[实用新型]自适应让压锚杆托盘

说明书

技术领域

本实用新型涉及地下工程支护用的锚杆系统，特别涉及一种自适应让压锚杆托盘。

背景技术

在地下工程锚杆支护中，托盘是锚杆支护系统中的一个重要部件，起着传递锚杆荷载的作用。锚杆最佳的受力状态应是单向拉伸，如果有其他方向的力作用于锚杆时则将削弱锚杆的承载能力并极易导致断裂。在现场锚杆支护中也常发生锚杆断裂的现象，其断裂的部位大都发生在尾部螺纹处，断裂形式基本为拉剪作用的结果。造成这种现象的主要原因是托盘本身结构存在许多致命的缺陷，在一定的安装条件下将使锚杆尾部处于受剪状态，从而导致锚杆断裂。同时，对于复杂大变形的地下工程，围岩变形包括一部分不可控的变形，支护构件须具有让压功能以让掉不可控的变形，而目前地下工程使用的托盘如平板形托盘、铸铁托盘、蝶形托盘以及M形托盘等脆性都较大，当围岩变形压力大时易突然变形卸载或断裂，适应变形能力差，不具有让压性或让压能力差，与高强锚杆难以匹配。随着锚杆支护技术的发展，锚杆趋向于高强度和超高强度，要求相配套的锚杆托盘不仅要有较高的强度，并且具有较好的让压性能。

专利CN 202007677U公开了一种高强抗变形锚杆调角托盘，它包括凸球形托盘体，球形正顶处设计有半球形锚孔，半球形锚孔中配置一个半球形垫块，半球形垫块的中间设有与锚杆直径相适配的通孔。虽然此结构当钻孔(锚杆孔)方向与巷道壁面有偏斜时，锚杆可随之调整方向，但在保证调节速度多方向及时缓冲压力方面还是不足。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，而提供一种自适应让压锚杆托盘，强度高、可自调节且让压，从而解决高地应力巷道锚杆支护中让压和锚杆断裂的问题，保证锚杆安装后形成高强锚固力，有效控制围岩变形，保障地下工程支护安全。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

自适应让压锚杆托盘，包括中间带锚空的让压托盘体，让压托盘体分三段包括与锚固体接触的圆形托盘基体、圆形托盘基体上面的圆鼓外壳形让压体，圆鼓外壳形让压体上面的变颈过渡体，变颈过渡体上设有球铰凹槽与让压托盘体外的半球铰相配合，半球铰与端头的螺母接触，半球铰与螺母上设有与锚杆配合的通孔。

所述的变颈过渡体内设有与球铰凹槽相接的导向面，导向面设置的角度与竖直方向呈10°～30°，以满足锚杆现场施工具体要求为原则。

所述的球铰凹槽与半球铰相对应，两者能自由转动，从而允许让压托盘体轴线与锚杆轴线偏斜一定角度，起到调节轴心的作用。

本实用新型具有以下优点：

(1)自适应让压托盘适应围岩变形能力强，可通过圆鼓外壳形让压体实现让压，一方面保证托盘和锚杆杆体的完好，另一方面可提高围岩自承能力，提高围岩控制效果。

(2)让压托盘体的球铰凹槽和半球铰相匹配，再加上让压托盘体中心的导向面的配合，与锚杆装配后可起到较好的轴心调节作用。特别是锚杆倾斜布置时，通过托盘的自调节，可使锚杆处于单向拉伸不受剪的最佳受力状态，最大限度的发挥锚固效率，有效地增加锚杆的承载能力。

附图说明

图1是本实用新型自适应让压锚杆托盘正视图；

图2是本实用新型自适应让压锚杆托盘俯视图；

其中，1.让压托盘体，2.半球铰，3.螺母，4.锚杆，5.圆形托盘基体，6.圆鼓外壳形让压体，7.导向面，8.球铰凹槽，9.通孔，10.变颈过渡体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1、图2所示，自适应让压锚杆托盘，包括中间带锚空的让压托盘体1，让压托盘体1分三段包括与锚固体接触的圆形托盘基体5、圆形托盘基体5上面的圆鼓外壳形让压体6，圆鼓外壳形让压体6上面的变颈过渡体10，变颈过渡体10上设有球铰凹槽8与让压托盘体1外的半球铰2相配合，半球铰2与端头的螺母3接触，半球铰2与螺母3上设有与锚杆4配合的通孔。

所述的变颈过渡体10内设有与球铰凹槽8相接的导向面7，导向面设置的角度为10°～30°，以满足锚杆现场施工具体要求为原则。

工作原理：现场施工时或后期围岩变形后，当锚杆杆体与托盘存在一定角度时，球铰凹槽与半球铰相对转动，再加上让压托盘体中心的导向面的配合，从而允许让压托盘体轴线与锚杆轴线偏斜一定角度，起到调节轴心的作用，使锚杆处于单向拉伸而不受剪的最佳受力状态，最大限度的发挥锚杆抗拉强度，有效地增加锚杆的实际承载能力。当巷道围岩释放压力、剧烈变形时，锚杆轴力急剧增大，当托盘受力达到一定程度后，可通过圆鼓外壳形让压体实现让压。一方面保证托盘和锚杆杆体的完好，另一方面可提高围岩自承能力，提高围岩控制效果。