一种压缝式摩擦型恒阻锚杆

摘要

本发明涉及工程支护技术领域，具体涉及一种压缝式摩擦型恒阻锚杆，解决现有技术中锚杆极限拉伸长度小，易功能过载失效及不具备柔性支护能力的技术问题；其结构包括：套筒、杆体、托盘和压块；杆体自上而下包括：实体段、恒阻段、锥形段、摩阻段和自由段；实体段为圆柱状实心结构；恒阻段、锥形段和摩阻段的侧壁沿轴向自上而下具有相同宽度缺口，恒阻段的外径大于摩阻段的外径，杆体通过锥形段将轴截面外径沿轴向从恒阻段的外径连续递减过渡到摩阻段的外径；套筒包括：粗孔段、锥孔段和细孔段；其内径与杆体适配。本发明在围岩发生大变形时本身不发生破坏，允许杆体发生较大的位移以适应围岩变形，还可以不断吸收围岩变形能量，保持围岩稳定。

说明书

技术领域

本发明涉及工程支护技术领域，具体涉及一种压缝式摩擦型恒阻锚 杆。

背景技术

在开展大型水电、高速公路、铁路等基础设施建设过程中，难免会遇 到隧道以及地下硐室的开挖及支护。尤其是西南山区深埋长大隧道，构造 活动强烈，区域构造应力大，围岩常处于高地应力状态。此时围岩在高地 应力条件下常常表现出“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、瓦斯突出大变形。而现有技术中的锚杆极限拉伸长 度小，当地下工程围岩发生较大的变形时，锚杆往往不能适用围岩的大变 形而出现锚头失效、锚杆拉断等破坏，进而引发塌方、冒顶等事故，甚至 造成地下工程功能的丧失。

为避免上述地质灾害的发生，需要对围岩进行加固及支护措施。常用 的支护措施之一是采用锚杆支护方式，但是现有技术中的锚杆一般为不可 伸长的刚性锚杆，在大变形条件下，不能起到良好的支护效果。

发明内容

为此，本发明提供一种压缝式摩擦型恒阻锚杆，解决现有技术中锚杆 极限拉伸长度小，易功能过载失效及不具备柔性支护能力的技术问题。

为此，本发明提供一种压缝式摩擦型恒阻锚杆，其结构包括：套筒、 杆体、托盘和压块；

所述杆体自上而下包括：实体段、恒阻段、锥形段、摩阻段和自由段； 所述实体段为圆柱状实心结构；所述恒阻段、锥形段、摩阻段和自由段为 金属管；所述恒阻段和锥形段的侧壁沿轴向自上而下具有相同宽度缺口， 所述实体段和恒阻段外径相同，所述恒阻段的外径大于所述摩阻段的外 径，所述杆体通过所述锥形段将轴截面外径沿轴向从所述恒阻段的外径连 续递减过渡到所述摩阻段的外径；

所述套筒包括：粗孔段、锥孔段和细孔段；所述粗孔段套装在所述实 体段和恒阻段上，其内径与所述实体段的外径相适配，其长度大于所述实 体段和恒阻段长度之和；所述锥孔段套装在所述锥形段上，其内腔形状和 长度与所述锥形段的外形和长度相适配；所述细孔段套装在所述摩阻段 上，其内径与所述摩阻段的外径相适配，其长度与所述摩阻段相同；

所述自由段的末端设置有10～20cm的连接端，所述托盘为盘状，所述 托盘的底部设置有允许所述连接端穿过的通孔；所述托盘以盘口面向所述 套筒的方向套接在所述连接端上；

所述压块紧固连接在所述自由段的末端，具有将所述托盘面向所述套 筒的方向10～20cm行程的挤压自由度。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述套筒的顶端紧固连接有密封 其内腔的顶盖。

根据本发明的一个实施方式，其中，还包括PVC管；所述细孔段的下 端的外形为方便套接所述PVC管并在套接处形成挤压密封时所需的锥形， 所述PVC管套接在所述细孔段的下端并在套接处加温密封或捆绑密封。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述实体段与所述恒阻段为分体 式结构，所述实体段的下端与所述恒阻段以螺纹或焊接的形式紧固连接。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述压块与所述连接端螺纹连接。

