CN104457655B - 一种用于软土地层的折叠叶片刀式多点位移计锚头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于软土地层的折叠叶片刀式多点位移计锚头，该锚头包括中轴杆、壁筒、底座、传力杆件和摇杆，所述中轴杆的底端连接底座，所述壁筒套设于中轴杆上，所述传力杆件的顶端通过螺钮连接壁筒，所述摇杆连接壁筒，其特征在于，还包括折叠叶片，所述折叠叶片的末端连接底座，中部与传力杆件连接，经壁筒转动驱动传力杆件控制折叠叶片开合，中轴杆、底座、折叠叶片和传力杆件均为中空结构。与现有技术相比，本发明采用折叠叶片切入方式进行锚固，并可用于注浆固结锚定，适用于软土地层，具有对土体扰动少、安装方便、质量轻等优点。

Description

一种用于软土地层的折叠叶片刀式多点位移计锚头
技术领域
本发明涉及岩土工程监测和地质灾害防治技术领域，尤其是涉及一种用于软土地层的折叠叶片刀式多点位移计锚头。
背景技术
为掌握软土地区基坑工程和地下工程的勘察阶段和施工开挖过程中地基沉降量，需要在钻孔内设置多点位移计进行监测。目前已有钻孔多点位移计测点固定装置主要有弹片式、倒楔式和液压支撑式等几种，多用于岩体，但由于其施加锚固力时对钻孔孔壁土体扰动较大，破坏了软土地区原本软弱的的土体结构，往往很难测得理想地层沉降数据，因此常采用一个孔测一个地层沉降量的方法进行测量，大大增加了工程造价，同时观测点布置过多，也妨碍开挖支护施工工序，在观测点的保护方面也造成了极大的困难。另外由于已有多点位移计锚头自重较大，因此在软土地区往往因自重作用会对测量结果产生影响。
中国专利CN 202361914U公开了一种可回收式多点位移计，该装置包括孔口读数装置、孔内锚固装置及人工操纵杆，锚固方式采用钢片张开式，对于软土地区，该方式无法有效施加锚固力，另外由于其锚头与操纵杆分离在安装和拆卸操纵杆时很容易使孔壁土体受到扰动，从而很难获得软土地区地层沉降的理想数据。
中国专利CN 203393695U公开了一种岩土工程安全监测水平多点位移计装置，该装置包括一根排气管，远端锚头和近端锚头，适用于监测岩体变形的装置，不适用于软土地层的锚固及地层沉降的测量，且其注浆管、排气管没有伸缩的功能，也不是对称或者均匀分布的。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于软土地层的折叠叶片刀式多点位移计锚头，采用杆件联动方式将折叠叶片切入方式进行锚固，并可用于注浆固结锚定，适用于测量软土地区地层沉降量，具有对土体扰动少、安装方便、质量轻等优点。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于软土地层的折叠叶片刀式多点位移计锚头，该锚头包括中轴杆、壁筒、底座、传力杆件和摇杆，所述中轴杆的底端连接底座，所述壁筒套设于中轴杆上，所述传力杆件的顶端通过螺钮连接壁筒，所述摇杆连接壁筒，其特征在于，还包括折叠叶片，所述折叠叶片的末端连接底座，中部与传力杆件连接，经壁筒转动驱动传力杆件控制折叠叶片开合。
锚头闭合状态下，折叠叶片前端合拢于底座上，插入软土地层，此时通过摇杆转动壁筒，壁筒带动传力杆件转动，折叠叶片前端随着传力杆件转动而向外旋出，直到折叠叶片前端转动到底座径向上，使得折叠叶片切入周围土体，折叠叶片旋出的同时通过传力杆件拉动壁筒向底座滑动。
