[实用新型]一种自钻式让压中空锚杆

说明书

一种自钻式让压中空锚杆，以在围岩大变形条件下仍然具有很好的支护作用以保证隧道的稳定。中空锚杆杆体的后部设置恒阻让压机构，该恒阻让压机构包括外套筒、让压筒和让压螺母。让压筒套装在外套筒内，其远端和近端具有与外套筒环形内壁滑动配合的导向段，远端和近端导向段之间为经向内缩形成的变形段。外套筒的远端为径向内缩形成的限位环，中空锚杆杆体的后部穿过限位环和让压筒内腔，让压螺母与中空锚杆杆体螺纹连接且作用于近端导向段与变形段过渡段的内壁上，远端导向段的端面作用在限位环上。垫板套装在外套筒上，螺母与外套筒后部的外螺纹段螺纹连接，螺母前端面作用在垫板板面上。

技术领域

本实用新型涉及隧道及地下工程大变形围岩段围岩支护技术领域，特别是一种自钻式让压中空锚杆。

背景技术

川藏铁路、成兰铁路等西部山区铁路修建遇见了大量的高地应力隧道，围岩常常表现出大变形的特点，具体表现为软岩大变形、岩爆大变形、冲击大变形。当隧道大变形围岩段锚杆钻孔施工易塌孔时，隧道围岩锚杆支护只能选用自钻式中空锚杆，但是现有的锚杆延伸率低，不能适应隧道围岩大变形的特点。当围岩出现较大变形时，由于变形初期能量较大，隧道围岩的变形能超出锚杆所能承受的范围，将导致锚杆等支护设备失效，进而造成隧道塌方等事故。

让压锚杆的让压原理或让压机构有多种多样，有的让压机构位于锚杆前端(即锚孔底部)，有的让压机构位于锚杆中部，有的让压机构位于锚头处(即垫板与螺母之间)。在公开的让压锚杆方案中，绝大部分让压机构属于概念设计，不具有可实施性；有的让压机构方案可实施，此类让压锚杆主要适用于矿山巷道围岩支护，并不适用于隧道大变形围岩支护。自钻式中空锚杆的工作特性决定了让压机构不能安装在锚杆前端和中部。隧道大变形围岩支护施工遵循“加固围岩，改善变形、先柔后刚、先放后抗、变形留够、底部加强”的原则，初期支护要及时封闭成环，喷射混凝土一旦将锚头处的让压机构封闭，让压锚杆也发挥不了让压功能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自钻式让压中空锚杆，以在围岩大变形条件下仍然具有很好的支护作用以保证隧道的稳定。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种自钻式让压中空锚杆，包括中空锚杆杆体和设置在其后端的垫板、螺母，在中空锚杆杆体的前端固定安装自钻式钻头，其特征是：所述中空锚杆杆体的后部设置恒阻让压机构，该恒阻让压机构包括外套筒、让压筒和让压螺母；所述让压筒套装在外套筒内，其远端和近端具有与外套筒环形内壁滑动配合的导向段，远端和近端导向段之间为经向内缩形成的变形段；所述外套筒的远端为径向内缩形成的限位环，中空锚杆杆体的后部穿过限位环和让压筒内腔，让压螺母与中空锚杆杆体螺纹连接且作用于近端导向段与变形段过渡段的内壁上，远端导向段的端面作用在限位环上；所述垫板套装在外套筒上，螺母与外套筒后部的外螺纹段螺纹连接，螺母前端面作用在垫板板面上。

本实用新型的有益效果是，在中空锚杆杆体的后部设置恒阻让压机构，中空杆体与恒阻让压机构紧密配合，当中空锚杆杆体轴向拉力达到设定值时，让压螺母挤压让压筒的变形段扩大筒内径，从而使得中空杆体与恒阻让压机构可相对滑动设定的位移，即在隧道围岩发生大变形时自动延伸，并保持恒定的工作阻力，吸收围岩能量；通过预测隧道围岩大变形量，设定恒阻让压机构的长度，可确保在围岩大变形条件下仍然具有很好的支护作用以保证隧道的稳定；锚固施工方法简便，支护施工采用水泥浆护壁钻孔，成孔注浆完成后安装恒阻让压机构、垫板、螺母和保护筒，完成单根锚杆支护施工。

附图说明

本说明书包括如下十二幅附图：

图1是本实用新型一种自钻式让压中空锚杆的结构示意图；

图2是本实用新型一种自钻式让压中空锚杆中恒阻让压机构的结构示意图；

图3是本实用新型一种自钻式让压中空锚杆中恒阻让压机构外套筒的结构示意图；