一种锚杆支护结构的制作方法

1.本实用新型涉及边坡支护技术领域，特别是一种锚杆支护结构。


背景技术：

2.锚杆支护是指在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下硐室施工中采用的一种加固支护方式，特别是在边坡支护领域起着极为重要的作用，被广泛推广应用。对于一些高应力软岩或者可能产生大变形的边坡支护工程中，要求支护结构具有一定的变形能力，以适应岩体的变形，吸收变形能量，减少滑坡等地质损害。现有技术中的锚杆支护结构具有一定的变性能力，但是其变形是单向的，当岩体变形力降低或消除时，支护结构无法恢复初始紧固力，造成锚杆支护结构松动，失去支护能力，同时，由于上述原因，现有技术的锚杆支护结构也无法适应岩体震动，不适用于地震带附近的边坡支护；另一方面，现有技术中的锚杆支护结构通常只能适应沿锚杆纵向的岩体变形，并不能适应横向的变形，其适应能力有限，支护效果不理想。


技术实现要素：

3.针对背景技术的问题，本实用新型提供一种锚杆支护结构，以解决现有技术中锚杆支护不能适应横向变形、恢复性差、不抗震的问题。
4.为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种锚杆支护结构，其创新点在于：包括锚杆、螺母、锚固垫块、套筒、2个矩形压板和多个第一弹簧；所述锚固垫块中部的顶面上设置有矩形凹槽，所述锚固垫块中部的底面上设置有通孔，所述通孔的轴向与所述锚固垫块的底面垂直，所述通孔的侧壁上设置有多个盲孔，所述盲孔的轴向沿所述通孔的径向设置，多个所述盲孔沿所述通孔的周向均布，所述盲孔的直径与所述第一弹簧的外径匹配；所述套筒的内径与所述锚杆的外径匹配，所述套筒的外径小于所述通孔的直径；
5.多个所述第一弹簧分别套装在多个所述盲孔内，所述套筒套装在所述通孔内，所述第一弹簧的外端与所述套筒的外周面固定连接，所述第一弹簧保持压缩状态；
6.2个所述矩形压板均设置在所述矩形凹槽内，所述矩形压板的初始状态与所述锚固垫块的底面平行设置，2个所述矩形压板沿矩形凹槽的左右方向排列，矩形压板的侧边设置有圆弧槽，2个矩形压板的圆弧槽开口相对，2个所述圆弧槽均与所述通孔位置相对，所述圆弧槽的直径大于所述锚杆的直径；单个所述矩形压板的中部设置有铰轴，所述铰轴的两端分别与所述矩形凹槽的前后侧壁铰接连接，所述矩形压板能绕所述铰轴转动，所述矩形压板与所述矩形凹槽的底面之间设置有多个第二弹簧，多个所述第二弹簧均布在所述铰轴的两侧，初始状态下所述第二弹簧为压缩状态；
7.所述锚杆套装在所述套筒内，所述锚杆套装在2个所述圆弧槽内，所述锚杆的上部设置有螺纹段，所述螺母套装在所述螺纹段上，所述螺母的下侧面与2个所述矩形压板的上侧面均保持接触。
8.作为优化，所述第一弹簧有4个，所述盲孔有4个。
9.本实用新型的原理如下：
10.现有技术中，锚杆支护通常由锚杆、锚杆垫板和螺母组成，为了克服现有技术的缺陷，本技术对锚杆垫板进行了创新和改进：事实上，本技术中所述的锚固垫块、套筒、矩形压板、第一弹簧和第二弹簧共同构成了新的锚杆垫板，其中，锚杆、螺母、锚固垫块、矩形压板和第二弹簧组成纵向让压机构，而套筒、第一弹簧和锚固垫块组成横向让压机构。
