一種可延伸吸能錨固裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種錨桿，特別涉及一種用于軟巖及深部圍巖支護的可延伸吸能錨固
目.ο
【背景技術】
[0002]隨著能源消耗量和開采強度的加大，國內外的大多數(shù)礦井已進入深部開采，于是高地應力、大變形量等現(xiàn)象開始呈現(xiàn)在深部工程巖體的支護面前，成為影響礦井安全生產的主要問題?，F(xiàn)有的大部分普通錨桿延伸率不足、延伸后強度降低以及不能抗沖擊，已經不能適應深部工程巖體的高地應力和大變形性特點，基于此，出現(xiàn)了許多既能提供足夠的錨固力又能適應較大變形的吸能錨桿。
[0003]國內外現(xiàn)階段已經出現(xiàn)的吸能錨桿有很多，其中國外的有澳大利亞的Garford錨桿、加拿大的Yi e 1 d-Lok錨桿、奧地利的Roofex錨桿、瑞典的新型吸能錨桿和挪威的D錨桿等等。國內目前也已經出現(xiàn)了一些吸能錨桿，主要有:CTC-yield錨桿、CRLD錨桿、新型高強預應力讓壓錨桿、動壓軟巖巷道用讓壓錨桿、新型可伸長錨桿。它們在結構和功能上都有著各自的特點。挪威的D錨桿桿體結構簡單卻受力合理，還有些是在材料上比較特殊，如瑞典新型吸能銷桿桿體結構簡單，但桿體材料特殊，具有較好地吸能讓壓性能。加拿大的Yield-Lok錨桿屈服裝置的結構和材料都很新穎，工作性能穩(wěn)定。奧地利的Roofex錨桿結構設計雖然簡單，但屈服性能較好。我國的CRLD錨桿屈服裝置采用筒狀結構，實現(xiàn)了較大的屈服位移能力。但上述吸能錨桿有些是材料特殊，有些是結構復雜加工困難，因此加工成本很高。

【發(fā)明內容】

[0004]為了解決現(xiàn)有錨桿對深部出現(xiàn)的高應力、大變形量工程巖體支護效果不良的技術問題，本發(fā)明提供一種能夠實現(xiàn)圍巖與錨桿協(xié)調變形的可延伸吸能錨固裝置。
[0005]本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案是:一種可延伸吸能錨固裝置，包括錨桿桿體、預緊防脫套、波狀套筒、凸形螺母、墊片、防滑套、托盤和螺母，所述的波狀套筒套裝于錨桿桿體上，預緊防脫套設于錨桿桿體與波狀套筒的連接處，并分別與錨桿桿體與波狀套筒螺接，所述錨桿桿體位于波狀套筒內的一端與凸形螺母螺接，凸形螺母的另一端設有墊片、防滑套，波狀套筒的端頭設有托盤和螺母。
[0006]上述的可延伸吸能錨固裝置中，所述的凸形螺母為內螺紋結構，其外表面呈凸起的圓弧形，凸起的圓弧段與波狀套筒內的圓弧段相匹配。
[0007]上述的可延伸吸能錨固裝置中，所述的防滑套為內螺紋結構，其長度大于凸形螺母長度的兩倍。
[0008]上述的可延伸吸能錨固裝置中，所述的防滑套墊片為外徑大于與凸形螺母接觸處外徑的鋼墊片。
[0009]上述的可延伸吸能錨固裝置中，所述的波狀套筒的兩端均為外螺紋結構，一端外徑大的用于安裝托盤和螺母，一端外徑小的外螺紋處對稱開有兩條縫，為預緊縫。
[0010]可延伸吸能的錨固原理:通過可延伸吸能錨固裝置與普通錨桿配合，對圍巖進行支護期間，當圍巖應力高度集中開始發(fā)生變形時，錨桿自身受到拉力作用，錨桿是通過桿體的凸形部分與波狀套筒間產生的摩擦力來提供支護力的；當錨桿桿體受到的拉力小于波狀套筒的屈服強度時，該錨桿保持原狀即可保證支護圍巖的穩(wěn)定；當錨桿桿體受到的拉力等于或者大于波狀套筒的屈服強度時，與凸形部分接觸的波狀套筒的波峰段開始產生變形，接觸部分的套筒直徑增大，在增大的過程中上述可延伸吸能錨固裝置即開始吸能，并產生了少量的相對位移，此時已經吸收了部分圍巖變形能，使圍巖的變形得到了緩解;若圍巖積聚的變形能仍然很大時，則與錨桿凸形部分接觸處的套筒繼續(xù)變形，當套筒此處內徑增大到與凸形的直徑相當時，該錨桿瞬間會產生一定的相對位移，從而使圍巖變形能得以釋放，進而圍巖趨于穩(wěn)定，即完成了一次吸能過程；當圍巖再次高度應力集中時即進行下一次吸會K。
[0011]本發(fā)明的技術效果在于:1)本發(fā)明通過波狀套筒、預緊防脫套與桿體凸形部分的組合，安裝到普通錨桿上便可以提供較大的協(xié)調變形量實現(xiàn)吸能，并且可以提供較為恒定的工作阻力，從而控制軟巖及深部圍巖的大變形量、沖擊打壓等工程災害;2)本發(fā)明可通過調整裝置構件尺寸可以與任意直徑普通錨桿進行配合使用；3)本發(fā)明加工成本較低，減小了吸能裝置構件加工的難度，使其批量化生產的成本更低。
【附圖說明】
[0012]圖1本發(fā)明的結構示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的剖視圖。