根据本发明的一个实施方式，其中，还包括密封所述托盘、压块和连 接端的密封盖，所述密封盖在密封所述托盘、压块和连接端时，其内腔剩 余的空隙由水泥砂浆来填充。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述套筒的材质为硬质合金或优 质钢，摩阻段的侧壁沿轴向自上而下具有与相同宽度缺口。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述套筒的侧壁均布有若干数量 的肋板。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述套筒和杆体间的间隙处填充 有润滑剂。

为此，本发明提供一种应用如前所述的压缝式摩擦型恒阻锚杆进行围 岩支护的方法，所述方法分为如下步骤：

S1.在需要支护的围岩中打制锚孔，所述锚孔的孔径大于所述套 筒外径10～15mm，孔深为所述压缝式摩擦型恒阻锚杆除去所述连接端 后的长度；

S2.向所述锚孔内注入锚固剂；

S3.将所述压缝式摩擦型恒阻锚杆的外表面涂抹防水涂料；

S4.将所述压缝式摩擦型恒阻锚杆放入所述锚孔中；

S5.在所述连接端上套接所述托盘；

S6.测试所述压缝式摩擦型恒阻锚杆的锚固力：

若不合格，回到步骤S2；

若合格，在所述连接端上安装所述压块并紧固；

S7.用所述密封盖密封所述托盘、压块和连接端，所述密封盖内 腔剩余的空隙由水泥砂浆来填充。

本发明提供一种压缝式摩擦型恒阻锚杆在围岩发生大变形时可以受 拉伸长而本身不发生破坏，允许杆体发生较大的位移以适应围岩变形，在 此过程中还可以不断吸收围岩变形能量，保持围岩稳定。此外，本发明具 有结构简单、抗柔性拉伸阻力强大、工作性能稳定、便于施工及造价低的 特点。

进一步的，本发明恒阻段和锥形段侧壁沿轴向自上而下具有相同宽度 缺口，其横截面图形为C形，在杆体受到拉伸力时，锥形段及恒阻段会在 套筒锥孔段的挤压下发生变形，直至其缺口咬合，形变后的恒阻段会在更 大的拉力作用下被逐渐拉入套筒的细孔段，进而满足围岩发生大变形时可 以受拉伸长而本身不发生破坏的技术效果；此外，由于本发明锥形段及恒 阻段的形变为弹性形变，其形成的拉伸阻力均匀恒定，进而形成了恒阻连 续大变形的技术效果；此外，在本发明的一个实施例中，缺口进一步延伸 至摩阻段，这一设置对杆体的弹性形变提供更好的结构支持；

进一步的，本发明实体段为圆柱状实心结构，因此不会发生挤压形变， 其功能为位置锁定，当恒阻段大部分长度被拉入套筒的细孔段之后，其锁 定功能确保恒阻段不会进一步从套筒的细孔段拉出套筒外，这一结构的设 置为满足围岩发生大变形时拉伸的需要提供进一步的安保性的结构支持；

进一步的，本发明顶盖的设置便于将套筒插入安装入注浆钻孔中的同 时，阻隔注浆进入套筒中；

进一步的，本发明PVC管的设置，通过与套筒下端的套接，达到了对 自由段密封的技术效果，阻止水分和杂物进入；

进一步的，本发明可以通过设定恒阻段、锥形段和摩阻段侧壁沿轴向 自上而下缺口的缺口宽度、改变各组成部件的材质，改变个组成部分的长 度及空心部位的壁厚来使工作性能得到进一步的提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对 实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员 来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附 图。

图1为本发明实施例1中压缝式摩擦型恒阻锚杆的结构示意图；

图2为图1的A-A截面剖视图；

图3为图1的B-B截面剖视图；

图4为图1的C-C截面剖视图；

图5为图1中套筒结构示意图；

图6为本发明实施例2中压缝式摩擦型恒阻锚杆的杆体结构示意图；

图7为本发明实施例3中压缝式摩擦型恒阻锚杆的杆体与PVC管装配 关系示意图；

图8为本发明压缝式摩擦型恒阻锚杆拉伸状态下受力状态示意图；

图9为本发明实施例中开口薄壁圆形构件惯性矩示意图；

图10为本发明实施例中一般厚度开口圆形构件惯性矩示意图；

图11为本发明实施例中杆体挤压变形发生处受力示意图；

图12为本发明实施例中杆体摩阻段纵剖面示意图；

图13为本发明实施例中摩阻段C形截面受力分析示意图；

图14本发明实施例中摩阻段C形截面中θ截面受力分析示意图；

图15为本发明实施例中等效均布力示意图；

图16为单根杆体的锚固范围示意图；

图17为围岩径向应力示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详 细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

