[0044]步驟三:將吸能裝置從中空注漿錨桿9的尾端裝入，裝入時(shí)，吸能裝置上安裝端蓋I的一端先從中空注漿錨桿9的尾端穿入，直至使托盤4緊貼巖面10，擋套5緊貼托盤4 ;
[0045]步驟四:將錐形螺母7從中空注漿錨桿9的尾端裝入，擰緊錐形螺母7使錐形螺母7緊貼定位套6，再繼續(xù)通過(guò)擰緊錐形螺母7給中空注漿錨桿9施加預(yù)緊力；
[0046]步驟五，所述的圍巖發(fā)生大變形時(shí)，隨著巖面10、中空注漿錨桿9和錐形螺母7的運(yùn)動(dòng)，吸能裝置會(huì)與巖面10和中空注漿錨桿9產(chǎn)生相對(duì)位移，通過(guò)該相對(duì)位移來(lái)達(dá)到吸能的目的。
[0047]所述的步驟五中，當(dāng)圍巖發(fā)生大變形時(shí)，錐形螺母7與定位套6進(jìn)入到套筒2的內(nèi)腔，即吸能裝置與巖面10和中空注漿錨桿9產(chǎn)生相對(duì)位移，同時(shí)，錐形螺母7和定位套6與阻尼材料3之間產(chǎn)生摩擦阻力，通過(guò)該相對(duì)位移和該摩擦阻力來(lái)達(dá)到吸能的目的。
[0048]所述的步驟五中，當(dāng)圍巖發(fā)生大變形時(shí)，錐形螺母7與定位套6進(jìn)入到套筒2的內(nèi)腔，當(dāng)定位套6移動(dòng)到與端蓋I相抵時(shí)，則吸能裝置達(dá)到了最大的吸能量。
[0049]由圖1和圖2可知，本發(fā)明的吸能錨桿主要包括端蓋1、套筒2、阻尼材料3、托盤
4、擋套5、定位套6、錐形螺母7、止?jié){塞8，本發(fā)明提供的技術(shù)特征如下:
[0050]a、端蓋I通過(guò)焊接與套筒2連接，端蓋I的內(nèi)部為呈圓錐型的中空腔體；
[0051]b、阻尼材料3粘結(jié)在套筒內(nèi)壁，阻尼材料3的內(nèi)部為呈圓柱型中空腔體；
[0052]c、托盤4套裝在套筒2之上，由擋套5限制其向下移動(dòng)，擋套5通過(guò)焊接與套筒2固定成為一個(gè)整體；
[0053]d、端蓋1、套筒2、阻尼材料3、托盤4、擋套5和定位套6構(gòu)成吸能錨桿的恒阻變形裝置，即吸能裝置；
[0054]e、定位套6選用錐形套，定位套6的外部呈圓錐型結(jié)構(gòu)，內(nèi)部呈一圓錐型中空腔體，定位套6圓錐型中空腔體結(jié)構(gòu)用來(lái)包裹卡住錐形螺母7，在安裝時(shí)起到定向作用；
[0055]f、錐形螺母7與定位套6能夠被端蓋I抱死卡住，端蓋I用于阻止錐形螺母7與定位套6在發(fā)生巖爆后從套筒2的端部抽出；
[0056]g、定位套6的最大外徑大于端蓋I的最小內(nèi)徑，定位套6的最大外徑小于套筒2的內(nèi)徑。
[0057]如圖1至圖3所示，本發(fā)明的一種用于深埋高應(yīng)力水工隧洞圍巖巖爆解危的方法的工作原理及過(guò)程。
[0058]安裝本發(fā)明的吸能裝置之前需要對(duì)圍巖錨桿鉆孔貼近巖壁的外端進(jìn)行擴(kuò)孔，擴(kuò)孔的長(zhǎng)度和孔徑根據(jù)吸能裝置的長(zhǎng)度和直徑而定；在錨固后的中空注漿錨桿9的桿體尾端依次套裝恒阻變形裝置即吸能裝置和錐形螺母7，該恒阻變形裝置即吸能裝置由端蓋1、套筒2、阻尼材料3、托盤4、擋套5和定位套6組成；施工時(shí)，使托盤4緊貼巖面10、擋套5緊貼托盤4、錐形螺母7緊貼定位套6，擰緊錐形螺母7并給錨桿施加預(yù)緊力；施工完成后，當(dāng)圍巖發(fā)生大變形時(shí)，恒阻變形裝置即吸能裝置會(huì)與巖面10、中空注漿錨桿9、螺母7和吸能裝置的定位套6產(chǎn)生相對(duì)位移，此時(shí)錐形螺母7會(huì)與定位套6擠壓和摩擦阻尼材料3，錐形螺母7與定位套6和阻尼材料3之間所受到的摩擦力即為吸能裝置的恒阻力，當(dāng)錐形螺母7推著定位套6移動(dòng)到端蓋I的位置時(shí)，錐形螺母7與定位套6和端蓋I抱死卡住，此時(shí)吸能錨桿的吸能裝置即達(dá)到其最大位移變形量，完成了恒阻變形的功能；另外，恒阻變形裝置即吸能裝置在與中空注漿錨桿9、錐形螺母7和吸能裝置的定位套6發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，只是阻尼材料3與錐形螺母7和定位套6之間在摩擦力作用下相對(duì)做功移動(dòng)，中空注漿錨桿9、吸能裝置的定位套6和錨桿錐形螺母7并無(wú)移動(dòng)。
