围内转动的连接装置(14)。9.根据权利要求8所述的锚杆，其特征在于，所述连接装置(14)包括具有第一凹部的第一部分(14a)、与所述第一部分(14a)连接并具有第二凹部的第二部分(14b)以及与所述杆体(11)固定连接的球体(14c)，所述第一凹部与第二凹部能够形成用于容纳所述球体(14c)的球形空间且该球形空间大于所述球体(14c)的体积以使所述杆体(11)在预定角度范围内转动。10.根据权利要求9所述的锚杆，其特征在于，所述第二凹部在所述第二部分(14b)的下端形成开口且该开口能够阻止所述球体(14c)从所述第二部分(14b)脱离。
【专利摘要】本发明涉及防止破坏固定建筑物的工具，公开了一种锚杆及用于固定建筑物的支撑装置，该锚杆(10)包括杆体(11)、第一中空套筒(12)以及能够阻止所述杆体(11)移动以提供抗压力的抗压装置(13)，所述杆体(11)的第一端与所述第一中空套筒(12)滑动连接，所述杆体(11)的第二端从所述第一中空套筒(12)伸出。本发明提供的锚杆能够在提供较大拉伸量的同时抵抗较大的压力，从而防止固定建筑物由于地面的沉陷而失衡，造成损害，而且，反复的压、拉也不会影响锚杆的性能。
【IPC分类】E02D27/42, E02D5/80
【公开号】CN104929120
【申请号】CN201510315661
【发明人】孙晓明, 王冬, 何满潮, 郭志飚, 金永军, 王炯, 杨军
【申请人】中国矿业大学(北京)
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月10日