一种变形补偿锚杆及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种变形补偿锚杆及其使用方法，包括锚杆套筒和锚杆套筒内的锚杆体，锚杆套筒的一端与螺杆固定连接，锚杆套筒的另一端开口；螺杆上依次设有挡板、与螺杆适配的紧固件，挡板与螺杆螺纹连接；锚杆套筒内设有可伸缩的位移补偿器，位移补偿器的一端与锚杆套筒的底部固定连接，另一端与锚杆体的一端固定连接，锚杆体的另一端从锚杆套筒的开口端伸出；当锚杆体受到拉力时，位移补偿器伸长，并提供反向拉力。本发明专利技术能够很好地适应边坡的小变形，当边坡的坡体大变形时，销钉的移动仍足以支护锚固，从而增加了锚杆的使用寿命，又能减少锚杆再次施工的成本；并且生产加工与施工方便快捷。

A deformation compensating bolt and its application method

【技术实现步骤摘要】
一种变形补偿锚杆及其使用方法
本专利技术涉及一种锚杆及其使用方法，特别是涉及一种变形补偿锚杆及其使用方法。
技术介绍
边坡稳定问题是土力学的三个经典问题之一，锚杆支护相比于其他支护方式，施工更加快捷，而且低费用低耗时，支护锚固效果也较好。但是在降雨工况下，造成的边坡的滑落或坍塌问题，目前的锚杆效果却差强人意。授权公告号为CN105822331A的中国专利公开了一种增阻让压锚杆，但其存在的问题在于：通过插销被逐级剪断来增大工作阻力的方法，不能保证锚杆两端插销同时被剪断，若两端受力不平衡杆体极易倾斜，随时会产生副作用。授权公告号为CN104653209A的中国专利公开了一种多级增阻锚杆及施工方法，但存在以下几个问题：自扩装置后端米字型楔片前厚后薄的设计，极易在端部较薄处因为应力集中现象而导致断裂，从而整个支护体系不再连续，不能继续施工。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的一个目的是提供一种变形补偿锚杆，解决边坡的大变形问题；本专利技术的另一个目的是提供了一种变形补偿锚杆的使用方法。技术方案：本专利技术的变形补偿锚杆，包括锚杆套筒和锚杆套筒内的锚杆体，锚杆套筒的一端与螺杆固定连接，锚杆套筒的另一端开口；螺杆上依次设有挡板、与螺杆适配的紧固件，挡板与螺杆螺纹连接；锚杆套筒内设有可伸缩的位移补偿器，位移补偿器的一端与锚杆套筒的底部固定连接，另一端与锚杆体的一端固定连接，锚杆体的另一端从锚杆套筒的开口端伸出；当锚杆体受到拉力时，位移补偿器伸长，并提供反向拉力。为了进一步优化该锚杆的效果，所述锚杆体包括连接轴和杆体，连接轴的外壁上设有销钉，销钉与连接轴螺纹连接，锚杆套筒的外壁上设有与销钉适配的限位孔以限定锚杆体与锚杆套筒的位移；销钉的抗剪强度大于限位孔周围的限位孔外壁的抗剪强度。可以选取锚杆套筒材质的抗剪强度大于销钉的抗剪强度即可。限位孔用以限定锚杆体与锚杆套筒的位移，同时限位孔外壁的抗剪强度小于销钉的抗剪强度，可以保证锚杆体受到拉力时，限位孔提供一定的反向阻力；当拉力较大时，限位孔可以剪断外壁，落入下一个限位孔，并保持限位孔自身并不被剪断，从而提供逐级的反向阻力，提高锚杆支护效果。优选地，所述销钉呈左右对称设置在连接轴上。左右对称设置使得两端受力均匀。优选地，所述限位孔为若干个，并沿销钉运动方向设置。若干个限位孔的设置使得锚杆体受到拉力的时候形成了相应若干级的阻力，使得该锚杆支护效果更佳稳固。优选地，所述限位孔之间的间距大于销钉的宽度，且沿销钉运动方向，后一个限位孔与前一个限位孔的间距逐渐增大。首先，间距大于销钉的宽度使得提高的阻力足够大；其次，间距逐渐增大可以使得提供给销钉的阻力逐渐增大，提高了锚杆的支护效果。优选地，所述位移补偿器的中部为波纹管，两端为封头板。位移补偿器的中部位弹性金属制成的波纹管，可以伸缩，可靠性好；封头板用于与锚杆套管、锚杆体进行固定连接。优选地，所述位移补偿器与锚杆套筒、位移补偿器与锚杆体均采用紧固件固定连接。紧固件的连接可靠稳定，可拆卸。优选地，所述锚杆体的锚头为圆锥形。优选地，所述挡板靠近锚杆套筒的一侧设有圆锥形基座。圆锥形的基座在安装锚杆时可以将圆锥形基座挤入土体。