实施例1：

不失一般性，图1所示，本发明提供一种压缝式摩擦型恒阻锚杆，包 括：套筒1、杆体2、托盘3和压块4；

杆体2自上而下包括：实体段2-1、恒阻段2-2、锥形段2-3、摩阻 段2-4和自由段2-5(截面图如图4所示)；图2所示，实体段2-1为圆 柱状实心结构，与恒阻段2-2的上端通过螺纹或焊接形成紧固连接(本发 明实体段2-1与恒阻段2-2还可以做成一体式结构)；实体段2-1、恒阻 段2-2、锥形段2-3和摩阻段2-4为一体式结构；恒阻段2-2、锥形段2-3、 摩阻段2-4和自由段2-5在本实施例中为具有相同的壁厚的金属管；恒阻 段2-2和锥形段2-3的侧壁沿轴向自上而下加工有具有相同宽度缺口， (其中，恒阻段2-2截面图如图3所示，)，轴向任意位置的截面均为“C” 形，实体段2-1、恒阻段2-2和摩阻段2-4的外形为圆柱状，实体段2-1 和恒阻段2-2外径相同，恒阻段2-2的外径大于摩阻段2-4的外径，杆体 2通过锥形段2-3将轴截面外径沿轴向从恒阻段2-2的外径连续递减过渡 到摩阻段2-4的外径，本实施例优选将锥形段2-3的外形做成圆台状；

图5所示，套筒1包括：粗孔段1-1、锥孔段1-2和细孔段1-3；粗 孔段1-1套装在实体段2-1和恒阻段2-2上，其内径与实体段2-1的外径 相适配，其长度大于实体段2-1和恒阻段2-2长度之和；锥孔段1-2套装 在锥形段2-3上，其内腔形状和长度与锥形段2-3的外形和长度相适配， 在杆体受到拉力作用时，锥形段2-3与锥孔段1-2挤压情况如图8所示； 细孔段1-3套装在摩阻段2-4上，其内径与摩阻段2-4的外径相适配，其 长度与摩阻段2-4相同；

自由段2-5的末端设置有10～20cm的连接端2-6，托盘3为盘状，托 盘3的底部设置有允许连接端穿过的通孔；托盘3以盘口面向套筒1的方 向套接在连接端上；

压块4紧固连接在自由段2-5的末端，具有将托盘3面向套筒1的方 向10～20cm行程的挤压自由度，本实施例中，将压块选择为螺母，通过螺 母与连接端的螺纹连接实现对托盘3的压紧，进而实现压缝式摩擦型恒阻 锚杆的支护功能。

实施例2：

图6所示，在实施例1的基础上，杆体2的摩阻段2-4的侧壁沿轴向 自上而下加工有具有和锥形段2-3相同宽度的缺口，进一步延伸的缺口长 度为形变提供结构上的支持。

需要说明的是在上述技术方案中，恒阻段2-2、锥形段2-3和摩阻段 2-4的侧壁沿轴向自上而下具有相同宽度缺口的缺口宽度根据围岩变形 量来设计；，恒阻段2-2、锥形段2-3、摩阻段2-4和自由段2-5的长度根 据围岩塑性区深度来设计。

进一步的，在本实施例的一个优选技术方案中，套筒1的顶端紧固连 接有密封其内腔的顶盖1-4，使其在插入注浆锚固孔时，阻止泥沙进入套 筒的内部。

实施例3：

图7所示，为了让杆体2能够更好的延伸，本发明在实施例1的基础 上还包括PVC管2-7；细孔段1-3的下端的外形为方便套接PVC管并在套 接处形成挤压密封时所需的锥形，PVC管2-7套接在细孔段1-3的下端并 在套接处采取加温密封或捆绑密封。其捆绑密封所需的绳索可以为麻绳。 在本实施例的中，压块4与连接端螺纹连接；在本实施例中，还包括密封 托盘3、压块4和连接端的密封盖5，密封盖5在密封托盘3、压块4和 连接端时，其内腔剩余的空隙由水泥砂浆来填充。在本实施例中，套筒1 的材质为硬质合金或优质钢；套筒1的侧壁均布有若干数量的肋板；套筒 1和杆体2间的间隙处填充有润滑剂；套筒1、杆体2、托盘3和压块4 的材质为金属。

