技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種圍巖支護結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種柔性錨桿。

背景技術(shù)

在開挖隧道以及巷道的過程中，采用錨桿支護是一項重要而且有效的辦法，并且在開挖以及支護過程中及時測量圍巖變形情況是非常重要的。雖然現(xiàn)有規(guī)范《鐵道行業(yè)標準TB3209》中規(guī)定錨桿體斷后伸長率A為21％，但是由于平時所使用的錨桿為依然剛性桿件，支護時圍巖還未完全穩(wěn)定，在圍巖的來壓或者去壓時，還是容易造成應(yīng)力集中，往往會造成桿件斷裂或者螺栓脫落，并且不能通過錨桿實時監(jiān)測每根錨桿對應(yīng)圍巖的變形情況，造成錨桿支護實際效果與設(shè)計有較大偏差，有時會造成冒頂、塌方等重大安全事故。

授權(quán)公告號為CN201934112U的中國專利，公開了一種彈柔性錨桿，該彈柔性錨桿，通過在鎖固端和托板之間加一彈柔性裝置，從而使得該錨桿在正常的情況下，即在正常的預(yù)緊力幾乎不會發(fā)生變形，只有當因外力導(dǎo)致錨桿受力瞬間變大時，彈柔性裝置才會產(chǎn)生變形，使錨桿在突然受到大力時不破壞，該專利存在以下不足：1、該專利描述僅在錨桿突然受到大力時彈柔性裝置才會產(chǎn)生變形，正常預(yù)緊力不會變形，說明彈柔性裝置剛度依然偏大，所起作用仍然十分有限，且強調(diào)錨桿受力的突然性，柔性變形范圍窄，此時對彈柔性裝置具有一定的沖擊性，影響彈柔性錨桿的穩(wěn)定性和使用壽命；2、未對所述的彈柔性裝置的具體形式，勁度系數(shù)，允許變形范圍作出具體說明，適用范圍模糊，在具體實施例中較難實施；3、錨桿只有在圍巖來壓，引起彈柔性裝置壓縮時，彈柔性裝置才能發(fā)揮作用，而在圍巖卸壓時，彈柔性裝置并未起到作用，應(yīng)用范圍有限；4、沒有測量裝置，無法觀測圍巖實時變形量。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種柔性錨桿，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且使用操作簡便、使用效果好，在圍巖來壓時，彈簧體被壓縮，在保護錨桿的同時，充分發(fā)揮了圍巖的自穩(wěn)功能，且能通過刻度尺監(jiān)測圍巖來壓時圍巖的變形量，在圍巖卸壓時，彈簧體被拉伸，使圍巖能夠充分卸壓，同時能夠通過刻度尺監(jiān)測圍巖卸壓時的變形量，滿足了隧道支護時“勤量測”的原則。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種柔性錨桿，其特征在于：包括桿體、設(shè)置在所述桿體外露段的托盤和與所述托盤固定連接的彈簧體、以及插入安裝在所述托盤上且與所述桿體平行布設(shè)的刻度尺；所述托盤包括第一托盤和第二托盤，所述第一托盤和第二托盤依次平行套入安裝在所述桿體的外露段上，所述彈簧體設(shè)置在所述第一托盤和第二托盤之間，所述刻度尺穿過所述第一托盤固定連接在所述第二托盤上。

上述的一種柔性錨桿，其特征是：所述第一托盤和第二托盤均為圓形托盤，所述圓形托盤的圓心位置上開設(shè)有圓形孔，所述桿體的外露段插入設(shè)置在所述圓形孔內(nèi)，所述圓形孔的直徑不小于所述桿體外露段的直徑。

上述的一種柔性錨桿，其特征是：所述第一托盤2-1的外側(cè)通過限位螺母5固定在桿體1的外露段上。

上述的一種柔性錨桿，其特征是：所述彈簧體為圓柱螺旋彈簧，所述圓柱螺旋彈簧的中心與所述托盤的圓心重合，所述圓柱螺旋彈簧套設(shè)在所述桿體的外露段上，所述彈簧體的剛度為1.2×10⁶N/m～3.8×10⁶N/m，所述圓柱螺旋彈簧的直徑與所述托盤的直徑的比值為0.7～0.85。

上述的一種柔性錨桿，其特征是：所述圓柱螺旋彈簧簧條的截面為矩形。

上述的一種柔性錨桿，其特征是：所述刻度尺為圓柱形刻度尺，所述刻度尺的刻度范圍為-10cm～15cm，所述第一托盤上開設(shè)有供所述圓柱形刻度尺穿過的第一開孔，所述第二托盤上開設(shè)有供所述圓柱形刻度尺安裝的第二開孔，所述第一開孔的直徑大于所述圓柱形刻度尺的直徑。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單且加工制作簡便，投入成本較低。

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，包括桿體、設(shè)置在桿體外露段的托盤、與托盤固定連接的彈簧體，以及插入安裝在托盤且與桿體平行布設(shè)的刻度尺，連接簡便。

3、本實用新型在圍巖來壓時，彈簧體被壓縮，在保護柔性錨桿桿體的同時，充分發(fā)揮了圍巖的自穩(wěn)功能，且能通過刻度尺監(jiān)測圍巖來壓時圍巖的變形量，在圍巖卸壓時，彈簧體被拉伸，使圍巖能夠充分卸壓，同時能夠通過刻度尺監(jiān)測圍巖卸壓時的變形量，滿足了隧道支護時“勤量測”的原則。

4、在限位螺母加壓定位后即對彈簧有一定的壓縮量，變形范圍增大，柔性更強，在突然有大力時，緩沖能力增強，對彈簧體沖擊降低，可靠性增強；由于在開始螺母加壓時彈簧已經(jīng)有一定的壓縮變形量，在圍巖卸壓時，柔性變形范圍大。