该实用新型属于巷道和隧道等地下工程支护设施，具体涉及一种自伸缩大变形锚杆。
背景技术：
当前，随着国家“一带一路”战略和国家能源安全战略等一系列重大战略的推进，许多重大项目工程问题的安全解决显得尤为重要。如在交通领域，特大型的公路隧道、铁路隧道以及城市地下空间等工程越来越多。另外在能源领域安全领域，如地下深部能源和矿场资源的安全开采等。因此，在这些项目建设的过程中会遇到各种复杂的工程问题。
在这些深埋隧道、深部能源开采等地下工程建设过程中，围岩的地质条件非常复杂，围岩常表现出大变形的特点。如深埋隧道，深部能源开采通常具有高应力，施工过程中易出现岩爆现象，从而导致岩爆大变形，在一些围岩等级比较高的情况，围岩往往发生软岩大变形，在地震的冲击作用下，围岩也会出现大变形特点。产生大变形的因素不止于此，而工程中锚杆作为围岩支护结构应用的数量最多也最广泛。但常规的锚杆伸缩率低，难以满足围岩大变形的特点，因此在围岩发生大变形的情况下，由于锚杆和围岩变形相对位移较大，锚杆就不能起到加固和支护围岩的作用，从而发生围岩失稳等工程问题，造成突发性事故。
技术实现要素：
针对以上传统锚杆的问题，本实用新型提供一种自伸缩大变形锚杆，它能够在围岩发生大变形的情况下协调围岩变形，从而保证围岩稳定，提供安全的支护作用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：
一种自伸缩大变形锚杆，包括有锚杆，其特征是：所述锚杆前部设有螺母和钢板托盘，且螺母靠近锚杆前部的端头；
所述锚杆后部设置在套筒内，且锚杆后部的端头刚接活塞，所述锚杆后部与套筒前壁间隙配合，所述活塞与套筒内壁可滑动配合；
所述套筒前端与活塞之间固定有弹簧，且弹簧套设在锚杆后部。
作为优化，所述套筒为圆锥形套筒。
所述套筒的外径从套筒前端至后端逐渐增大，套筒内部中空，且内径恒定不变。
所述套筒外部具有用于与岩体接触的螺纹。
作为优化，所述套筒前壁具有通孔，该通孔的直径大于锚杆的直径，所述锚杆后部通过所述通孔进入套筒内。
作为优化，所述弹簧为高强度弹簧。
作为优化，所述锚杆与活塞为一体结构。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
1、本实用新型提供的自伸缩大变形锚杆利用上述套筒作为锚杆支护系统的锚固端，并且它的外部设有螺纹增大与围岩的摩擦力，具有更好的锚固效果；利用弹簧的可伸缩性，能更好的适应围岩大变形特点，并协调围岩变形减少突发灾害事故。如围岩在受到外荷载条件下，发生剧烈震动或变形，弹簧会起到有效的缓冲作用。
2、在隧道或巷道等地下工程中，围岩由于受到外荷载或其他因素而产生大变形时，此锚杆具有适应围岩大变形的特点，并协调围岩变形，从而对突发性问题起有效的缓冲作用。
3、本实用新型提供的自伸缩大变形锚杆具有结构简单，施工方便等特点。
附图说明
图1为本实用新型自伸缩大变形锚杆的结构示意图。
图中：1-锚杆；2-螺母；3-钢板托盘；4-弹簧；5-活塞；6-套筒。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示，一种自伸缩大变形锚杆，包括有锚杆1，所述锚杆1前部设有螺母2和 钢板托盘3，且螺母2靠近锚杆1前部的端头；实施时，螺母2用于紧压钢板托盘3将其贴于围岩壁。
所述锚杆1后部设置在套筒6内，且锚杆1后部的端头刚接活塞5，实施时，锚杆1与活塞5可以为一体结构。具体的，锚杆1与活塞5可以是一根不同半径的整体杆体。
所述锚杆1后部与套筒6前壁间隙配合，所述活塞5与套筒6内壁可滑动配合。
所述套筒6最好为圆锥形套筒。其外径从套筒6前端至后端逐渐增大，套筒6内部中空，且内径恒定不变。具体实施时，套筒6内部中空，半径恒定不变，且略大于活塞5的半径，实现活塞5与套筒6内壁的可滑动配合。
为了增大套筒与围岩的摩擦力，套筒6外部具有螺纹。套筒6前壁具有通孔，该通孔的直径大于锚杆1的直径，所述锚杆1后部通过所述通孔进入套筒6内，实现锚杆1与套筒6前壁的间隙配合。
所述套筒6前端与活塞5之间固定有弹簧4，且弹簧4套设在锚杆1后部。所述弹簧4为高强度弹簧。
在实际安装过程中首先需要对套筒6进行灌浆锚固，从而依靠套筒6外部螺纹与灌浆体之间的粘聚力和摩擦力，当围岩大变形时，套筒6将锚杆1传递的力传递给围岩，达到稳定围岩的作用。
安装完上述套筒6之后，调节螺母2使弹簧4处于压缩状态。调节螺母2锚杆1和活塞5将共同发生位移，从而活塞5和已固定的套筒6前壁将压缩弹簧4，此时弹簧4的压缩量等于锚杆1和活塞5发生的位移。因此，弹簧4压缩的过程实为给围岩施加预压应力的过程，预压应力的大小可以根据弹簧拉压的计算公式F＝KS,其中K为弹簧的刚度，S为弹簧的变化量，F为弹簧变化量产生的力的大小。
当围岩发生较大的变形时，导致锚杆1和活塞5产生位移同时压缩弹簧4，因此弹簧4的压缩量越大，就会产生更大的压力作用。弹簧4压缩产生压力F，根据牛顿第三定律作用力与反作用力原理，活塞5和锚杆1也会受到大小相等但方向相反的力F，此时锚杆1和活塞5就会受到相同大小的拉力。因此，弹簧4压缩量越大，对锚杆1及岩体的拉力越大，从而保证在围岩大变形时，锚杆适应其围岩协调变形。
由上述说明可知，在围岩变形过程中，导致弹簧4压缩从而对围岩产生拉力，同时弹簧4有恢复原长的趋势，即弹簧压缩后伸回至原长，所以本实用新型锚杆也适应于变形恢复的围岩。
本实用新型锚杆1充分利用套筒6的锚固作用，在保证锚杆1强度不削弱的情况下，有效利用弹簧4的伸缩性以适应围岩大变形，对突发性灾害起到安全有效的缓冲作用。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。