为进一步解决技术问题，本发明提供一种应用上述技术方案中的压缝 式摩擦型恒阻锚杆进行围岩支护的方法，所述方法分为如下步骤：

S1.在需要支护的围岩中打制锚孔，锚孔的孔径大于套筒外径 10～15mm，孔深为压缝式摩擦型恒阻锚杆除去连接端后的长度；

S2.向锚孔内注入锚固剂；

S3.将压缝式摩擦型恒阻锚杆的外表面涂抹防水涂料；

S4.将压缝式摩擦型恒阻锚杆放入锚孔中；

S5.在连接端上套接托盘3；

S6.测试压缝式摩擦型恒阻锚杆的锚固力：

若不合格，回到步骤S2；

若合格，在连接端上安装压块4并紧固；

S7.用密封盖5密封托盘3、压块4和连接端，密封盖5内腔剩 余的空隙由水泥砂浆来填充。

进一步的，在本实施例的一个优选技术方案中，在步骤S3之后增加 步骤:S3.1将压缝式摩擦型恒阻锚杆的自由段2-5用PVC管套接，并在 套接处采用加温密封或捆绑密封。

为进一步阐述本发明的作用效果，特将本发明杆体2的设计方法阐述 如下：

本发明主要从恒阻锚杆的极限承载力和恒阻力两方面，来对锚杆具体 的规格尺寸进行计算设计，其主要设计方法如下：

(1)截面惯性矩的计算

空心锚杆在受拉时由卡口处变形挤入摩阻段，此时的锚杆变形类似受 约束扭转；在工程中，对于开口薄壁杆件的惯性矩计算是通过将横截面看 成由若干狭长矩形(t≤d/20；t、d分别为构件厚度、截面宽度)条组成。 图8所示，开口薄壁圆形构件惯性矩，图中虚线为截面受力时的剪力流。

若将开口薄壁圆形构件展开，即可得到狭长矩形截面，因此其惯性矩 可由下式来计算：

$I_p=\frac{1}{3}s{\delta }^3---\left(7.1\right)$

上式中，s为开口圆形构件横截面周边长度，δ为其壁厚；而对于厚 度较大的开口圆形构件惯性矩，可将其看成由多个薄壁构件组成，最后再 将各个薄壁圆形构件的惯性矩叠加求得。图10所示，一般厚度开口圆形 构件惯性矩示意图，图中虚线为可看成的若干薄壁开口圆环，该截面图形 进而可分解为由若干上述薄壁开口圆环组成。

(2)极限承载力计算

在压缝式恒阻锚杆方案中，当恒阻锚杆随着围岩变形，恒阻段被拉完 后，最后由卡口将锚杆末端的实心底座卡住，其破坏形式为空心杆体被拉 断，图11所示实体段2-1被拉入锥孔段1-2时，其下端部分随会发生部 分程度的挤压变形，但其剩余部分会在进一步的挤压作用下锁死在锥孔段 1-2处，进而保证杆体2不会被进一步的从套筒内部拉出，杆体2可能被 拉断的截面DM如图所示，极限承载力由下式来计算：

[F]＝[σ]·A_杆     (7.2)

上式中，[σ]为钢材抗拉设计强度，A_杆为空心杆体截面面积。

(3)恒阻力计算

图12和13所示，本发明对摩阻段内的管缝式锚杆截面进行受力分析， 设套筒摩阻段长度为L₁，E为材料的弹性模量，I为开口圆形构件截面惯 性矩，A为圆形构件纵向矩形截面面积(圆形构件横截面)，V为圆形构 件厚度，A＝V×L₁，记a处作用力为F_a，b处作用力为F_b，用U表示构件受 力变形时的应变能，忽略构件的剪切变形，则表示a面向下的位移(Fa 方向)，表示b面F_b方向的位移，利用卡氏第二定律得到ab面的相对 位移：

${\delta }_{\mathrm{ab}}={\delta }_a+{\delta }_b=\frac{\partial U}{{\partial F}_a}+\frac{\partial U}{{\partial F}_b}=\frac{\partial U}{\partial F}---\left(7.3\right)$

由受力图(图14)可得，θ截面上的内力为：

$N=F·\cos \theta \to \frac{\partial N}{\partial F}=\cos \theta ---\left(7.4\right)$

$M=\frac{D}{2}(1-\cos )F\to \frac{\partial M}{\partial F}=\frac{D}{2}(1-\cos \theta )---\left(7.5\right)$

