[发明专利]待嵌入钻孔中的固定材料中的岩石锚杆

说明书

技术领域

本发明涉及用于在矿山中的岩石洞室的加固期间以及在与岩石类似的作业期间吸收力的岩石锚杆。

背景技术

矿山在世界上被建造得越来越深以获取矿物。这导致增大的岩石张力和增大的地震活动风险。随着深度增加，在具有大变形的区域中，使用能够吸收能量的加固，也被已知为“动态加固”。

主要有两种不同类型的能量吸收锚杆。在一个变型中，能量的吸收通过锚杆与灌浆之间或锚杆与钻孔之间的摩擦来进行。锚杆滑动并吸收能量。

第二种方法是使锚杆发生变形或应变。如果应变的程度大，则能量的吸收也就多。应变的程度越大，能量的吸收就越多。

为了实现尽可能较大程度的应变，作为锚杆在钻孔内的附接部与锚杆的自由端部之间这段长度的未接合长度应该尽可能长。

嵌入式动态岩石锚杆通常包括具有螺纹接头的带螺纹的区域范围以及沿着锚杆的一个或若干个附接区域。术语“附接区域”在此处用来表示沿着锚杆的已经嵌入钻孔中的区域范围的一个或若干个区域。沿着锚杆的在其处锚杆能发生应变的能量吸收区域由嵌入部分之间的延伸部构成，其中，延伸部在灌浆与锚杆之间具有较小的摩擦。锚杆具有若干个锚固件将使锚杆的能量吸收能力减小，因为锚杆能发生应变的延伸部被减少。

在岩石洞室中的损坏到达锚固件之间的区域的情况下，动态嵌入式锚杆的缺点将会显现，因为在这种情况下不存在将岩石保持就位的对抗力。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种下述嵌入式动态岩石锚杆来消除上文描述的问题：该嵌入式动态岩石锚杆的能量吸收能力更大，因为该嵌入式动态岩石锚杆可以发生应变的区域范围比常规的嵌入式动态岩石锚杆长。

该目的通过具有下述能量吸收部件的嵌入式动态岩石锚杆来实现：该能量吸收部件位于受保护的环境中而不能与灌浆接触，同时该能量吸收部件尽可能长。

附图说明

下面将参照附图对本发明进行描述，在附图中：

图1示出了根据本发明的具有带楔形件的锚固件的岩石锚杆的侧视图，

图1A示出了根据本发明的岩石锚杆的替代性实施方式，

图2以剖开视图的方式示出了图1的岩石锚杆，

图2A以剖开视图的方式示出了图1A的岩石锚杆，

图3示出了螺纹接头的端视图，

图4示出了锚固件的端视图，

图5示出了图1的锚杆，其中，该锚杆中的锚固件被换成搅拌装置，

图6a示出了设置有突出部的外部管状部件，

图6b示出了具有穿孔的外部管状部件，

图6c示出了具有图案的外部管状部件，

图7a示出了呈加固构件形式的能量吸收部件，

图7b示出了呈线丝形式的能量吸收部件，

图7c示出了呈钢制杆形式的能量吸收部件，

图7d示出了呈复合材料形式的能量吸收部件，以及

图8示出了具有用于引入岩石锚杆的钻孔的岩石。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的岩石锚杆1，岩石锚杆1意在被嵌入到岩石中的钻孔2中。岩石锚杆1包括延伸的外部管状部件3和延伸的内部能量吸收部件4。在一个优选实施方式中，外部部件3的长度被给定成略小于能量吸收部件4的长度。外部管状部件3具有第一端部5和第二端部6，并且外部管状部件3的尺寸允许能量吸收部件4被外部部件3围绕。有利的是外部部件3具有呈圆形对称的金属管形式的圆形截面，但应当认识到，其他形式和其他材料也是可行的。例如可以使用金属、塑料或复合材料制成的方形、椭圆形或矩形管。也可以使用其他形式的外部管状部件3。

如图6a至图6c中所示，外部管状部件3的套壳7设置有摩擦增大结构，例如呈图案8的形式的结构。套壳7可以设置有与在加固构件上所通常设置的突出部相同的方式的突出部9。套壳7还可以设置有穿孔10，或者设置有图案、突出部和穿孔的各种组合。摩擦增大结构的目的是在已经嵌入锚杆1的混凝土中给予更好的附接表面。如果套壳7设置有穿孔10，则给出了混凝土抓到管状部件3上但不会使混凝土进入管状部件并与能量吸收部件4接触的可能性。