本實(shí)用新型涉及一種讓壓錨桿，特別是適用于巷道、邊坡、隧道等領(lǐng)域使用的讓壓錨桿。

背景技術(shù)：

在采礦或隧道工程中，圍巖的變形能可能較大，且圍巖的變形中其中的一部分是不能控制的變形，對這部分變形，應(yīng)該讓其發(fā)生而不應(yīng)該進(jìn)行支護(hù)，使其能量得到部分釋放，應(yīng)力重新分布，這樣能夠充分利用圍巖自身的承受能力。剩余的部分則需要進(jìn)行支護(hù)，以防止垮塌。而圍巖的變形是逐漸發(fā)展的，但支護(hù)一般都在開挖之后馬上進(jìn)行。如果利用普通的錨桿進(jìn)行支護(hù)，由于其不能產(chǎn)生過大變形，可能出現(xiàn)后期支護(hù)力過大而錨固體被拔出或錨桿斷裂而失效的情況。為了協(xié)調(diào)圍巖的變形，支護(hù)的讓壓功能顯得十分必要。支護(hù)的前期，支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠隨圍巖的變形產(chǎn)生相應(yīng)變形，變形的后期又能提供足夠的支護(hù)力，防止圍巖過度變形而失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種讓壓錨桿，以解決普通錨桿延伸率低、支護(hù)阻力不可隨錨桿變形調(diào)節(jié)，不能滿足巷道圍巖邊坡等大變形需要的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利的技術(shù)方案如下：

一種讓壓錨桿，包括外端桿體和錨固體，所述外端桿體固定連接有剪切板；所述錨固體固定連接有與剪切板配合的U型叉臂；U型叉臂和剪切板上均成形有供剪切塊穿過的剪切塊安裝孔；U型叉臂上或剪切板上沿長度方向成形有若干孔洞，相鄰孔洞之間成形有薄板。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述剪切板上沿長度方向成形有若干孔洞。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述剪切板上的剪切塊安裝孔設(shè)置在剪切板上臨近外端桿體端；U型叉臂上的剪切塊安裝孔設(shè)置在U型叉臂遠(yuǎn)離錨固體端。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述剪切塊橫截面的形狀為矩形、橢圓形、梯形、三角形或以上形狀的組合。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述剪切塊的剪切端截面為三角形或梯形。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述孔洞為圓形、矩形、橢圓形或三角形。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述錨固體通過錨固段桿體與U型叉臂固定連接。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述U型叉臂外套設(shè)有套筒。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述套筒為PVC套筒。

本實(shí)用新型的讓壓錨桿由錨固體、錨固段桿體、剪切板、剪切塊、 U型叉臂、外端桿體、錨頭組成。

所述的剪切板是具有一定厚度的金屬板，剪切板的一端通過錨固段桿體與錨固體相連，連接方式可以是焊接或螺紋連接。剪切板上設(shè)有一排孔洞，孔洞的形狀可以是矩形、圓形、橢圓形或以上形狀的組合。剪切板靠近錨固體的一端最后一個(gè)孔位即安裝孔用于安裝剪切塊，其大小應(yīng)使剪切塊能從中穿過。

所述的剪切塊由高強(qiáng)度的金屬制成，具有足夠的強(qiáng)度，使其受力時(shí)的變形很小，可忽略不計(jì)。剪切塊為柱狀，橫截面形狀為矩形、橢圓形、梯形、三角形或以上形狀的組合，其作用是用于將剪切板孔洞之間的金屬薄板剪斷，從而實(shí)現(xiàn)讓壓效果。剪切塊安裝在U型叉臂前端，通過焊接或螺栓進(jìn)行固定。

所述的U型叉臂是由金屬或其它材料制成，具有足夠的強(qiáng)度，保證錨桿工作期間不會損壞。兩叉臂平行，中間間距等于或略大于剪切板厚度，使剪切板剛好可以放入兩叉臂之間，兩叉臂前端相同位置開有相同的通孔，通孔的形狀和大小與剪切塊橫截面相同，使剪切塊能穿過這兩個(gè)通孔。U型叉臂的兩臂交接的一端與外端桿體通過焊接或螺紋進(jìn)行連接，且強(qiáng)度足夠。

本實(shí)用新型可以在巷道圍巖或邊坡發(fā)生大變形時(shí)受到拉伸而伸長，并隨著錨桿變形的增長而提供可調(diào)節(jié)的工作阻力，工作阻力可以是增大的，也可以是減小的，變化靈活，可以與巷道圍巖或邊坡的變形狀態(tài)充分協(xié)調(diào)，具有很好的支護(hù)讓壓作用。

附圖說明：

為了更清楚地示意本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖采用示意性實(shí)施例的形式對實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說明，其中：