优选地，所述折叠叶片为中空结构，并设有与注浆管连接的注浆孔，水泥浆经注浆管、折叠叶片的注浆孔进入周围土体，进行锚固。
优选地，所述注浆孔为多个，并排设置。
优选地，所述底座和折叠叶片上均分别设有孔洞，注浆管依次穿过壁筒和中轴杆之间的间隙、底座上的孔洞和折叠叶片上的孔洞后连接注浆孔。
优选地，所述折叠叶片的前端为具有刃状构造的刀片状结构。
优选地，所述传力杆件和折叠叶片均设有四组，均匀布置。
优选地，所述传力杆件由至少两个活动连接的连接杆组成。
优选地，所述连接杆为三个。
优选地，所述中轴杆、底座和传力杆件均为中空结构。
优选地，所述中轴杆、壁筒、底座、传力杆件、摇杆和折叠叶片均由镀铬不锈钢制成。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)采用杆件联动方式将折叠页片切入方式进行锚固中，减少对土体扰动，实现在对钻孔孔壁土体扰动较小的情况下施加锚固力，可进行一孔多测，适合用于软土地区基坑工程、地下工程勘察阶段和施工开挖过程提供沉降检测数据；
2)采用设有注浆孔和中空结构的折叠叶片，可用于注浆固结锚定，有助于进一步稳固锚头及其上部设施；
3)锚头结构简单，安装方便，不注浆使用时可以回收重复使用，大大减少了监测钻孔的数量降低工程成本，减少了施工时间，具有较高的实用价值和市场前景；
4)装置由镀铬不锈钢制成，结构较轻，且传力杆件和折叠叶片均匀布置，减小因自重对测量产生的影响；
5)采用中空结构的中轴杆、底座、传力杆件、折叠叶片及壁筒，有助于减少生产耗材。
附图说明
图1为本发明的折叠叶片刀式多点位移计锚头张开示意图；
图2为本发明的折叠叶片刀式多点位移计锚头闭合示意图；
图3为本发明中底座在折叠叶片张开时的平面图；
图4为本发明中底座在折叠叶片闭合时的平面图；
图5为本发明中折叠叶片的示意图。
图中：1、中轴杆，2、壁筒，3、第一传力杆，4、底座，5、螺钮，6、折叠叶片，7、摇杆，8、第三传力杆，9、第二传力杆，10、孔洞，11、注浆孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1、图2所示，一种用于软土地层的折叠叶片刀式多点位移计锚头，该锚头包括中轴杆1、壁筒2、底座4、传力杆件和摇杆7，中轴杆1的底端连接底座4，壁筒2套设于中轴杆1上，传力杆件的顶端通过螺钮5连接壁筒2，摇杆7连接壁筒2，还包括折叠叶片6，折叠叶片6的末端通过螺钮5连接底座4，中部连接传力杆件底端，经壁筒2转动驱动传力杆件控制折叠叶片6开合。其中，传力杆件和折叠叶片6均设有四组，在中轴杆1圆周向上均匀布置。折叠叶片6的前端为具有刃状构造的刀片状结构。中轴杆1、底座4和传力杆件均为中空结构。
如图5所示，折叠叶片6为中空结构，并设有与注浆管连接的注浆孔11，同时底座4和折叠叶片6上均分别设有孔洞10，注浆管依次穿过壁筒2和中轴杆1之间的间隙、底座4上的孔洞10和折叠叶片6上的孔洞10后连接注浆孔11，水泥浆经注浆管、折叠叶片6的注浆孔11进入周围土体，进行锚固。其中，注浆孔11为五个，依次并排设置。
如图1、如2所示，传力杆件由至少两个活动连接的连接杆组成，即第一传力杆3、第二传力杆9和第三传力杆8，第一传力杆3顶端与壁筒2通过螺钮5连接，第一传力杆3底端连接第二传力杆9顶端，第二传力杆9底端与第三传力杆8顶端通过螺钮5连接，第三传力杆8底端通过螺钮5与折叠叶片6的中部连接，并为折叠叶片6提供拉力，使其由闭合状态变为张开状态。因为需一个连接杆需要与折叠叶片6连接带动其旋转，则折叠叶片6切入土层时需要与其相连的连接杆尽量呈水平方向以便于切入，则至少应用两根连接杆，若用两根下面的连接杆可以保证水平需求，但此时与壁筒2相连的连接杆所呈角度略大，影响美观，本实施例中采用三级杆联动来解决以上问题。
