[发明专利]一种具有监测围岩变形功能的吸能锚杆及其施工方法

权利要求书

1.一种具有监测围岩变形功能的吸能锚杆，其特征在于，包括辅助套管、吸能杆体和轴承，吸能杆体的第一端部连接锚头，吸能杆体的第二端部轴向连接轴承，辅助套管套接吸能杆体外侧；所述吸能杆体在受到围岩作用的拉力时扭转，产生相对角位移，轴承设有刻度以用于显示产生的相对角位移的大小；

其中，所述锚头的一端膨大形成膨大端，锚头的外侧还套接膨胀壳，膨胀壳的外侧螺纹连接辅助套管，吸能杆体与锚头主体一体成型，膨大端与第一螺纹段是锚头本体的一部分，膨胀壳内侧与外侧均有螺纹，膨胀壳的内侧螺纹与第一螺纹段相契合；

所述轴承的外圈侧面圆环上设置刻度，以显示锚杆产生的相对角位移大小，估测围岩位移量。

2.如权利要求1所述的具有监测围岩变形功能的吸能锚杆，其特征在于，所述辅助套管端部内侧具有螺纹，所述辅助套管与所述的膨胀壳螺纹连接，所述辅助套管的内径大于所述吸能杆体的直径。

3.如权利要求1所述的具有监测围岩变形功能的吸能锚杆，其特征在于，还包括托盘和紧固螺母，托盘套接于所述吸能杆体外侧，托盘的第一侧能够与所述辅助套管抵接，托盘的第二侧能够与所述轴承抵接，紧固螺母与所述吸能杆体的第二端部螺纹连接，所述轴承位于托盘和紧固螺母之间。

4.如权利要求3所述的具有监测围岩变形功能的吸能锚杆，其特征在于，所述紧固螺母的第二侧具有标记。

5.如权利要求1所述的具有监测围岩变形功能的吸能锚杆，其特征在于，所述锚头的膨大端呈圆台状。

6.如权利要求1所述的具有监测围岩变形功能的吸能锚杆，其特征在于，所述膨胀壳呈管状，所述膨胀壳包括一体成型的第一段和第二段，所述膨胀壳的第一段具有多个起始于膨胀壳第一端面的切口，所述膨胀壳的第二段的外侧具有起始于膨胀壳的第二端面的外螺纹。

7.如权利要求1所述的具有监测围岩变形功能的吸能锚杆，其特征在于，所述吸能杆体呈麻花状，在受围岩拉力时吸能杆体会沿与麻花状成型时相反的扭转方向发生扭转变形，产生相对角位移。

8.如权利要求7所述的具有监测围岩变形功能的吸能锚杆，其特征在于，所述吸能杆体包括第一杆段、第二杆段和第三杆段，第一杆段、第二杆段和第三杆段均沿其中轴线扭转。

9.如权利要求1~8任一项所述的具有监测围岩变形功能的吸能锚杆的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

开孔；

清孔；

将辅助套管与锚杆膨胀壳以螺纹旋进咬合后，放置在钻孔中，调整好位置后在钻孔外固定辅助套管，旋转锚杆杆体，使锚头本体的第一螺纹段与膨胀壳旋进咬合，膨大端挤压进入膨胀壳内，使膨胀壳体积增大，挤压钻孔壁，固定锚杆；

使辅助套管从锚杆杆体上脱落并回收；

注浆；

将轴承安装至吸能杆体，并在轴承标记零刻度线；

监控刻度变化，以相应的相对角位移估测围岩变形量，达到检测目的。

10.如权利要求9所述的具有监测围岩变形功能的吸能锚杆的施工方法，其特征在于，将轴承使用紧固螺母安装至吸能杆体后，轴承零刻度线对准紧固螺母上的标记。