本专利技术还提供了一种所述变形补偿锚杆的使用方法，包括如下步骤：(1)清理边坡进行找平，后钻孔定位；(2)锚杆装配：将位移补偿器放入锚杆套筒内，将位移补偿器的两端分别与锚杆套筒、锚杆体采用紧固件固定连接；安装销钉，并使其伸入远离锚头的第一个限位孔内；(3)锚杆送入：清孔后，锚杆检查合格送入孔内，使锚杆套筒上的螺杆外漏土体；(4)孔内注浆：压力注浆沿杆体一端注浆，直至浆液从注浆口溢出；(5)锚杆固定：在螺杆上依次安装挡板、紧固件，使挡板紧贴土体，锚杆安装牢固即可。本专利技术的专利技术原理为：通过引入位移补偿器和销钉限位孔的组合，形成了多级防护；当锚杆送入钻孔内部后，边坡随着时间的推移，位移逐渐积累，土体变形中的小位移，位移补偿器能够吸收部分变形，当位移变形量增加到锚杆初始长度不足以承受时，锚杆体上销钉会通过挤压套筒上的填充物来实现轴向拉伸位移，保证锚杆在大变形时能继续使用，既增加了锚杆的使用寿命，又能减少锚杆再次施工的成本。有益效果：(1)本专利技术针对降雨产生的大变形边坡问题可以很好地解决，在保证初期支护锚固效果的同时，当土体下滑或由地震作用导致的大位移时，本专利技术的锚杆能够随位移伸长，仍然具有很好地支护效果；(2)本专利技术能够很好地适应边坡的小变形，当边坡的坡体大变形时，销钉的移动仍足以支护锚固，从而增加了锚杆的使用寿命，又能减少锚杆再次施工的成本；(3)本专利技术的变形补偿锚杆，生产加工与施工方便快捷。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是锚杆体和高强连接螺栓的结构示意图；图3是位移补偿器的结构示意图；图4是锚杆套筒和挡板的结构示意图。具体实施方式如图1～4所示，本专利技术的变形补偿锚杆，包括锚杆套筒2和锚杆套筒2内的锚杆体1，锚杆套筒2的左端固定连接有一螺杆23，螺杆23外露于土体之外，锚杆套筒2的右端开口；螺杆23上依次设有挡板4、与螺杆23适配的紧固件5，图中所示的紧固件5为一八角螺栓，挡板4与螺杆23螺纹连接，挡板4的右侧面设有圆锥形基座41；锚杆套筒2内设有可伸缩的位移补偿器6，该位移补偿器6的中部为弹性金属制成的波纹管64，波纹管64的两端是封头板61，封头板61上均匀设有螺栓孔62、63；位移补偿器6的一端与锚杆套筒2的底部固定连接，另一端与锚杆体1的一端固定连接，锚杆体1的另一端从锚杆套筒2的开口端伸出。锚杆套筒2的底部设有与封头板61上位置相对应的螺栓连接孔22，封头板61和锚杆套筒2底部采用高强连接螺栓3进行固定连接。当锚杆体受到拉力时，位移补偿器6伸长，并提供反向拉力。高强连接螺栓如图2中所示，其包括螺杆31、螺母32、螺帽33，螺杆31上设有螺纹。锚杆体1包括连接轴14和杆体13，且两者为一整体，杆体13上设有螺纹12，连接轴14的左端设有连接垫板143，连接垫板143上设有连接孔142，该连接孔142与位移补偿器6右端封头板61上的螺栓孔63相对应，两者采用高强连接螺栓3进行固定连接。连接轴14上两侧对称设有销钉141，销钉141为高强金属材质，销钉141与连接轴14螺纹连接，锚杆套筒2的外壁上设有与销钉141适配的五个限位孔21以限定锚杆体1与锚杆套筒2的位移，限位孔21沿销钉141运动方向排列；并且销钉141的抗剪强度大于锚杆套筒2外壁上的、限位孔外壁24的抗剪强度，当锚杆受力大变形时，保证杆体13通过销钉141足以剪断限位孔周围的外壁24，后沿着锚杆套筒2发生轴向移动。五个限位孔21沿销钉141运动方向排列设置，且每个限位孔21之间的间距均大于销钉141的宽度，且沿销钉141运动方向，后一个限位孔21与前一个限位孔21的间距逐渐增大，使得提供给销钉141的阻力逐渐增大，提高了锚杆的支护效果。如果锚杆套筒2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变形补偿锚杆，其特征在于：包括锚杆套筒(2)和锚杆套筒(2)内的锚杆体(1)，锚杆套筒(2)的一端与螺杆(23)固定连接，锚杆套筒(2)的另一端开口；螺杆(23)上依次设有挡板(4)、与螺杆(23)适配的紧固件(5)，挡板(4)与螺杆(23)螺纹连接；锚杆套筒(2)内设有可伸缩的位移补偿器(6)，位移补偿器(6)的一端与锚杆套筒(2)的底部固定连接，另一端与锚杆体(1)的一端固定连接，锚杆体(1)的另一端从锚杆套筒(2)的开口端伸出；当锚杆体(1)受到拉力时，位移补偿器(6)伸长，并提供反向拉力。/n