11.当岩体产生沿锚杆纵向的变形挤压锚固垫块时，纵向让压机构发挥主要作用，岩体推动锚固垫块向螺母方向挤压，此时，两个矩形压板均绕自身的铰轴转动，锚杆左侧的矩形压板顺时针旋转，锚杆右侧的矩形压板逆时针旋转，两个矩形压板的铰轴之间的第二弹簧进一步压缩，使这部分第二弹簧的压缩弹力增大，两个矩形压板的铰轴外侧的第二弹簧伸长，使这部分第二弹簧的压缩弹力减小甚至产生拉伸弹力，通过上述第二弹簧的变形吸收岩体施加在锚杆支护结构上的变形能量；当岩体向反方向变形时，锚固垫块与螺母间的距离逐渐变大，此时两个矩形压板的铰轴之间的第二弹簧在回复弹力的作用下逐渐伸长，两个矩形压板的铰轴之外的第二弹簧逐渐缩短，锚杆左侧的矩形压板逆时针旋转，锚杆右侧的矩形压板顺时针旋转，直到恢复到初始状态，锚杆支护结构上的变形能量得到释放。上述结构适应变形的范围可根据现有技术根据岩体材质、结构等参数进行计算得到，以保证锚杆支护结构的变形范围能满足需要，使锚杆支护结构始终保持张紧状态。
12.当岩体产生沿锚杆横向变形时，横向让压机构发挥主要作用，套筒与锚固垫块的通孔的间距发生变化，部分第一弹簧压缩，部分第一弹簧伸长，从而实现对横向变形能量的吸收，当变形反向时，受压的第一弹簧伸长，受拉的第一弹簧缩回，从而释放变形能量。
13.当岩体发生复合变形(纵向和横向变形同时发生)时，所述纵向让压机构和横向让压机构同时发挥作用，以吸收和释放变形能量。
14.当岩体发生震动时，上述纵向让压机构和横向让压机构反复执行上述动作，以吸收震动变形能量。
15.综合考虑经济性和保证横向让压效果，第一弹簧有4个，所述盲孔有4个，4个横向让压部件在圆周方向的前后左右四个方向均匀布置。
16.由此可见，本实用新型具有如下的有益效果：本技术所述的锚杆支护结构能同时适应岩体纵向和横向变形，恢复性好，不易松动失效，能适应地震环境。
附图说明
17.本实用新型的附图说明如下。
18.附图1为本实用新型的结构示意图；
19.附图2为图1的剖视图；
20.附图3为横向让压机构的结构示意图。
21.图中：1、锚杆；2、螺母；3、锚固垫块；4、套筒；5、矩形压板；6、第一弹簧；7、第二弹簧。
具体实施方式
22.下面结合实施例对本实用新型作进一步说明。
23.如附图1和附图2所示的锚杆支护结构，包括锚杆1、螺母2、锚固垫块3、套筒4、2个
矩形压板5和4个第一弹簧6；所述锚固垫块3中部的顶面上设置有矩形凹槽，所述锚固垫块3中部的底面上设置有通孔，所述通孔的轴向与所述锚固垫块3的底面垂直，所述通孔的侧壁上设置有4个盲孔，所述盲孔的轴向沿所述通孔的径向设置，4个所述盲孔沿所述通孔的周向均布，所述盲孔的直径与所述第一弹簧6的外径匹配；所述套筒4的内径与所述锚杆1的外径匹配，所述套筒4的外径小于所述通孔的直径；
24.如附图3所示，4个所述第一弹簧6分别套装在4个所述盲孔内，所述套筒4套装在所述通孔内，所述第一弹簧6的外端与所述套筒4的外周面固定连接，所述第一弹簧6保持压缩状态；
25.2个所述矩形压板5均设置在所述矩形凹槽内，所述矩形压板5的初始状态与所述锚固垫块3的底面平行设置，2个所述矩形压板5沿矩形凹槽的左右方向排列，矩形压板5的侧边设置有圆弧槽，2个矩形压板5的圆弧槽开口相对，2个所述圆弧槽均与所述通孔位置相对，所述圆弧槽的直径大于所述锚杆1的直径；单个所述矩形压板5的中部设置有铰轴，所述铰轴的两端分别与所述矩形凹槽的前后侧壁铰接连接，所述矩形压板5能绕所述铰轴转动。本实施例中，为了结构和安装方便，在矩形压板5的中部开设通孔，同时在凹槽对应的前后侧壁上也分别开设同样大小的通孔，采用一根与上述通孔匹配的铰轴依次穿过凹槽前侧壁通孔、矩形压板5的通孔和凹槽后侧壁通孔，来实现矩形压板5与凹槽前后侧壁的铰接连接，事实上，也可以采用现有技术的其他铰接结构形式。所述矩形压板5与所述矩形凹槽的底面之间设置有多个第二弹簧7，多个所述第二弹簧7均布在所述铰轴的两侧，初始状态下所述第二弹簧7为压缩状态；
26.所述锚杆1套装在所述套筒4内，所述锚杆4套装在2个所述圆弧槽内，所述锚杆1的上部设置有螺纹段，所述螺母2套装在所述螺纹段上，所述螺母2的下侧面与2个所述矩形压板5的上侧面均保持接触。