[0059]本發(fā)明的一種適用于深埋高應(yīng)力水工隧洞圍巖巖爆解危的吸能錨桿及方法當(dāng)吸能錨桿用于深埋水工隧洞巖體支護(hù)時(shí)，在圍巖發(fā)生瞬間巖爆時(shí)，能快速吸收巖爆過(guò)程中圍巖瞬間釋放的能量，通過(guò)圍巖全斷面吸能錨桿的整體作用，在保證巖體支護(hù)穩(wěn)定的同時(shí)，能有效降低深埋水工隧洞采掘開挖受巖爆影響造成的危害，維護(hù)巖體支護(hù)的安全穩(wěn)定，提高巖體支護(hù)抵御巖爆的能力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于深埋高應(yīng)力水工隧洞圍巖巖爆解危的吸能錨桿，包括中空注漿錨桿(9)，中空注漿錨桿(9)上套設(shè)有止?jié){塞(8)，尾部配合設(shè)置有緊固螺母，其特征在于，所述的中空注漿錨桿(9)上還套設(shè)有吸能裝置，所述的吸能裝置設(shè)置在所述的止?jié){塞(8)與緊固螺母之間，用于吸收巖爆過(guò)程中圍巖釋放的能量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于深埋高應(yīng)力水工隧洞圍巖巖爆解危的吸能錨桿，其特征在于，所述的吸能裝置包括定位套(6)和套筒(2)，所述的套筒(2)包括第一端部(12)和第二端部(13)，所述的套筒(2)的內(nèi)腔固定設(shè)置有端蓋(1)和阻尼材料(3)，所述的端蓋(1)設(shè)置在套筒(2)第一端部(12)的內(nèi)腔，所述的阻尼材料(3)的一端與端蓋(1)相抵，阻尼材料(3)的另一端延伸至所述的套筒(2)的第二端部(13)，所述的套筒(2)的第二端部(13)外部套裝有擋套(5)和托盤(4)，所述的托盤(4)活動(dòng)套裝在套筒⑵上，所述的擋套(5)與套筒(2)固定連接，擋套(5)用于對(duì)托盤⑷進(jìn)行限位，限制托盤⑷從套筒(2)的第二端部(13)脫離；所述的定位套(6)設(shè)置在所述的套筒(2)第二端部(13)的端口位置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于深埋高應(yīng)力水工隧洞圍巖巖爆解危的吸能錨桿，其特征在于，所述的端蓋(1)沿軸向具有貫通端蓋(1)的內(nèi)腔，端蓋(1)的內(nèi)腔為圓錐形內(nèi)腔，端蓋(1)壁厚較大的一端朝向所述套筒(2)的第一端部(12)設(shè)置；端蓋(1)通過(guò)焊接固定在所述的套筒(2)第一端部(12)的內(nèi)腔。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種用于深埋高應(yīng)力水工隧洞圍巖巖爆解危的吸能錨桿，其特征在于，所述的阻尼材料(3)沿軸向具有貫通阻尼材料(3)的內(nèi)腔，阻尼材料(3)與端蓋(1)相抵的一端設(shè)置為與所述的端蓋(1)內(nèi)腔相適配的圓錐形，阻尼材料(3)的外壁與套筒(2)的內(nèi)壁粘接連接。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于深埋高應(yīng)力水工隧洞圍巖巖爆解危的吸能錨桿，其特征在于，所述的定位套(6)選用錐形套，其內(nèi)腔及外表面均為錐形，定位套(6)的小端朝向所述的套筒⑵的第二端部(13)設(shè)置。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種用于深埋高應(yīng)力水工隧洞圍巖巖爆解危的吸能錨桿，其特征在于，所述的緊固螺母選用錐形螺母(7)，錐形螺母(7)的一端為與所述的定位套(6)的內(nèi)腔相適配的錐形，所述的錐形螺母(7)的最大外徑小于套筒(2)的內(nèi)徑。