利用卡氏第二定律有：

${\delta }_{\mathrm{ab}}={\int }_s\frac{N\frac{\partial N}{\partial F}\mathrm{dS}}{\mathrm{EA}}+{\int }_S\frac{M\frac{\partial M}{\partial F}\mathrm{dS}}{\mathrm{EI}}---\left(7.6\right)$

将(7.4)式和(7.5)式代入(7.6)式得出：

$\left(\begin{array}{c}{\delta }_{\mathrm{ab}}={\int }_0^{2\pi }\frac{F{\cos }^2\theta \frac{D}{2}\mathrm{d\theta }}{\mathrm{EA}}+{\int }_0^{2\pi }\frac{{\left(\frac{D}{2}\right)}^3{(1-\cos \theta )}^2\mathrm{Fd\theta }}{\mathrm{EI}}\\ =\frac{\mathrm{F\pi D}}{2\mathrm{EA}}+\frac{{3\mathrm{\pi D}}^3}{8\mathrm{EI}}F=\frac{{\mathrm{\pi D}}^3}{8\mathrm{EI}}F(\frac{4I}{{\mathrm{AD}}^2}+3)\end{array}\right)---\left(7.7\right)$

通过管口的距离δ_ab求出锚杆在单位长度(取L₁＝1m)摩阻段所产生 的等效弯曲集中力F(单位为N/m)的大小，再将集中力转换为为均布荷 载p(图15按照对构件产生的弯矩相同来等效)。

那么对O点力矩平衡就有：

$\left(\begin{array}{c}F·D={\int }_0^{\pi }p\frac{D}{2}\theta ·\sin \frac{\theta }{2}·\frac{D}{2}\mathrm{d\theta }\\ =\frac{p{D}^2}{4}{\int }_0^{\pi }\theta ·\sin \frac{\theta }{2}\mathrm{d\theta }=\frac{p{D}^2}{8}\end{array}\right)---\left(7.8\right)$

再求出套筒摩阻段单位长度(取L₁＝1m)内沿着空心锚杆杆壁产生的 均布弹性弯曲力(单位N/m²)为：

$p=\frac{8F}{D}---\left(7.9\right)$

通过求得的均布荷载p，再计算出摩阻段全长总摩阻力(恒阻力临界 点)：f＝μpCL₁，式中C为锚杆与套筒的接触截面周长，和(7.7)联立 求得每根锚杆提供的恒阻力(单位N)为：

$f=\mathrm{\mu p}{\mathrm{CL}}_1=\mu \frac{8F}{D}\pi {\mathrm{DL}}_1=8\mathrm{\pi \mu }{\mathrm{FL}}_1---\left(7.10\right)$

具体实施例：

本发明以龙溪隧道的关键部位进行锚杆的相关设计。

由于各种钢的弹性模量差别很小，在室温下，钢的弹性模量大都在 190，000～220，000MPa之间，而剪切模量G为80000MPa左右。在工程 计算中，钢材的弹性模量E一般取200GPa。这里取外径50mm，厚度5mm 的管式锚杆，锚杆的截面面积A₁为707mm²，用Q345号钢。由(7.1)式 求出锚杆极限抗拉力：

[F]＝[σ]·A₁＝310×707＝219.17KN

S1：截面惯性矩的计算

通过薄壁杆件的条件计算得到：因此可将空心锚杆 截面(其厚度为5mm)看做2个2.5mm的开口薄壁圆环组成。那么锚杆截 面惯性矩为：

$I_p=2\times \frac{1}{3}\pi {\mathrm{Dt}}^3=\frac{2}{3}\times 3.14\times 50\times {2.5}^3=1192.2{\mathrm{mm}}^4$

S2：锚杆恒阻力计算

按照钢结构设计手册，选用直径(外径)为50mm的空心锚杆，壁厚 为5mm，正应力对应的锚杆截面面积为A₁＝707cm²，截面惯性矩 I_p＝1192.2cm⁴，并取空心锚杆上的缝隙尺寸为10mm，那么空心锚杆在摩阻 段单位长度(1m)弯曲时所对应的横截面积A＝vL＝5×1000＝5000mm²，由 (7.7)式得到锚杆在摩阻段长度的弯曲集中力为：

$\frac{3.14\times {(50-10)}^3}{8\times 200\times {10}^3\times 1192.2}F(\frac{4\times 1192.2}{5000\times {40}^2}+3)=10$

