一种可调阻力的恒阻吸能锚杆及其使用方法

技术特征：
1.一种可调阻力的恒阻吸能锚杆，其特征在于，包括：锚杆杆体（1），部分所述锚杆杆体（1）插入巷道围岩中，所述锚杆杆体（1）外露所述巷道围岩的部分沿自身轴向设有多级凸起结构（101）；吸能器（3），所述吸能器（3）套设在所述锚杆杆体（1）上，所述吸能器（3）上设有吸能销钉（5），所述吸能销钉（5）与多级所述凸起结构（101）的部分咬合，所述吸能销钉（5）沿径向伸缩以在多级所述凸起结构（101）中移动。2.根据权利要求1所述的一种可调阻力的恒阻吸能锚杆，其特征在于，所述吸能销钉（5）包括：螺柱（501）、吸能柱头（6）、吸能弹簧（7）和调节螺母（8）；所述螺柱（501）中部设有调节螺孔（502）用以安装所述吸能柱头（6）、所述吸能弹簧（7）和所述调节螺母（8）；所述吸能柱头（6）的部分外露于所述螺柱（501），所述吸能柱头（6）的外露部分插入多级所述凸起结构（101）的相邻凸起结构（101）的间隔中；所述吸能器（3）的中部设有与所述锚杆杆体（1）套装的套孔（301）；所述吸能器（3）外侧沿径向设有多个用以安装所述吸能销钉（5）的安装孔（302）,多个径向设置的所述安装孔（302）设为一组，且沿所述吸能器3轴向设置了多组与所述套孔（301）相连通的所述安装孔（302）。3.根据权利要求2所述的一种可调阻力的恒阻吸能锚杆，其特征在于，所述安装孔（302）的内部设有内螺纹，所述螺柱（501）的外侧设有外螺纹，以旋转所述螺柱（501）在所述安装孔（302）内部沿其所述内螺纹移动。4.根据权利要求2所述的一种可调阻力的恒阻吸能锚杆，其特征在于，所述吸能弹簧（7）位于所述吸能柱头（6）和所述调节螺母（8）之间；所述调节螺母（8）的外侧设有与所述调节螺孔（502）匹配的调节螺纹，以转动所述调节螺母（8）在所述调节螺孔（502）中移动。5.根据权利要求2所述的一种可调阻力的恒阻吸能锚杆，其特征在于，所述螺柱（501）中部还设有与所述调节螺孔（502）连通的伸缩孔（503），所述吸能柱头（6）位于所述伸缩孔（503）内。6.根据权利要求5所述的一种可调阻力的恒阻吸能锚杆，其特征在于，所述伸缩孔（503）包括细孔段和粗孔段，所述吸能柱头（6）包括吸能端头（601）和限位镦头（602）；所述吸能端头（601）与所述限位镦头（602）固定，所述吸能端头（601）和所述限位镦头（602）对应设置在与之匹配的所述细孔段和所述粗孔段中，且部分所述吸能端头（601）凸出于所述螺柱（501），凸出所述螺柱（501）的部分所述吸能端头（601）的端面为弧状过渡面。7.根据权利要求1所述的一种可调阻力的恒阻吸能锚杆，其特征在于，还包括托板（2），所述托板（2）套装在外露于所述巷道围岩的部分所述锚杆杆体（1）上，所述托板（2）与所述巷道围岩的壁面紧贴，所述吸能器（3）的受力端面顶触在所述托板（2）上；所述锚杆杆体（1）的尾端安装有固定件（4）。8.根据权利要求1所述的一种可调阻力的恒阻吸能锚杆，其特征在于，多级所述凸起结构（101）螺旋卷绕在所述锚杆杆体（1）的外表面；所述吸能器（3）通过螺旋状的所述凸起结构（101）与所述锚杆杆体（1）螺纹连接，用以快速安装所述吸能器（3）。
9.根据权利要求2所述的一种可调阻力的恒阻吸能锚杆，其特征在于，所述螺柱（501）的一端设有螺帽（9），所述螺帽（9）中部设有第一转孔（901），所述调节螺母（8）的中部设有第二转孔（801），所述第一转孔（901）的孔径大于所述第二转孔（801）的孔径。10.一种如权利要求1-9任一项所述的可调阻力的恒阻吸能锚杆的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括以下步骤：s1,组装吸能器（3），旋转吸能销钉（5）在安装孔（302）内移动，直至其端头位置；s2,调节吸能器（3）的工作阻力，旋转调节螺母（8）使其在调节螺孔（502）中移动以挤压吸能弹簧（7），以调节吸能弹簧（7）对吸能柱头（6）的压力，进而改变吸能柱头（6）与凸起结构（101）的摩擦阻力，以此来设定吸能器（3）的工作阻力；s3,钻孔，在需要支护的巷道围岩进行钻孔，使得孔洞直径与锚杆杆体（1）相匹配；s4,安装锚杆杆体（1），首先将锚固剂放入孔洞，然后利用锚杆杆体（1）将锚固剂推到孔底，再利用锚杆钻机转动锚杆杆体（1），对锚固剂进行充分搅拌；s5,安装托板（2），将托板（2）套装在外露于巷道围岩的部分锚杆杆体（1）上，并紧贴巷道围岩的壁面；s6,安装吸能器（3），将吸能器（3）套设在锚杆杆体（1）上，旋转吸能器（3），吸能销钉（5）沿凸起结构（101）形成的螺旋槽转动，使吸能器（3）向托板（2）移动，通过施加一定的预紧力使吸能器（3）紧贴于托板（2），在锚杆杆体（1）受到冲击能量时，吸能销钉（5）沿径向伸缩以在多级凸起结构（101）中移动，达到吸能让压的效果；s7,安装固定件（4），将固定件（4）安装于锚杆杆体（1）的尾端。

技术总结
本发明涉及衬砌隧道围岩的支护技术领域，具体涉及一种可调阻力的恒阻吸能锚杆及其使用方法，包括锚杆杆体和吸能器，部分锚杆杆体插入巷道围岩中，锚杆杆体外露巷道围岩的部分沿自身轴向设有多级凸起结构，吸能器套设在锚杆杆体上，吸能器上设有吸能销钉，吸能销钉与多级凸起结构的部分咬合。本发明在锚杆杆体外部设置了多级凸起结构，且在锚杆杆体上套设了吸能器，通过吸能器上吸能销钉与凸起结构的配合，形成恒定阻力，从而在巷道壁的变形过程中，通过吸能销钉沿径向伸缩在多级凸起结构中移动，增加了锚杆杆体的让压变形空间，并以此来吸收锚杆杆体受到的冲击能量，使锚杆具备吸能特性，能够有效地将冲击能量耗散，避免自身断裂。裂。裂。


技术研发人员：赵希栋 刘洪涛 周光东 王浩瞩 江文渊 刘保康 霍天宏 陈子晗
受保护的技术使用者：中国矿业大学（北京）
技术研发日：2022.07.26
技术公布日：2022/8/22