本發明專利技術涉及深埋水工隧洞巖體支護領域，具體涉及一種適用于深埋高應力水工隧洞圍巖巖爆解危的吸能錨桿及方法。通過在現有的錨桿上安裝吸能裝置來吸收巖爆過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時，在圍巖發生瞬間巖爆時，能快速吸收巖爆過程中圍巖瞬間釋放的能量，通過圍巖全斷面吸能錨桿的整體作用，在保證巖體支護穩定的同時，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，維護巖體支護的安全穩定，提高巖體支護抵御巖爆的能力。
【技術實現步驟摘要】
【專利說明】
本專利技術涉及深埋水工隧洞巖體支護領域，具體涉及一種用于深埋高應力水工隧洞圍巖巖爆解危的吸能錨桿及方法。【
技術介紹
】隨著我國經濟的快速發展，一大批大埋深、高應力水工隧洞等地下工程相繼上馬，在施工過程中出現了大量的巖爆災害，巖爆災害會造成人員、設備等傷害，因此巖爆災害亟待解決。注漿錨桿作為水工隧洞工程中常用的支護材料，可以有效的調控圍巖自身的承載能力，現有的普通注漿錨桿存在抗動壓沖擊能力差的缺點，此時傳統的注漿錨桿由于抗動壓沖擊能力較差的限制無法抵御圍巖的瞬間強巖爆能量的沖擊，從而導致注漿錨桿的破斷失效，失去支護有效性。因此，在保證不對原有錨桿支護材料和支護工藝做較大改動的前提下，開發具有抗巖爆沖擊能力強，在發生巖爆時起到有效的吸能緩沖作用的新型錨桿，具有重要的意義。【
技術實現思路
】本專利技術的目的是在于提供一種用于深埋高應力水工隧洞圍巖巖爆解危的吸能錨桿及方法，在水工隧洞工程支護中，該吸能錨桿解決了注漿錨桿抗巖爆沖擊能力較差的問題，根據其吸能緩沖原理，大大提高了抗震和抵御巖爆的能力。為了實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案。一種用于深埋高應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上套設有止漿塞8，尾部配合設置有緊固螺母，所述的中空注漿錨桿9上還套設有吸能裝置，所述的吸能裝置設置在所述的止漿塞8與緊固螺母之間，用于吸收巖爆過程中圍巖釋放的能量。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的內腔固定設置有端蓋I和阻尼材料3，所述的端蓋I設置在套筒2第一端部12的內腔，所述的阻尼材料3的一端與端蓋I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的外部套裝有擋套5和托盤4，所述的托盤4活動套裝在套筒2上，所述的擋套5與套筒2固定連接，擋套5用于對托盤4進行限位，限制托盤4從套筒2的第二端部13脫離；所述的定位套6設置在所述的套筒2第二端部的端口位置。所述的端蓋I沿軸向具有貫通端蓋I的內腔，端蓋I的內腔為圓錐形內腔，端蓋I壁厚較大的一端朝向所述套筒2的第一端部端部12設置；端蓋I通過焊接固定在所述的套筒2第一端部12的內腔。所述的阻尼材料3沿軸向具有貫通阻尼材料3的內腔，阻尼材料3與端蓋I相抵的一端設置為與所述的端蓋I內腔相適配的圓錐形，阻尼材料3的外壁與套筒2的內壁粘接連接。所述的定位套6選用錐形套，其內腔及外表面均為錐形，定位套6的小端朝向所述的套筒2的第二 13端部設置。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的內徑。所述的定位套6的最大外徑小于套筒2的內徑，并大于端蓋I的最小內徑。—種用于深埋高應力水工隧洞圍巖巖爆解危的方法，包括如下步驟:步驟一:在圍巖錨桿鉆孔貼近巖面10的外端進行擴孔；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，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 ;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，再繼續通過擰緊錐形螺母7給中空注漿錨桿9施加預緊力；步驟五，所述的圍巖發生大變形時，隨著巖面10、中空注漿錨桿9和錐形螺母7的運動，吸能裝置會與巖面10和中空注漿錨桿9產生相對位移，通過該相對位移來達到吸能的目的。所述的步驟五中，當圍巖發生大變形時，錐形螺母7與定位套6進入到套筒2的內腔，即吸能裝置與巖面10和中空注漿錨桿9產生相對位移，同時，錐形螺母7和定位套6與阻尼材料3之間產生摩擦阻力，通過該相對位移和該摩擦阻力來達到吸能的目的。