[0014]圖3是本發(fā)明中波狀套筒的結構示意圖。
[0015]圖4是本發(fā)明中的錨桿桿體結構示意圖。
[0016]附圖中的說明:
1一一錨桿桿體，2一一預緊防脫套，3一一波狀套筒，4一一托盤，5一一螺母，6一一波狀套筒波峰段，7一一波狀套筒波谷段，8一一預緊縫，9一一凸形螺母，10一一墊片，11一一防滑套，12—一錨桿桿體螺紋段。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。
[0018]如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括錨桿桿體1、預緊防脫套2、波狀套筒3、凸形螺母9、墊片10、防滑套11、托盤4和螺母5，所述的波狀套筒套3裝于錨桿桿體1上，預緊防脫套2設于錨桿桿體1與波狀套筒3的連接處，并分別與錨桿桿體1與波狀套筒3螺接，所述錨桿桿體1位于波狀套筒3內的一端與凸形螺母9螺接，凸形螺母9的另一端設有墊片10、防滑套11，波狀套筒的端頭設有托盤和螺母。
[0019]如圖3所示，圖3為本發(fā)明中波狀套筒的結構示意圖。波狀套筒3上設有波狀套筒波峰段6、波狀套筒波谷段7、預緊縫8。
[0020]本發(fā)明裝配步驟:如圖2所示，首先，將凸形螺母9、墊片10、防滑套11依次安裝在錨桿桿體1的螺紋段12上適當位置;將已具有凸形結構的桿體裝入波狀套筒3;其次，將預緊防脫套2在擰固在預緊縫8所在的外螺紋處;然后，如附圖所示依次安裝托盤4和螺母5。然后即完成了錨桿的組裝。
[0021 ]本發(fā)明的安裝過程:首先在指定位置通過鉆機打鉆孔；其次，在孔內放入樹脂藥卷;然后，將裝配好的錨桿裝入孔內；接下來，旋轉錨桿攪碎樹脂藥卷;最后，安裝托盤和螺母緊固錨桿。
[0022]本發(fā)明的工作原理:在圍巖變形的過程中，錨桿桿體1與波狀套筒3產生相對滑動。由于波狀套筒3內壁與錨桿桿體的凸形螺母9的接觸面為波狀，于是波狀套筒3內壁在限制凸形螺母9相對滑動時會產生塑性變形，此時圍巖體內積聚的應變能被吸收，從而協(xié)調了圍巖的變形。由于波狀套筒3的內壁為波狀，所以相對滑動一個波形即為一個周期。此外，擰固在波狀套筒3預緊縫側的預緊防脫套2可以防止本發(fā)明受到沖擊時從套筒中脫離失效，從而具有抗沖擊的作用。
【主權項】
1.一種可延伸吸能錨固裝置，其特征在于:包括錨桿桿體、預緊防脫套、波狀套筒、凸形螺母、墊片、防滑套、托盤和螺母，所述的波狀套筒套裝于錨桿桿體上，預緊防脫套設于錨桿桿體與波狀套筒的連接處，并分別與錨桿桿體與波狀套筒螺接，所述錨桿桿體位于波狀套筒內的一端與凸形螺母螺接，凸形螺母的另一端設有墊片、防滑套，波狀套筒的端頭設有托盤和螺母。2.根據(jù)權利要求書1所述的可延伸吸能錨固裝置，其特征在于:所述的凸形螺母為內螺紋結構，其外表面呈凸起的圓弧形，凸起的圓弧段與波狀套筒內的圓弧段相匹配。3.根據(jù)權利要求書1所述的可延伸吸能錨固裝置，其特征在于:所述的防滑套為內螺紋結構，且與錨桿桿體螺接，其長度大于凸形螺母長度的兩倍。4.根據(jù)權利要求書1所述的可延伸吸能錨固裝置，其特征在于:所述的防滑套墊片為外徑大于與凸形螺母接觸處外徑的鋼墊片。5.根據(jù)權利要求書1所述的可延伸吸能錨固裝置，其特征在于:所述的波狀套筒的兩端均為外螺紋結構，一端外徑大的用于安裝托盤和螺母，一端外徑小的外螺紋處對稱開有兩條縫，為預緊縫。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種可延伸吸能錨固裝置。它包括錨桿桿體、預緊防脫套、波狀套筒、凸形螺母、墊片、防滑套、托盤和螺母，所述的波狀套筒套裝于錨桿桿體上，預緊防脫套設于錨桿桿體與波狀套筒的連接處，并分別與錨桿桿體與波狀套筒螺接，所述錨桿桿體位于波狀套筒內的一端與凸形螺母螺接，凸形螺母的另一端設有墊片、防滑套、錨桿桿體，波狀套筒的端頭設有托盤和螺母。本發(fā)明能夠為軟巖和深部圍巖的支護提供較大的協(xié)調變形量和恒定的工作阻力，從而實現(xiàn)多次吸能和延伸；本發(fā)明在受到沖擊地壓作用時，波狀套筒和預緊防脫套的同時作用，產生瞬間大延伸而整體結構不破壞，可以起到抗沖擊的作用。
【IPC分類】E21D21/00
【公開號】CN105422151
【申請?zhí)枴緾N201510936485
【發(fā)明人】馮濤, 馬超甫, 王平, 姚琦, 廖澤
【申請人】湖南科技大學
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月16日