圖1為實(shí)用新型實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為剪切板示意圖

圖3為剪切塊示意圖

圖4為U型叉臂示意圖

圖中1-錨固體、2-錨固段桿體、3-剪切板、4-剪切塊、41-剪切端、5-U型叉臂、6-外端桿體、7-孔洞、8-薄板、9-安裝孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1所示的讓壓錨桿，包括錨固體1、錨固段桿體2、剪切板3、剪切塊4、U型叉臂5、外端桿體6。

所述的剪切板3是具有一定厚度的金屬板，剪切板3的一端通過錨固段桿體2與錨固體1相連，連接方式可以是焊接或螺紋連接。剪切板3上設(shè)有一排孔洞，孔洞的形狀可以是矩形、圓形、橢圓形或以上形狀的組合。剪切板3靠近錨固體1的一端最后一個(gè)孔位用于安裝剪切塊，其大小應(yīng)使剪切塊能從中穿過。

所述的剪切塊4由高強(qiáng)度的金屬制成，具有足夠的強(qiáng)度，使其受力時(shí)的變形很小，可忽略不計(jì)。剪切塊4為柱狀，橫截面形狀為矩形、橢圓形、梯形、三角形或以上形狀的組合，其作用是用于將剪切板3 孔洞之間的金屬薄板剪斷，從而實(shí)現(xiàn)讓壓效果。剪切塊4安裝在U型叉臂5前端，通過焊接或螺栓進(jìn)行固定。

所述的U型叉臂5是由金屬或其它材料制成，具有足夠的強(qiáng)度，保證錨桿工作期間不會損壞。兩叉臂平行，中間間距等于或略大于剪切板3厚度，使剪切板3剛好可以放入兩叉臂之間，兩叉臂前端相同位置開有相同的通孔，通孔的形狀和大小與剪切塊4橫截面相同，使剪切塊4能穿過這兩個(gè)通孔。U型叉臂5的兩臂交接的一端與錨固段桿體2通過焊接或螺紋進(jìn)行連接，且強(qiáng)度足夠。

在充分了解巷道圍巖或邊坡變形特征的情況下，首先確定出讓壓過程中所需要的讓壓阻力和讓壓位移總量，進(jìn)而確定出剪切板3的長度l、厚度h、孔洞的形狀、大小及數(shù)量。剪切板3相鄰孔洞之間的待剪切金屬薄板的間距、高度、跨度、材料強(qiáng)度等因素一起確定了讓壓阻力，靈活調(diào)節(jié)這些參數(shù)的組合，可以實(shí)現(xiàn)對讓壓阻力的控制。根據(jù)需要，讓壓阻力可以設(shè)計(jì)為恒定的，或逐漸增大的，或逐漸減小的阻力，或先增大后減小的，或先減小后增大的等等。

同時(shí)還要確定剪切塊4及U型叉臂5的形狀尺寸及材料，以保證其有足夠的強(qiáng)度抵抗設(shè)計(jì)錨固力，并在工作中變形很小，可忽略不計(jì)。

安裝時(shí)，剪切板3的一端與錨固體1通過錨固桿體連接，也可直接與錨固體1連接，連接方式為焊接或螺紋連接。將剪切板3放置在 U型叉臂5中間，使剪切板3靠近錨固段的最后一個(gè)孔洞處于雙叉臂臂端的兩個(gè)通孔之間并對中，將剪切塊4穿過這三個(gè)孔洞，然后通過焊接或螺栓固定剪切塊4。雙叉臂的兩臂相連的一端與外端桿體6通過焊接或螺紋方式連接。為了盡量避免或減小地下水可能對讓壓機(jī)構(gòu)造成的侵蝕，在讓壓機(jī)構(gòu)組裝完畢后，用略大于讓壓機(jī)構(gòu)外圍尺寸的 PVC或其它材料的套筒將讓壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行密封。將組合好的讓壓錨桿置入預(yù)先鉆好的孔中，按常規(guī)方式如壓力注漿的方式固定錨桿，外端桿體6的錨頭固定方式采用傳統(tǒng)方式，如錨板+螺栓連接，或錨具連接等。本實(shí)用新型可以通過靈活設(shè)計(jì)，控制讓壓機(jī)構(gòu)的尺寸，實(shí)現(xiàn)讓壓機(jī)構(gòu)與錨孔大小之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，使之對整體施工不造成影響。

本實(shí)用新型實(shí)例中的讓壓機(jī)構(gòu)與錨固體1通過錨固段桿體2的連接不是必須的，讓壓機(jī)構(gòu)可以與錨固體1直接相連，或通過設(shè)計(jì)，直接將剪切板3作為錨固體。

