[实用新型]恒阻体与恒阻套管组件及NPR锚杆/索

说明书

本实用新型提供一种恒阻体与恒阻套管组件及NPR锚杆/索。恒阻体与恒阻套管组件，包括：恒阻体，所述恒阻体为圆台形，所述恒阻体具有大径端和小径端；恒阻套管，所述恒阻体设置在所述恒阻套管内；所述恒阻体的大径端的径向尺寸大于恒阻套管的内径，所述恒阻体的小径端的径向尺寸小于恒阻套管的内径；所述恒阻体的大径端的端面边缘设有凹槽。在滑移阶段，原产生堆积于恒阻体前端的铁屑，会通过所述的凹槽，在恒阻体向前滑移的过程中，逐渐排出，不再会堆积于恒阻体前端，阻碍恒阻体滑移运动，保证了NPR锚杆/索工作过程中恒阻值的恒定，对工程岩体的变形控制有重要的实践意义。

技术领域

本实用新型涉及NPR锚杆/索技术领域，具体涉及一种恒阻体与恒阻套管组件及NPR锚杆/索。

背景技术

为了满足深部、露天矿高大边坡的高效及安全开采的需要，特别是为了满足高应力岩爆、冲击地压、滑坡以及软岩大变形等灾害的控制与预测的需求，现有技术开发了一种具有高吸能、高恒阻、负泊松比的NPR锚索/杆。

NPR锚索/杆是NPR系列产品的统称，常见的NPR锚索/杆包括NPR锚索和NPR锚杆，以NPR锚杆为例进行说明：如图1和图3所示，NPR锚杆包括恒阻套管2、锥体7、杆体、托盘和紧固螺母，恒阻套管2为中空筒形结构，锥体7为圆台形并安装在恒阻套管2内的空腔中，锥体7的小端的径向尺寸略小于恒阻套管2的内径，锥体7的大端的径向尺寸略大于恒阻套管2的内径。杆体的一端与锥体7固定，另一端伸出恒阻套管2并形成锚定端。恒阻套管2远离锚定端的一端设置有托盘和紧固螺母，恒阻套管2设置有托盘和紧固螺母的一端形成自由端。NPR锚索和NPR锚杆的结构的区别在于：NPR锚杆中，与锥体7固定连接并形成锚定端的是杆体(钢筋)。NPR锚索中，与锥体7固定连接并形成锚定端的是索体(钢绞线)。

如图1和图2所示，当轴向外载荷(拉力)作用在恒阻套管2的自由端，且拉力未超过NPR锚杆的恒阻力P₀(P₀等于锥体7在套管内滑动的极限静摩擦力)时，锥体7未发生滑移，此时锥体7的支护工作效果如图1和图2所示。当拉力超过NPR锚杆的恒阻力(也称恒阻值)P₀时，恒阻套管2将产生与锚固段相反方向的位移，此位移即是NPR锚杆的变形。其中，P₀等于锥体7在套管内滑动的极限静摩擦力，P₀设计为对应的杆体材料屈服强度的80％～90％，或者对应的钢绞线破断力值的80％～90％，确保恒阻体在恒阻套管内滑移时，杆体不发生明显塑性变形或钢绞线不破断，从而保证NPR锚索/杆的可靠工作。恒阻套管2的运动相当于锥体7相对于套管内壁的滑移，当锥体7在恒阻套管2内滑移时，恒阻套管2会产生径向膨胀变形，从而产生NPR(负泊松比)结构效应。锥体7在恒阻套管2内滑移过程中，为了防止锥体7由于强度较低而发生摩擦破坏、导致降阻现象的产生、严重影响NPR锚杆/索的恒阻性能，通常使恒阻套管2的弹模远低于锥体7的弹模。但是，如图3和图4所示，在实际工程的使用中发现，由于锥体7的强度较大，反而会在滑移阶段摩擦切削恒阻套管2内壁并产生铁屑6，铁屑6堆积在锥体7运动方向的前方，阻碍锥体7运动，造成恒阻力增大的现象发生，当恒阻力增大至大于或等于对应的杆体材料屈服强度或钢绞线破断力值时，对应的杆体可能发生明显塑性变形或对应钢绞线破断，进而使得NPR锚杆/索本身失效破坏。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种恒阻体与恒阻套管组件及NPR锚杆/索，以解决目前NPR锚杆/索中，恒阻值增大，导致NPR锚杆/索本身失效破坏的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

恒阻体与恒阻套管组件，包括：

恒阻体，所述恒阻体为圆台形，所述恒阻体具有大径端和小径端；

恒阻套管，所述恒阻体设置在所述恒阻套管内；