一种缓冲让压型锚杆托盘

本实用新型涉及一种应用于岩土工程锚固支护领域的锚杆托盘装置，尤其适用于一种缓冲让压型锚杆托盘。

背景技术：

在进行隧道围岩以及矿山巷道的加固与支护时，常会用到锚杆进行锚固，但是随着开挖深度不断增加，岩体的应力变化与变形情况变得十分复杂，大形变高应力围岩支护的难度不断增加，冲击地压灾害频发，锚杆托盘作为支护系统的重要组成部分，当围岩扩张到一定程度，产生较大形变或冲击地压灾害较为严重时，传统锚杆托盘由于缓冲让压能力弱，形变严重，极易出现被穿透或压裂破坏等损坏现象，使得巷道的稳定性受到严重影响，进而引发塌方、冒顶等事故，存在重大安全隐患。

因此，亟需一种既能对外部冲击动荷载进行缓冲，又能对产生较大变形的围岩进行让压，且能提供良好锚固效果的锚杆托盘装置，以避免锚杆托盘的损坏，保证支护效果，减少工程的安全隐患。

技术实现要素：

为了解决上述技术存在的不足，本实用新型提供一种缓冲让压型锚杆托盘，该锚杆托盘在冲击地压灾害频发，大形变高应力围岩的支护中亦能保证良好的支护效果，且结构简单、易于推广。

本实用新型采用以下的技术方案：

一种缓冲让压型锚杆托盘，由托盘外壳、一号高强弹簧、高阻尼橡胶、二号高强弹簧、锚杆、螺母、卡头、卡槽组成，其特征在于：所述卡槽由一级卡槽、二级卡槽、三级卡槽组成，所述一号高强弹簧的两端分别与托盘外壳的上表面、下表面相焊接，且对称布置于托盘外壳上表面的四个端点处，所述高阻尼橡胶填充于托盘内空心部分，所述卡槽、二号高强弹簧均位于托盘外壳的中心位置，且依次呈上下布置，所述托盘外壳上表面与卡槽顶端、卡槽底端与二号高强弹簧顶端、二号高强弹簧底端与托盘外壳下表面均通过焊接的方式连接为一体结构，所述卡头为圆台状凸起，与锚杆为一体结构，所述锚杆端部与螺母之间通过螺纹进行连接。

优选地，所述托盘外壳为梯形四棱台状，且为不锈钢材质。

优选地，所述卡头均与一级卡槽、二级卡槽、三级卡槽相适配。

优选地，所述托盘外壳上、下表面中心位置均设有圆形通孔，其直径比卡头的圆台状底面直径大2～3mm。

优选地，所述二号高强弹簧长度为一号高强弹簧的1/2，直径与一号高强弹簧相同，均比托盘外壳的圆形通孔直径大5～6mm。

本实用新型的有益效果是：

（1）锚杆托盘外壳设置为梯形四棱台状，可有效增加与围岩的接触面积，保证锚杆的支护效果。

（2）设置了四个一号高强弹簧、一个二号高强弹簧以及填充高阻尼橡胶，可以对冲击荷载起到很好的缓冲作用。

（3）设置了卡头、三级卡槽，当围岩不断扩张，变形不断增大，应力不断增加时，锚杆托盘可进行多次让压，产生一定位移量，在保证锚杆支护效果的前提下极大降低了锚杆托盘使用过程中损坏几率，极大减少了安全隐患，增强了工程的安全系数。

附图说明

图1本实用新型剖面结构示意图。

图2本实用新型俯视结构示意图。

图3本实用新型锚杆和卡头结构示意图。

附图标记：1托盘外壳，2一号高强弹簧，3高阻尼橡胶，4一级卡槽，5二级卡槽，6三级卡槽，7二号高强弹簧，8锚杆，9螺母，10卡头，11卡槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行具体的说明：