本實(shí)用新型實(shí)例在施工到位后，隨著巷道圍巖或邊坡滑體的變形，錨固結(jié)構(gòu)逐漸開始受力，受力達(dá)到所設(shè)計(jì)的讓壓阻力后，剪切板3上的孔洞之間的金屬薄板開始被剪切塊4剪切。第一個(gè)薄板被剪斷后，其殘留的部分與第二個(gè)薄板共同開始提供阻力，此時(shí)第一個(gè)薄板對剪切塊的滑移實(shí)現(xiàn)遲滯作用，防止剪切塊4在圍巖或邊坡下滑力的牽引下在切斷第一個(gè)薄板后由于缺少后續(xù)阻力猛然滑動，造成沖擊，進(jìn)而引起錨桿受到過大沖擊力而斷裂或拔出，引起垮塌。當(dāng)?shù)诙€(gè)薄板被剪斷后，其殘留部分又與第三道薄板發(fā)揮阻力作用，以此類推，剪切塊4在空洞之間進(jìn)行較為平順的剪切滑移，從而實(shí)現(xiàn)了讓壓過程。而為了實(shí)現(xiàn)更為平順的剪切滑移，剪切塊剪切端的截面優(yōu)選為三角形或梯形。

有上述結(jié)構(gòu)可明顯得知孔洞也可設(shè)置在U型叉臂上，剪切塊固定在剪切板上，或剪切塊直接固定在錨桿上。

綜上所述，通過一種結(jié)構(gòu)簡單、變化靈活的讓壓機(jī)構(gòu)，本實(shí)用新型在巷道圍巖或邊坡發(fā)生大變形時(shí)，能提供一種讓壓阻力可調(diào)的讓壓錨桿，這種讓壓錨桿可以與變形進(jìn)行充分協(xié)調(diào)，同時(shí)，可根據(jù)變形特點(diǎn)對讓壓過程中的讓壓阻力的大小進(jìn)行調(diào)整。

如上所述，對本實(shí)用新型的實(shí)施實(shí)例進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但只要實(shí)質(zhì)上沒有脫離本實(shí)用新型的特點(diǎn)及效果，是可以有很多變形的，這對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，因此，這些變形的實(shí)例也全部包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

1.一種讓壓錨桿，其特征在于，包括外端桿體(6)和錨固體(1)，所述外端桿體(6)固定連接有剪切板(3)；所述錨固體(1)固定連接有與剪切板(3)配合的U型叉臂(5)；U型叉臂(5)和剪切板(3)上均成形有供剪切塊(4)穿過的剪切塊安裝孔(9)；U型叉臂(5)上或剪切板(3)上沿長度方向成形有若干孔洞(7)，相鄰孔洞(7)之間成形有薄板(8)。

2.如權(quán)利要求1所述的讓壓錨桿，其特征在于，所述剪切板(3)上沿長度方向成形有若干孔洞(7)。

3.如權(quán)利要求2所述的讓壓錨桿，其特征在于，所述剪切板(3)上的剪切塊安裝孔(9)設(shè)置在剪切板(3)上臨近外端桿體(6)端；U型叉臂(5)上的剪切塊安裝孔(9)設(shè)置在U型叉臂(5)遠(yuǎn)離錨固體(1)端。

4.如權(quán)利要求1所述的讓壓錨桿，其特征在于，所述剪切塊(4)橫截面的形狀為矩形、橢圓形、梯形、三角形或以上形狀的組合。

5.如權(quán)利要求4所述的讓壓錨桿，其特征在于，所述剪切塊(4)剪切端(41)的截面為三角形或梯形。

6.如權(quán)利要求1所述的讓壓錨桿，其特征在于，所述孔洞(7)為圓形、矩形、橢圓形或三角形。

7.如權(quán)利要求1所述的讓壓錨桿，其特征在于，所述錨固體(1)通過錨固段桿體(2)與U型叉臂(5)固定連接。

8.如權(quán)利要求1所述的讓壓錨桿，其特征在于，所述U型叉臂(5)外套設(shè)有套筒。

9.如權(quán)利要求8所述的讓壓錨桿，其特征在于，所述套筒為PVC套筒。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型公開了一種讓壓錨桿，包括外端桿體和錨固體，所述外端桿體固定連接有剪切板；所述錨固體固定連接有與剪切板配合的U型叉臂；U型叉臂和剪切板上均成形有供剪切塊穿過的剪切塊安裝孔；U型叉臂上或剪切板上沿長度方向成形有若干孔洞，相鄰孔洞之間成形有薄板。本實(shí)用新型解決了普通錨桿延伸率低、支護(hù)阻力不可隨錨桿變形調(diào)節(jié)，不能滿足巷道圍巖邊坡等大變形需要的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：羅宏;陳仁朋;劉源;吳熠文;張品

受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南大學(xué)

文檔號碼：201720255534

技術(shù)研發(fā)日：2017.03.16

技術(shù)公布日：2017.12.05