7.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的一種用于深埋高應(yīng)力水工隧洞圍巖巖爆解危的吸能錨桿，其特征在于，所述的定位套￠)的最大外徑小于套筒(2)的內(nèi)徑，并大于端蓋(1)的最小內(nèi)徑。8.一種用于深埋高應(yīng)力水工隧洞圍巖巖爆解危的方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一:在圍巖錨桿鉆孔貼近巖面(10)的外端進(jìn)行擴(kuò)孔； 步驟二:將中空注漿錨桿(9)裝入步驟一中的錨桿鉆孔中并進(jìn)行錨固； 步驟三:將吸能裝置從中空注漿錨桿(9)的尾端裝入，裝入時(shí)，吸能裝置上安裝端蓋(1)的一端先從中空注漿錨桿(9)的尾端穿入，直至使托盤⑷緊貼巖面(10)，擋套(5)緊貼托盤⑷；步驟四:將錐形螺母(7)從中空注漿錨桿(9)的尾端裝入，擰緊錐形螺母(7)使錐形螺母(7)緊貼定位套￠)，再繼續(xù)通過(guò)擰緊錐形螺母(7)給中空注漿錨桿(9)施加預(yù)緊力； 步驟五，所述的圍巖發(fā)生大變形時(shí)，隨著巖面(10)、中空注漿錨桿(9)和錐形螺母(7)的運(yùn)動(dòng)，吸能裝置會(huì)與巖面(10)和中空注漿錨桿(9)產(chǎn)生相對(duì)位移，通過(guò)該相對(duì)位移來(lái)達(dá)到吸能的目的。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于深埋高應(yīng)力水工隧洞圍巖巖爆解危的方法，其特征在于，所述的步驟五中，當(dāng)圍巖發(fā)生大變形時(shí)，錐形螺母(7)與定位套(6)進(jìn)入到套筒(2)的內(nèi)腔，即吸能裝置與巖面(10)和中空注漿錨桿(9)產(chǎn)生相對(duì)位移，同時(shí)，錐形螺母(7)和定位套(6)與阻尼材料(3)之間產(chǎn)生摩擦阻力，通過(guò)該相對(duì)位移和該摩擦阻力來(lái)達(dá)到吸能的目的。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于深埋高應(yīng)力水工隧洞圍巖巖爆解危的方法，其特征在于，所述的步驟五中，當(dāng)圍巖發(fā)生大變形時(shí)，錐形螺母(7)與定位套(6)進(jìn)入到套筒(2)的內(nèi)腔，當(dāng)定位套(6)移動(dòng)到與端蓋(1)相抵時(shí)，則吸能裝置達(dá)到了最大的吸能量。
【專利摘要】本發(fā)明涉及深埋水工隧洞巖體支護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于深埋高應(yīng)力水工隧洞圍巖巖爆解危的吸能錨桿及方法。通過(guò)在現(xiàn)有的錨桿上安裝吸能裝置來(lái)吸收巖爆過(guò)程中圍巖釋放的能量。該吸能錨桿用于深埋水工隧洞巖體支護(hù)時(shí)，在圍巖發(fā)生瞬間巖爆時(shí)，能快速吸收巖爆過(guò)程中圍巖瞬間釋放的能量，通過(guò)圍巖全斷面吸能錨桿的整體作用，在保證巖體支護(hù)穩(wěn)定的同時(shí)，能有效降低深埋水工隧洞采掘開挖受巖爆影響造成的危害，維護(hù)巖體支護(hù)的安全穩(wěn)定，提高巖體支護(hù)抵御巖爆的能力。
【IPC分類】E21D20/00, E21D21/00
【公開號(hào)】CN105298526
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510867422
【發(fā)明人】柳同祥, 白現(xiàn)軍, 陳恩瑜, 王西奎, 林超, 郭少軍, 薛新利, 董國(guó)慶, 黃河江, 陳松, 李宏偉, 李林輝, 楊超, 盧晶
【申請(qǐng)人】中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第三工程有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月30日