F＝315.3KN/m

取摩阻段长度L₁为100mm，由(7.10)式计算出恒阻力：

f＝8πμFL₁

＝8×3.14×0.15×315.3×0.1

＝118.8KN

实际设计时，若因摩阻力过大，造成锚杆无法延伸，可在锚杆与套筒 接触面之间加润滑剂，或者减少套筒摩阻段长度，利于锚杆滑动。

S3：单根锚杆锚固范围计算

单根锚杆极限承载力T为220KN，恒阻力f为118.8KN，由于软岩变 形释放完成后，其内部高应力已经转移到围岩深处，此时恒阻锚杆发挥完 柔性支护的效果，将继续发挥普通锚杆的作用，通过锚杆的“悬挂作用” 将塑性区的围岩固定在稳定岩层，那每根锚杆的锚固范围可通过一根根 “小岩柱”来计算求出(图16)。

图16中，R_i为隧道围岩塑性区半径，W为每根压缝式摩擦型恒阻锚 杆MG锚固的围岩面积，θ为锚杆与隧道形心连线在水平方向的夹角(这 里取主应力方位角30°)，JX为围岩应力释放完后的塑性区界限，KX为 隧道轮廓线，N为压缝式摩擦型恒阻锚杆MG受到的弯曲力，b为安全系数， 一般取1.8。得出每根锚杆的承载范围计算：

b·ρ·W·R_i·g·sinθ＝T

1.8×2400×6×9.8×sin30°×W＝220×10³，W＝1.73m²

计算得到锚杆的环×纵间距为那在龙溪隧道中围岩关键 部位所在的右拱肩部位(隧道右拱肩长度从CAD中得出，为5.98m)需要 布置5.98/1.31＝5根恒阻锚杆。

均质围岩的径向应力如图17所示，其计算公式为：

${\sigma }_r=\frac{1+\lambda }{2}{\sigma }_3(1-\frac{r_w^2}{r^2})+\frac{\lambda -1}{2}{\sigma }_3(1-\frac{{4r}_w^2}{r^2}+\frac{{3r}_w^4}{r^4})\cos 2\theta ---\left(7.11\right)$

式中，σ₃为原始地应力，r_w为隧道洞泾，r为计算距离，λ为侧压力 系数。

代入龙溪隧道的相关数据(σ₃＝12.1MPa，λ＝2.18，r_w＝5.16，r＝隧道 塑性区控制半径＝5.16+6＝11.16)到式(7.11)，计算得到围岩关键部位 的径向应力(公式中的θ等于0，因为在龙溪隧道中的径向应力与最大 主应力方向相同)为：σ_r＝16.56MPa。

当围岩内的应力达到恒阻锚杆的恒阻力时，锚杆开始延伸滑动，此外 由于软岩是在临空面与围岩内部形成的压力差的影响下进行流动，恒阻锚 杆所提供的恒阻力能减小压力差，延缓围岩的变形速率。通过以上计算， 得到实际锚杆规格尺寸如下：恒阻段2-2的长度为300mm、锥形段2-3的 长度为70mm、摩阻段2-4的长度为100mm、自由段2-5的长度为6000mm、 恒阻段2-2的外径50mm、摩阻段2-4的外径为47mm、锥形段2-3的坡度 为5％、锥孔段1-2的长度为70mm、锥孔段1-2的坡度为5％、粗孔段1-1 的壁厚3mm、细孔段1-3的壁厚6.5mm、粗孔段1-1的外径60mm、恒阻 段2-2、锥形段2-3和摩阻段2-4的侧壁沿轴向自上而下的缺口的宽度为 3mm及装配后杆体2与套筒1间的间隙为2mm。本实施例杆体2的自由段 2-5采用Q345钢，外径为47mm、厚度为5mm的圆形管件。

最后将龙溪隧道中关键部位各级变形，对应的压缝式摩擦型恒阻锚杆 锚固间距列表如下：

龙溪隧道中各级变形对应的恒阻锚杆间距

需要说明的是，制作本发明上述技术方案中的套筒1和杆体2的金属 材质不受限制，凡与达到本发明技术方案所需的技术效果相匹配的金属材 质均落入本发明的保护范围；本发明套筒1的整体及分体结构形式不受限 制，为实现本发明套筒1功能而选择的整体式或分体式结构的套筒均落入 本发明的保护范围；为满足本发明套筒1的强度需求，对套筒1所进行的 热处理后得到的相同结构的套筒也落入本发明的保护范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干 改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。