[发明专利]一种剪切套管式让压锚杆

说明书

技术领域

本发明涉及一种软岩巷道或动压巷道的支护设备，特别是涉及一种套管式让压锚 杆，属于岩土工程锚固领域。

背景技术

让压锚杆是软岩巷道、动压巷道及其他复杂条件下支护的重要发展方向。软岩或 动压巷道变形的特点要求锚杆能提供恒定的锚固力，而且还能适应围岩的较大变形而 被拉伸相当长度，使锚杆既能维护好围岩而不致垮落，又有很好的让压性，达到支护 的目的。让压锚杆的可伸长工作原理归纳为杆体可伸长和结构元件滑动可伸长两大类。 套管是常用的提供伸长能力的结构元件，相关的可伸长锚杆较多。套管可设置于锚孔 外也可以设置在锚孔内。连传杰等人在文《高预应力让压锚杆数值模拟方法研究》(岩 土工程学报2008年第10期)提出的让压锚杆为套管在锚孔外布置，即在螺母与托盘 之间增加了一个让压套管。锚孔外布置的套管，虽然结构简单，但受托盘安设质量和 壁面围岩破坏的影响较大，同时影响巷道断面的有效利用。相应地，锚孔内布置套管 的可拉伸锚杆较多，如专利号87207128公开的管式摩擦可拉伸锚杆，杆体需通过机械 力压入套管中，结构复杂；专利号89205179.5公开的管缝式可拉伸锚杆，其杆体为开 缝钢管，承载强度不高，钢管如果横向变形，则拉伸能力降低；专利号201010196197.2 公开的恒阻大变形锚杆，设有筒状恒阻装置，但其套筒与杆体是完全螺纹连接，不利 于实现恒阻与大变形的双重功能，套筒与杆体的制作工艺均复杂；专利号 201120066745.X公开的摩擦套筒式大变形锚杆，但其摩擦齿布置于套管内壁，套筒制 作工艺复杂，不利于推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种剪切套管式让压锚杆，以解决现有套管式可伸长锚杆 承载能力低、恒阻与大变形功能不均衡、结构复杂不利推广的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种具有较高的承载能力同时具备恒阻与大 变形双重功能的剪切套管式让压锚杆，所述让压锚杆提出的解决方案为，一种剪切套 管式让压锚杆，主要由杆体、套管、托盘和螺母构成，所述套管包括大内径段和小内 径段；所述杆体不能穿过所述套管的小内径段，可穿过所述套管的大内径段。

进一步的，所述杆体留置在所述套管内，其表面设有一定数量的剪切核，采用限 位圆栓将设有剪切核的杆体部分限制于所述套管的大内径段内。

所述套管内的杆体设有圆柱形阻挡块；所述圆柱形阻挡块的外径与所述套管的大 内径相匹配，圆柱形阻挡块能在所述套管的大内径段内滑动；

所述剪切核材料的剪切强度小于所述圆柱形阻挡块及所述套管材料的剪切强度；

所述剪切核按轴向横截面对称布置，每截面设置数量大于等于2个。

进一步的，可以将所述剪切核设置为圆弧形。

进一步的，所述剪切核焊接于杆体上。

采用上述技术方案的剪切套管式让压锚杆，套管加工制作简单，摒弃了套管(筒) 内加摩擦齿的复杂结构，锚杆表面剪切核的焊接操作方便，锚杆让压能力容易调控， 锚杆杆体也能采用高强度材料，可方便提高锚杆整体承载能力。

综上所述，本发明是一种适应软岩或动压巷道变形破坏特点，具备大变形与恒阻 双重功能同时具有较高承载能力的针对性强、制作加工简单、操作简便的剪切套管式 让压锚杆。

附图说明

图1是本发明实施例1的套管套接于锚杆头的剪切套管式让压锚杆结构示意图。

图2是本发明实施例2的套管套接于锚杆尾的剪切套管式让压锚杆结构示意图。

图3是实施例锚杆的a-a剖面图。

图4是锚杆杆体与套管相互套接的空间示意图。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明提供的剪切套管式让压锚杆，锚杆体1可采用高强度螺纹钢材料制成，锚 杆让压构件的变形能力来自于杆体1表面剪切核5与套管2小内径段的相互剪切作用， 采用端头锚固方式，并通过安设托盘3紧固螺母4形成一定预应力。