【技术特征摘要】
1.一种变形补偿锚杆，其特征在于：包括锚杆套筒(2)和锚杆套筒(2)内的锚杆体(1)，锚杆套筒(2)的一端与螺杆(23)固定连接，锚杆套筒(2)的另一端开口；螺杆(23)上依次设有挡板(4)、与螺杆(23)适配的紧固件(5)，挡板(4)与螺杆(23)螺纹连接；锚杆套筒(2)内设有可伸缩的位移补偿器(6)，位移补偿器(6)的一端与锚杆套筒(2)的底部固定连接，另一端与锚杆体(1)的一端固定连接，锚杆体(1)的另一端从锚杆套筒(2)的开口端伸出；当锚杆体(1)受到拉力时，位移补偿器(6)伸长，并提供反向拉力。


2.根据权利要求1所述的变形补偿锚杆，其特征在于：所述锚杆体(1)包括连接轴(14)和杆体(13)，连接轴(14)的外壁上设有销钉(141)，销钉(141)与连接轴(14)螺纹连接，锚杆套筒(2)的外壁上设有与销钉(141)适配的限位孔(21)；销钉(141)的抗剪强度大于限位孔(21)周围的限位孔外壁(24)的抗剪强度。


3.根据权利要求2所述的变形补偿锚杆，其特征在于：所述销钉(141)呈左右对称设置在连接轴(14)上。


4.根据权利要求2所述的变形补偿锚杆，其特征在于：所述限位孔(21)为若干个，并沿销钉(141)运动方向排列。


5.根据权利要求4所述的变形补偿锚杆，其特征在于：所述限位孔(21)之间的间距...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅岭，丁夏，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32