[发明专利]一种适应于软弱围岩大变形的让压锚杆设计方法

权利要求书

1.一种适应于软弱围岩大变形的让压锚杆设计方法，其特征在于，包含以下步骤：

第一步，制造让压载荷可调节的让压构件：

让压载荷可调节的让压构件(2)由传力轴(22)与空腔壳体(21)组成，所述传力轴(22)由传力杆(2201)及端头固定连接的活塞(2202)组成，所述活塞(2202)位于空腔壳体(21)腔内，将所述空腔壳体(21)内腔分隔为压缩腔(2110)以及回流腔(2111)，所述压缩腔(2110)充满液压油(25)，所述空腔壳体(21)的壳壁内部设置有连接所述压缩腔(2110)和回流腔(2111)的溢流通道(2107)，在所述溢流通道(2107)与压缩腔(2110)连接处设置限压阀(23)；所述限压阀(23)包括预应力调节螺栓(2301)、弹簧(2302)、弹珠(2305)；

第二步，确定让压载荷与限压阀(23)调节量的关系：

首先，根据弹性定律，通过试验确定预应力调节螺栓(2301)调节量即调节弹簧(2302)变形量Δ1与弹簧内力F₀的函数关系

F₀＝f₁(Δl) 式1

其次，通过试验确定，在传力轴(22)上作用有荷载F₁时，对应压缩腔(2110)内液压油(25)的油压P，油压P通过溢流入口(2106)作用在弹珠(2305)上的沿调节弹簧(2302)向上的合力为F₂，F₂与F₁的函数关系

F₂＝f₂(F₁) 式2

最后，通过让压构件处于临界让压状态，即当F₂＝F₀时，由式1与式2推求出F₁与Δ1的函数关系

Δl＝f₃(F₁) 式3

当所需让压荷载为F₁时，可由式3确定预应力调节螺栓(2301)调节量Δ1；

其中：f₁表示预应力调节螺栓(2301)调节量Δ1与弹簧内力F₀的函数关系，通过实验确定；f₂表示锚杆上作用有荷载F₁与液压油(25)对弹簧(2302)向上的合力F₂的函数关系，通过实验确定；f₃表示锚杆上作用有荷载F₁与预应力调节螺栓(2301)调节量Δ1之间的函数关系；

第三步，应用于巷道或隧洞中时，根据设计让压荷载、最大让压量以及让压位置，通过调节预应力调节螺栓(2301)调节限压阀阈值，通过选择不同型号尺寸的让压构件(2)或串联不同数目的让压构件(2)调节最大让压量，通过调节内锚段杆体(1)与外锚段杆体(3)的长度来调节让压位置，所有项调节完成之后将让压构件(2)与锚杆杆体进行组装；

第四步，在围岩中打孔，然后将锚杆利用锚固剂锚固到围岩中，再安装上限位托板(5)，最后利用限位螺栓(6)固定锚杆。

2.根据权利要求1所述的一种适应于软弱围岩大变形的让压锚杆设计方法，其特征在于：所述让压构件(2)各组成结构采用高强金属材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种适应于软弱围岩大变形的让压锚杆设计方法，其特征在于：所述的传力杆(2201)进行防腐处理。