所述的步驟五中，當圍巖發生大變形時，錐形螺母7與定位套6進入到套筒2的內腔，當定位套6移動到與端蓋I相抵時，則吸能裝置達到了最大的吸能量。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點和效果:(I)本專利技術通過吸能裝置配合中空注漿錨桿套并裝在其尾部組合構成吸能錨桿，較原有的中空注漿錨桿，本專利技術的吸能錨桿的抗巖爆沖擊能力達到倍增效果倍增，安裝方便、實用性強。(2)本專利技術的吸能錨桿具有抵抗圍巖強巖爆沖擊的能力，解決了傳統的中空注漿錨桿受強巖爆沖擊造成破斷支護失效問題，適用于深埋高應力水工隧洞工程的圍巖支護。(3)本專利技術的吸能錨桿及內部材料具有良好的耐潮濕、耐久、耐腐蝕等優點，適用于水工隧洞等潮濕復雜的地質條件，滿足水工隧洞支護等百年工程的高性能指標的嚴格要求。本專利技術的吸能錨桿用于深埋水工隧洞巖體支護時，在圍巖發生瞬間巖爆時，能快速吸收巖爆過程中圍巖瞬間釋放的能量，通過圍巖全斷面吸能錨桿的整體作用，在保證巖體支護穩定的同時，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，維護巖體支護的安全穩定，提高巖體支護抵御巖爆的能力。【【附圖說明】】圖1為本專利技術的吸能裝置的結構示意圖；圖2為本專利技術的吸能裝置與中空注漿錨桿配套使用的示意圖；圖3為本專利技術的吸能裝置與中空注漿錨桿在發生圍巖巖爆時的吸能過程示意圖。其中:1_端蓋；2_套筒；3_阻尼材料；4_托盤；5_擋套；6_定位套；7_錐形螺母；8-止漿塞；9-中空注漿錨桿；10-巖面；11-漲殼式錨頭；12-第一端部；13-第二端部。【【具體實施方式】】下面結合附圖對本發作明進一步描述。如圖1至圖3所示，一種用于深埋高應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上套設有止漿塞8，尾部配合設置有緊固螺母，所述的中空注漿錨桿9上還套設有吸能裝置，所述的吸能裝置設置在所述的止漿塞8與緊固螺母之間，用于吸收巖爆過程中圍巖釋放的能量。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的內腔固定設置有端蓋I和阻尼材料3，所述的端蓋I設置在套筒2第一端部12的內腔，所述的阻尼材料3的一端與端蓋I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的第二端部的外部套裝有擋套5和托盤4，所述的托盤4活動套裝在套筒2上，所述的擋套5與套筒2固定連接，擋套5用于對托盤4進行限位，限制托盤4從套筒2的第二端部13脫離；所述的定位套6設置在所述的套筒2第二端部13的端口位置。所述的端蓋I沿軸向具有貫通端蓋I的內腔，端蓋I的內腔為圓錐形內腔，端蓋I壁厚較大的一端朝向所述套筒2的第一端部端部12設置；端蓋I通過焊接固定在所述的套筒2第一端部12的內腔。所述的端蓋I內腔的最小直徑大于所述的中空注漿錨桿9桿身部分的最大外徑。所述的阻尼材料3沿軸向具有貫通阻尼材料3的內腔，阻尼材料3與端蓋I相抵的一端設置為與所述的端蓋I內腔相適配的圓錐形，阻尼材料3的外壁與套筒2的內壁粘接連接。所述的阻尼材料3的內腔為圓柱形腔體，阻尼材料3的內腔的直徑大于所述的中空注漿錨桿9桿身部分的最大外徑。所述的定位套6選用錐形套，其內腔及外表面均為錐形，定位套6的小端朝向所述的套筒2的第二 13端部設置。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的內腔相適配的錐形，所述的錐形螺母7的最大外徑小于套筒本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于深埋高應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)上套設有止漿塞(8)，尾部配合設置有緊固螺母，其特征在于，所述的中空注漿錨桿(9)上還套設有吸能裝置，所述的吸能裝置設置在所述的止漿塞(8)與緊固螺母之間，用于吸收巖爆過程中圍巖釋放的能量。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：柳同祥，白現軍，陳恩瑜，王西奎，林超，郭少軍，薛新利，董國慶，黃河江，陳松，李宏偉，李林輝，楊超，盧晶，
申請(專利權)人：中國葛洲壩集團第三工程有限公司，
類型：發明
國別省市：陜西;61
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