[实用新型]一种锚索的高强恒阻伸长装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种矿山、隧道、水利水电等工程领域支护时用的锚索，尤其涉及锚索的伸长装置。

背景技术

在矿山、隧道、水利水电等工程领域支护时，锚索是应用很多的支护装备。随着开采深度不断增大以及大规模地下工程的建设，面临的地质条件越来越复杂，围岩经常表现出大变形特点。当围岩变形量较大，超过锚索所能够承受的范围时，将导致锚索破坏失效，进而造成地下工程失稳破坏事故。这种情况下要求所使用的锚索在围岩发生大变形时可以受拉伸长而本身不发生破坏，以适应围岩变形。

目前，国内采用的可变形伸长装置主要采用碟形或葫芦形托盘、可变形杆体或衬垫、改进钢绞线的锚具、挤压可滑动钢套等装置来适应围岩体的大变形。上述装置允许变形量一般较小，不能适应大变形的特点，而允许变形量较大的装置，能提供的有效阻力不足，性能不够稳定，不能满足现代地下工程支护需求。

实用新型内容

本实用新型的任务在于提供一种高强恒阻伸长装置。将本装置应用于锚索中，在围岩发生大变形时，可以在高荷载条件下受拉伸长而本身不发生破坏，确保大变形岩土工程的安全。

为达到上述目的，本实用新型采取的方案是：

技术方案一：一种高强恒阻伸长装置，其特征在于，它包括筒形套管、拔丝模和冷拔杆体；所述的拔丝模为锥形模，拔丝模和套管通过螺纹或高强螺栓相连；冷拔杆体是一段变径金属杆，一端为粗段、另一端为细段，粗段和细段之间为锥形段，锥形段的锥度与拔丝模锥度相匹配，冷拔杆体粗端嵌套在套管内，细段端部从拔丝模孔口引出；套管的尾部设有用于安装托盘及锁紧螺母的外螺纹，冷拔杆体细段端部设有用于连接锚索的外螺纹。

技术方案二：一种高强恒阻伸长装置，其特征在于，它包括筒形套管、拔丝模和冷拔杆体；所述的拔丝模为锥形模，拔丝模和套管通过螺纹或高强螺栓相连；冷拔杆体是一段变径金属杆，一端为粗段、另一端为细段，粗段和细段之间为锥形段，锥形段的锥度与拔丝模锥度相匹配，冷拔杆体粗端嵌套在套管内，细段端部从拔丝模孔口引出；冷拔杆体细段端部设有用于连接锚索体的外螺纹；在套管的尾部设有用于连接另一锚索体的端堵，端堵通过内螺纹与套管相连。

上述两个技术方案中套管直径和壁厚应符合锚固力要求，其长度对应于冷拔杆体粗端长度；

上述两个技术方案中冷拔杆体均有以下三种结构形式：

1、实心变径圆钢结构；

2、变径空心钢管结构，钢管粗段的终端设有锁块，作为杆体拉拔极限；

3、杆体粗段采用空心结构，细段采用实心结构，钢管粗段的终端设有锁块，作为杆体拉拔极限；锥形段和细端的连接采用螺纹、铸造或焊接连接结构

上述的拔丝模材料可以选用硬质合金或优质钢。

为了防止冷拔杆体受损伤或被拉断，可以在冷拔杆体和拔丝模上涂抹有润滑剂，润滑剂的材料可以选用肥皂、植物油。

当冷拔杆体采用空心钢管制成时，为了防止杆体拉拔过程中，内表面产生损伤影响杆体强度，可以在管内设置圆钢芯。

本实用新型技术方案一用于普通锚索及单根式小锚索，使用时，通过加工有锚索穿孔的圆盘将锚索体连接在冷拔杆体细段端部。

本实用新型技术方案二用于对穿式横阻伸长锚索，使用时，通过加工有锚索穿孔的圆盘将一个锚索体连接在冷拔杆体细段端部；通过端堵和圆盘将另一个锚索体连接在套管尾部。

本实用新型依据在于金属的冷拔性能，冷拔的过程中可以产生持续变形，并保持恒定的拉拔力。当采用棒材拉拔时，根据金属塑性力学理论，可以得到杆体工作应力计算公式为：