[发明专利]胀壳承压板以及采用该胀壳承压板的锚杆

说明书

本发明涉及一种胀壳承压板，包括锥形承压板，锥形承压板的中心沿轴向开设有供锚杆杆体贯穿的通孔，锥形承压板具有平板部和锥形部，锥形部沿轴向的两端分别设为连接端和自由端，连接端的外径大于自由端的外径，连接端与平板部的连接处形成环形挤压台，环形挤压台上设有第一环形让压垫。本发明锚杆在施加预应力时，锥形承压板由于环形挤压台上设有第一环形让压垫，自由端的端面上固定有第二环形让压垫，锥形承压板会挤压注浆体时会释放一定的变形，即产生一定的“让压”变形。在“让压”过程中，锥形部的锥面会径向挤压周边注浆体，使注浆体产生径向膨胀，进而使得注浆体挤压周边岩土体，导致注浆体与岩土体界面的法向应力大大增加，从而显著增强注浆体与岩土体界面的黏结强度，进而大幅提高锚杆抗拔承载力。

技术领域

本发明涉及一种胀壳承压板以及采用该胀壳承压板的锚杆，其可用于矿山巷道、交通隧道、水利涵洞支护、地基基础支护等工程。

背景技术

在锚杆支护系统中，对于压力型锚杆、压力分散型锚杆、拉压复合型锚杆，承压板是该类型锚杆系统中一个重要的部件。锚杆通过无粘结杆体将外荷载传递至承压板，通过承压板挤压注浆体，再通过注浆体与岩土体界面的黏结作用传递至岩土体。因此，注浆体与岩土体界面的黏结强度对锚杆的抗拔承载力极其重要。

目前锚杆使用的承压板均为平面板，因此，注浆体都处于轴向受压，受泊松效应影响，注浆体会有一定的径向膨胀，使注浆体与岩土体界面的法向应力有一定增加，进而使界面黏结强度得到一定增强。但是由于目前承压板均为平面板，且注浆体一般强度较高，泊松效应十分有限，使得注浆体与岩土体界面黏结强度增强效果十分有限，对于大直径锚杆，其增强效果更弱，导致注浆体与岩土体之间的黏结强度没有得到充分利用，锚杆抗拔承载力有待进一步挖掘。

鉴于此，本发明人对上述问题进行深入的研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种胀壳承压板，从而解决现有平面承压板难以增强锚杆注浆体与岩土体界面黏结强度的问题，能够在锚杆施加预应力后，劈裂注浆体，使注浆体产生径向膨胀，大大增加注浆体与岩土体界面的法向应力，从而显著提高界面黏结强度，大幅增加锚杆抗拔承载力。本发明还提出了采用该胀壳承压板的锚杆。

为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：

胀壳承压板，包括锥形承压板，锥形承压板的中心沿轴向开设有供锚杆杆体贯穿的通孔，所述锥形承压板具有平板部和形成平板部上的锥形部，锥形部沿轴向的两端分别设为连接端和自由端，连接端的外径大于自由端的外径，连接端与平板部的连接处形成环形挤压台，环形挤压台上设有第一环形让压垫。

作为本发明的一种优选方式，所述自由端的端面上固定有第二环形让压垫。

作为本发明的一种优选方式，所述锥形部沿轴向的长度为所述平板部的外径的0.5～1.5倍。

作为本发明的一种优选方式，所述锥形部的锥面倾角为5°～20°。

作为本发明的一种优选方式，所述第一环形让压垫的厚度和所述第二环形让压垫的厚度均为2～10mm。

作为本发明的一种优选方式，所述第一环形让压垫和所述第二环形让压垫均为低弹性模量环形垫。

本发明还提出一种锚杆，包括锚杆杆体和安装在锚杆杆体上的锥形承压板，锥形承压板的中心沿轴向开设有供锚杆杆体贯穿的通孔，所述锥形承压板具有平板部和形成平板部上的锥形部，锥形部沿轴向的两端分别设为连接端和自由端，连接端的外径大于自由端的外径，连接端与平板部的连接处形成环形挤压台，环形挤压台上设有第一环形让压垫，锚杆杆体全长范围设置套管，锚杆杆体底端设置有挤压套，挤压套与锥形承压板的平板部采用点焊固定。