[发明专利]一种用于锚杆框架梁的减震消能构件及其锚杆系统

说明书

本发明涉及一种用于锚杆框架梁的减震消能构件及锚杆系统，包括底板、顶板；底板上设置有第一通孔，所述第一通孔的上方设置有中空结构件的导向管，所述导向管与所述第一通孔连通，所述导向管的一端与所述底板固定连接；所述导向管的外侧套设有若干个碟形弹簧；所述顶板上设置有第二通孔，所述导向管的远离底板的一端从所述顶板的底部伸入所述第二通孔孔内；所述导向管的远离底板的一端的顶面与所述第二通孔的顶面设置有间隔。一种锚杆系统包括减震消能构件，所述减震消能构件的第一通孔、导向管、第二通孔穿过有锚杆，所述锚杆的一端通过螺栓连接在所述顶板上。该减震消能构件具有承载能力强、消能效果良好、尺寸小重量轻、便于安装的优点。

技术领域

本发明属于岩土工程技术领域，具体涉及了一种用于锚杆框架梁的减震消能构件及其锚杆系统。

背景技术

锚杆是一种将荷载传递到稳定岩土层中以提高岩土介质自身稳定性和强度的支护系统。可主动加固岩土体，有效的控制其变形，防止岩土体坍塌破坏的发生。在采矿、交通、水利和城市地下空间开发等领域的工程建设中得到了广泛的应用。随着工程建设的发展，普通锚杆结构在使用中表现出越来越多的缺陷，锚杆受到地震荷载、冲击荷载等瞬变动荷载作用下，出现锚杆被拉断的现象，进而导致整个支护结构失效，引起工程结构的局部或整体破坏。

提高地震荷载作用下锚杆的安全性，关键在如何消减地震荷载作用瞬间的冲击能。在这种情况下，不同类型的吸能锚杆结构就应运而生。现有技术存在的用于锚杆消能的减震消能构件在设计可承受较大荷载时，会出现减震消能构件的设计尺寸过大、质量过重、占地面积大、安装不便、成本高的问题，例如中国专利CN206752463U公开了一种锚杆抗震消能构造，该专利提供的锚杆属于受拉型结构，是将锚杆钢筋通过钢筋连接器连接一抗震消能构件，该抗震消能构件由连接为一体的前端钢筋、钢弹簧和锚头构成。在地震等动力荷载作用下，钢弹簧瞬时受拉发生变形，储存能量，减小动力荷载对锚杆的影响。在实施过程中，此消能结构件尺寸超过边框梁结点的尺寸范围，并且整个锚杆的装置系统重量过大，不利于现场施工安装。另外，受拉结构本身也存在一定缺陷性，当锚杆所受到的拉力大于弹簧工作极限载荷时，弹簧会失去弹性，处于塑性变形状态甚至会被拉断，不能很好地起到抗震消能的作用。尤其是钢筋连接点位置，一旦被拉断，将导致整个锚杆支护系统失效，造成的损失不可忽视。

因此，开发一种适用于锚杆框架梁结构，具有尺寸小、重量轻、承载能力强，减震消能效果好，便于安装的优点的减震消能构件，对于强震区的边坡、巷道等工程结构物的加固具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术锚杆减震消能构件存在的不能承受较大荷载、减震消能效果差、设置可承受较大荷载时设计尺寸重量过大、占地面积过大和安装不便等问题，提供一种用于锚杆框架梁的减震消能构件，该减震消能构件具有承载能力强、减震消能效果良好、尺寸小占地面积少重量轻、便于安装的优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于锚杆框架梁的减震消能构件，包括底板、顶板；

所述底板上设置有第一通孔，所述第一通孔的上方设置有中空结构件的导向管，所述导向管与所述第一通孔连通，所述导向管的一端与所述底板固定连接；

所述导向管的外侧套设有若干个碟形弹簧；最下方的所述碟形弹簧与所述底板的顶部连接，最上方的所述碟形弹簧与所述顶板的底部连接；

所述顶板上设置有第二通孔，所述导向管的远离底板的一端从所述顶板的底部伸入所述第二通孔孔内；所述导向管的远离底板的一端的顶面与所述第二通孔的顶面设置有间隔，所述间隔用于提供所述导向管上下移动时的行程；

所述减震消能构件的可承受荷载为50kN～200kN。