[实用新型]一种适用于大变形隧道的多级增阻可延伸式长锚杆结构

说明书

本实用新型涉及一种适用于大变形隧道的多级增阻可延伸式长锚杆结构，包括多节可延伸式构件；每节可延伸式构件包括两节螺纹钢筋，两节螺纹钢筋对接后通过端头的增阻钢套筒接头实现连接；各节可延伸式构件对接后通过螺纹钢筋端头的锚杆连接套筒实现连接；锚杆结构头部的螺纹钢筋端部为锚头，锚杆结构尾部的螺纹钢筋安装有可压缩钢管。本实用新型采用可压缩钢管以及多节可延伸式构件，在施工期间使可压缩钢管通过压缩实现第一次让压，当杆体轴力达到一定的阈值后，杆体内部的三节可延伸式构件依次分别实现三次分级让压，降低围岩压力，适用于高地应力软岩尤其是流变型软岩大变形隧道，可有效控制围岩压力及支护结构变形，保证施工及运营安全。

技术领域

本实用新型属于隧道施工技术领域，具体涉及一种适用于大变形隧道的多级增阻可延伸式长锚杆结构。

背景技术

锚杆作为隧道初期支护结构的一部分可提供一定的支护抗力，是软岩隧道中常用的支护形式。锚杆按照其力学特性可以分为刚性锚杆和让压锚杆。刚性锚杆适合在围岩变形量不大或地应力不高的情况下使用。如果采用刚性锚杆作为高地应力软岩隧道的初期支护，在高地应力作用下，作用在锚杆上的荷载不能得到有效释放，锚杆通常会因为轴力太大而出现被拉断的现象。

采用让压锚杆可以允许围岩产生适度的大变形。目前已有的让压锚杆按照让压原理大致可分为恒阻让压锚杆和增阻让压锚杆。恒阻让压锚杆的让压方式包括通过易压缩塑性体的压缩提供持续不变的阻力，或通过恒阻摩擦或液压调控提供持续不变的阻力。而增阻让压锚杆多数利用类似弹簧构件的拉伸或压缩提供阻力，弹簧的伸长量（或压缩量）越大，其阻力越大。但是，在高地应力软岩大变形隧道中，尤其是在流变型围岩中，单次让压可能无法达到预期的应力释放效果，围岩压力会随时间延长而增大，因此需要进行多次让压实现应力释放。

综上所述，目前针对流变型软岩隧道的一些锚杆支护方式对于特定地质条件下的大变形软岩隧道可能不适用，不能有效控制隧道的大变形。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种适用于大变形隧道的多级增阻可延伸式长锚杆结构，有效控制围岩及支护结构变形，调节围岩压力和支护抗力，保证施工与运营期间结构安全。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种适用于大变形隧道的多级增阻可延伸式长锚杆结构，其特征在于：

所述锚杆结构包括多节可延伸式构件；

每节可延伸式构件包括两节螺纹钢筋，两节螺纹钢筋对接后通过端头的增阻钢套筒接头实现连接；

各节可延伸式构件对接后通过螺纹钢筋端头的锚杆连接套筒实现连接；

锚杆结构头部的螺纹钢筋端部为锚头，锚杆结构尾部的螺纹钢筋安装有可压缩钢管。

可压缩钢管为圆钢管，钢管的一端纵向锯开成多瓣，用箍扎进行环向约束，钢管的另一端保持为封闭状态。

可压缩钢管内侧的螺纹钢筋外环套有止浆塞。

可延伸式构件中，螺纹钢筋由增阻钢套筒接头连接的部位设置有扩大端形成喇叭形端头，喇叭形端头外设置有外螺纹，增阻钢套筒接头设置有内螺纹，螺纹钢筋喇叭形端头嵌入增阻钢套筒接头实现伸缩式连接。

增阻钢套筒接头两端设置有防止螺纹钢筋受拉时脱离的内置楔形体。

喇叭形端头外设置的外螺纹为粗螺纹，增阻钢套筒接头设置的内螺纹为细螺纹。

增阻钢套筒接头由两块中空半圆柱体结构拼接而成，其与螺纹钢筋安装完成后采用焊接的方式将其焊接成完整的圆形套筒。

各节可延伸式构件对接后通过螺纹钢筋端头的锚杆连接套筒连接，螺纹钢筋端头设置外螺纹，锚杆连接套筒设置内螺纹，螺纹钢筋端头旋入锚杆连接套筒实现连接。