[发明专利]恒阻锚索结构和锚固方法

说明书

本发明提供一种恒阻锚索结构和锚固方法，应用于岩体支护，锚索结构包括套筒、索体、锚具、恒阻体和预紧力施加装置，套筒包括第一套筒段和第二套筒段，第二套筒段内壁沿轴向分布有多个环状凸起；索体活动端位于第一套筒段内，固定端伸出套筒且能够固定于岩体内；锚具固定于索体外壁且位于套筒内；恒阻体位于套筒内且套设于锁具外，预紧力施加装置安装于套筒上，用于给恒阻体施加预紧力，使恒阻体抵在环状凸上，从而对围岩提供反向拉力，实现对围岩的控制，保证围岩大变形时不易产生破坏性事故。

技术领域

本发明涉及锚固技术领域，具体而言，涉及一种恒阻锚索结构和锚固方法。

背景技术

自20世纪50年代后期起，我国开始在矿山巷道中使用锚固技术，锚固技术具有支护成本低、制造工序简单，支护效果稳定等诸多优点，在岩体支护中得到了广泛的采用和迅速发展。

煤矿巷道顶板支护大多采用锚索进行，传统的锚索索体采用预应力钢绞线，一端固定于顶板岩壁，另一端通过锚固剂锚固在稳定岩层中，提供径向及切向约束，提高岩层水平承载能力，达到整治巷道顶板变形及顶板冒落的目的。

但随着我国采矿深度的不断增加，锚索的长度及预紧力的大小也不断增加，在这种要求下，锚索在施工过程中因施加预紧力而外露索尾较长，如图1所示，严重影响了端头支架推移过程，并且容易造成设备损毁。同时，常规锚索采用张拉式机器施加预紧力，该过程可控性较小，易引发安全事故。

需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种恒阻锚索结构和锚固方法，解决现有锚索结构的一种或多种问题。

根据本发明的一个方面，提供一种恒阻锚索结构，应用于岩体支护，包括：

套筒，呈贯通的筒状结构，包括相互连接的第一套筒段和第二套筒段，所述第二套筒段内壁沿轴向分布有多个朝向所述套筒轴心的环状凸起；

索体，包括固定端和活动端，所述活动端位于所述套筒内，所述固定端伸出所述套筒且能够固定于所述岩体内；

锚具，固定于所述索体外壁且位于所述套筒内；

恒阻体，位于所述第二套筒段内，所述恒阻体呈贯通的筒状结构且套设于所述锚具外，所述恒阻体靠近所述索体固定端的内径小于所述锚具靠近所述索体活动端的外径，所述恒阻体的最大外径大于所述环状凸起的内径；

预紧力施加装置，安装于所述第一套筒段上，用于通过所述套筒给所述恒阻体施加预紧力，以使所述恒阻体抵在所述环状凸起朝向所述索体活动端的一侧，且使所述锚具抵在所述恒阻体内壁。

在本申请一种示例性实施例中，所述恒阻体包括锥形筒段，所述锥形筒段外壁锥面的直径沿所述索体活动端向固定端的方向逐渐收缩，所述锥面的最大外径为所述恒阻体的最大外径。

在本申请一种示例性实施例中，所述多个环状凸起沿所述套筒轴向等间隔分布。

在本申请一种示例性实施例中，所述多个环状凸起的内径相等。

在本申请一种示例性实施例中，所述锚具为夹片式锚具，所述夹片式锚具位于所述恒阻体的锥形筒段内。

在本申请一种示例性实施例中，所述夹片式锚具包括多个楔形夹片，所述多个楔形夹片围绕呈筒状并夹持于所述索体外壁，所述恒阻体锥形筒段的内壁形状与所述夹片式锚具外壁形状配合。

在本申请一种示例性实施例中，所述第一套筒段外壁具有外螺纹，所述预紧力施加装置为螺母，所述螺母外径大于所述岩体的孔径。

在本申请一种示例性实施例中，所述螺母外壁具有沿所述螺母径向向外延伸的延伸部，所述延伸部上设置有安装孔。