一种缓冲让压型锚杆托盘，由托盘外壳1、一号高强弹簧2、高阻尼橡胶3、二号高强弹簧7、锚杆8、螺母9、卡头10、卡槽11组成，其特征在于：所述卡槽11由一级卡槽4、二级卡槽5、三级卡槽6组成，所述一号高强弹簧2的两端分别与托盘外壳1的上表面、下表面相焊接，且对称布置于托盘外壳1上表面的四个端点处，所述高阻尼橡胶3填充于托盘内空心部分，所述卡槽11、二号高强弹簧7均位于托盘外壳1的中心位置，且依次呈上下布置，所述托盘外壳1上表面与卡槽11顶端、卡槽11底端与二号高强弹簧7顶端、二号高强弹簧7底端与托盘外壳1下表面均通过焊接的方式连接为一体结构，所述卡头10为圆台状凸起，与锚杆8为一体结构，所述锚杆8端部与螺母9之间通过螺纹进行连接。所述托盘外壳1为梯形四棱台状，且为不锈钢材质。所述卡头10均与一级卡槽4、二级卡槽5、三级卡槽6相适配。所述托盘外壳1上、下表面中心位置均设有圆形通孔，其直径比卡头10的圆台状底面直径大2～3mm。所述二号高强弹簧7长度为一号高强弹簧2的1/2，直径与一号高强弹簧2相同，均比托盘外壳1的圆形通孔直径大5～6mm。

使用时，首先将锚杆8端部从托盘外壳1的下表面通孔处穿入，并依次穿过二号高强弹簧7和三级卡槽6、二级卡槽5、一级卡槽4和托盘外壳1的上表面通孔，然后使用螺母9进行安装固定，安装完成后卡头10应处于三级卡槽6内部，当遇到冲击动荷载时，四个均匀布置的一号高强弹簧2、二号高强弹簧7以及高阻尼橡胶3可以起到有效缓冲效果，随着围岩变形增大，应力不断增加，卡头10从三级卡槽6内部依次卡入二级卡槽5、一级卡槽4，从而实现多级让压，避免锚杆托盘的损坏，有效保证在冲击地压频发、围岩变形较大情况下的锚固效果。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种缓冲让压型锚杆托盘，由托盘外壳（1）、一号高强弹簧（2）、高阻尼橡胶（3）、二号高强弹簧（7）、锚杆（8）、螺母（9）、卡头（10）、卡槽（11）组成，其特征在于：所述卡槽（11）由一级卡槽（4）、二级卡槽（5）、三级卡槽（6）组成，所述一号高强弹簧（2）的两端分别与托盘外壳（1）的上表面、下表面相焊接，且对称布置于托盘外壳（1）上表面的四个端点处，所述高阻尼橡胶（3）填充于托盘内空心位置，所述卡槽（11）、二号高强弹簧（7）均位于托盘外壳（1）的中心位置，且依次呈上下布置，所述托盘外壳（1）上表面与卡槽（11）顶端、卡槽（11）底端与二号高强弹簧（7）顶端、二号高强弹簧（7）底端与托盘外壳（1）下表面均通过焊接的方式连接为一体结构，所述卡头（10）为圆台状凸起，与锚杆（8）为一体结构，所述锚杆（8）端部与螺母（9）之间通过螺纹进行连接。

2.根据权利要求1所述的一种缓冲让压型锚杆托盘，其特征是：所述托盘外壳（1）为梯形四棱台状，且为不锈钢材质。

3.根据权利要求1所述的一种缓冲让压型锚杆托盘，其特征是：所述卡头（10）均与一级卡槽（4）、二级卡槽（5）、三级卡槽（6）相适配。

4.根据权利要求1所述的一种缓冲让压型锚杆托盘，其特征是：所述托盘外壳（1）上、下表面中心位置均设有圆形通孔，其直径比卡头（10）的圆台状底面直径大2～3mm。

5.根据权利要求1所述的一种缓冲让压型锚杆托盘，其特征是：所述二号高强弹簧（7）长度为一号高强弹簧（2）的1/2，直径与一号高强弹簧（2）相同，均比托盘外壳（1）的圆形通孔直径大5～6mm。

技术总结
本实用新型是一种缓冲让压型锚杆托盘，由托盘外壳、一号高强弹簧、高阻尼橡胶、二号高强弹簧、锚杆、螺母、卡头、卡槽组成。卡头为圆台状凸起，与锚杆为一体结构，卡槽分为一级卡槽、二级卡槽、三级卡槽，一号高强弹簧对称布置于托盘外壳上表面的四个端点处，卡槽、二号高强弹簧布置于托盘外壳的中心位置，且呈上下布置，高阻尼橡胶填充于托盘内空心部分。本缓冲让压型锚杆托盘克服了传统锚杆托盘缓冲让压能力弱，易损坏的问题，且结构简单、安装方便，在保证锚固效果的前提下仍能起到很好的缓冲让压作用。

技术研发人员：李越;宋红旭;王清标;施振跃;李因旭;张军舰;李中莹;王栋;王富强
受保护的技术使用者：山东科技大学;李欣远
技术研发日：2020.11.06
技术公布日：2021.06.25