[发明专利]一种可伸缩的自动卸压式锚杆

说明书

本发明公开了一种可伸缩的自动卸压式锚杆，包括锚杆体、压力传感器、连接环、控制器，锚杆体至少包括第一锚杆体和第二锚杆体；连接环设在第一锚杆体和第二锚杆体的连接处周侧，连接环的内侧设置伸缩固定机构，压力传感器和控制器设置在锚杆体的上部，压力传感器、伸缩固定机构均与控制器电连接；所述伸缩固定机构在正常状态时，所述伸缩固定机构与所述锚杆体固定连接；所述伸缩固定机构收缩状态时，所述锚杆体受垃伸长。本发明通过设置压力传感器和伸缩固定结构，即可测量锚杆承受拉力大小，又能在承受拉力过大时自动伸长卸压，多次控制围岩变形。

技术领域

本发明属于建筑施工领域，尤其涉及一种可伸缩的自动卸压式锚杆。

背景技术

随着我国煤炭的进一步开采，露天煤矿和地层浅部的煤炭资源越来越少，煤矿开采不断向深部发展，同时，巷道所处的地质条件也越发复杂，巷道围岩变形也越来越大。现有的锚杆在高地应力作用下，常常因为无法承受围岩的大变形而被拉断，因而往往需要二次支护，不仅浪费了大量的人力物力，还增加了修复难度、延长了工期。因此，现今设计的锚杆应具有一定的伸缩性，在承受的压力过大时能自动卸压，在压力释放后又能继续承受拉力，既能限制围岩的变形，又能防止其被拉断。

而目前已开发的可变形锚杆只能承受一次变形，无法多次卸压，并且功能单一，极大限制了可变形锚杆在岩土工程支护领域的推广应用。

发明内容

本发明提供了一种可伸缩的自动卸压式锚杆，通过设置压力传感器和伸缩固定结构，即可测量锚杆承受拉力大小，又能在承受拉力过大时自动伸长卸压，多次控制围岩变形。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种可伸缩的自动卸压式锚杆，包括锚杆体、压力传感器、连接环、控制器，所述锚杆体至少包括第一锚杆体和第二锚杆体；

所述连接环设在所述第一锚杆体和所述第二锚杆体的连接处周侧，所述连接环的内侧设置伸缩固定机构，所述压力传感器和所述控制器设置在所述锚杆体的上部，所述压力传感器、所述伸缩固定机构均与所述控制器电连接，所述控制器控制所述伸缩固定机构收缩；

所述伸缩固定机构在正常状态时，所述伸缩固定机构与所述锚杆体固定连接；所述伸缩固定机构收缩状态时，所述锚杆体受拉伸长。

压力传感器可实时监测锚杆所述的应力，当锚杆所受到的应力超过锚杆的极限时，压力传感器将信号输送到控制器，控制器接收到信号，将控制伸缩固定机构收缩卡接在锚杆体的执行端，锚杆体进行伸长，然后伸缩固定机构恢复到正常状态，继续卡接在锚杆体上，若压力传感器检测到应力又处在较大时，控制器继续控制伸缩固定机构，锚杆体进行伸长，因此锚杆体可以多次进行释放应力、卸压。

优选地，所述伸缩固定机构包括反应环、卡接单元，所述连接环内、第一锚杆体和所述第二锚杆体连接处外固定设置套筒，所述套筒沿周侧设置若干个侧孔，所述反应环设置在所述连接环的内侧，所述反应环内沿周侧设置多个卡接单元，所述卡接单元卡接在所述侧孔内，用于固定所述锚杆体，所述卡接单元与所述控制器电连接。

正常状态下，卡接单元卡接在侧孔内，在锚杆体受到的压力过大时，控制器控制卡接单元的执行端收缩，与侧孔脱离，锚杆体伸长，待锚杆体伸长，卡接单元的执行端卡接到下一个侧孔内，伸长停止，若此时应力传感器检测到应力还是过大，控制器继续控制卡接单元，使执行端脱离侧孔，锚杆体继续释放应力、卸压。

优选地，所述卡接单元包括电动推止器、弹性体、卡头、垫板和底板，所述弹性体的一端固定连接在所述反应环的内侧，另一端固定设置在所述垫板上，所述卡头固定在垫板上，所述电动推止器的固定端固定在所述底板上，所述电动推止器的自由端固接于所述垫板，所述电动推止器与所述控制器电连接，所述底板与所述反应环相切连接；

所述弹性体在正常状态时，所述卡头穿出所述底板、反应环卡接在侧孔内；所述弹性体在压缩状态时，所述卡头在所述反应环内。