中轴杆1、壁筒2、底座4、传力杆件、摇杆7和折叠叶片6均由镀铬不锈钢制成。
如图4所示，锚头闭合状态下，折叠叶片6转动端合拢于底座4上，插入软土地层。测量开始时，转动摇杆7，壁筒2及传力杆件随之转动，与第三传力杆8连接的折叠叶片6向外旋转，折叠叶片6旋出的同时通过传力杆件拉动壁筒2向底座4滑动，直到折叠叶片6完全旋出，即折叠叶片6前端转动到底座4径向上，如图3所示，实现折叠叶片6切入测试段钻孔孔壁土体中，此时，可采用注浆方式进一步固结锚定，即水泥浆通过注浆管进入每个折叠叶片6的注浆孔11中进行锚固。
摇杆7、壁筒2、传力杆件构成本发明的锚固力施加系统，通过旋转摇杆7带动壁筒2旋转，则与之连接的传力杆件随之旋转，折叠叶片6由闭合状态逐渐旋开，壁筒2与传力杆件在旋转的同时向下滑动，因此通过传动力作用，传力杆件将折叠叶片6切入钻孔孔壁土体，为软土地区基坑工程、地下工程勘察阶段和施工开挖过程提供沉降检测数据。

Claims (10)

1.一种用于软土地层的折叠叶片刀式多点位移计锚头，该锚头包括中轴杆、壁筒、底座、传力杆件和摇杆，所述中轴杆的底端连接底座，所述壁筒套设于中轴杆上，所述传力杆件的顶端通过螺钮连接壁筒，所述摇杆连接壁筒，其特征在于，还包括折叠叶片，所述折叠叶片的末端连接底座，中部与传力杆件连接，经壁筒转动驱动传力杆件控制折叠叶片开合；
锚头闭合状态下，折叠叶片前端合拢于底座上，插入软土地层，使用时，转动摇杆，壁筒及传力杆件随摇杆转动，与传力杆件连接的折叠叶片向外旋转，折叠叶片旋出的同时通过传力杆件拉动壁筒向底座滑动，直到折叠叶片完全旋出，即折叠叶片前端转动到底座径向上，折叠叶片切入土体中。
2.根据权利要求1所述的一种用于软土地层的折叠叶片刀式多点位移计锚头，其特征在于，所述折叠叶片为中空结构，并设有与注浆管连接的注浆孔，水泥浆经注浆管、折叠叶片的注浆孔进入周围土体，进行锚固。
3.根据权利要求2所述的一种用于软土地层的折叠叶片刀式多点位移计锚头，其特征在于，所述注浆孔为多个，并排设置。
4.根据权利要求2所述的一种用于软土地层的折叠叶片刀式多点位移计锚头，其特征在于，所述底座和折叠叶片均分别设有孔洞，注浆管依次穿过壁筒和中轴杆之间的间隙、底座上的孔洞和折叠叶片上的孔洞后连接注浆孔。
5.根据权利要求1所述的一种用于软土地层的折叠叶片刀式多点位移计锚头，其特征在于，所述折叠叶片的前端为具有刃状构造的刀片状结构。
6.根据权利要求1所述的一种用于软土地层的折叠叶片刀式多点位移计锚头，其特征在于，所述传力杆件和折叠叶片均设有四组，均匀布置。
7.根据权利要求1所述的一种用于软土地层的折叠叶片刀式多点位移计锚头，其特征在于，所述传力杆件由至少两个活动连接的连接杆组成。
8.根据权利要求7所述的一种用于软土地层的折叠叶片刀式多点位移计锚头，其特征在于，所述连接杆为三个。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的一种用于软土地层的折叠叶片刀式多点位移计锚头，其特征在于，所述中轴杆、底座和传力杆件均为中空结构。
10.根据权利要求1所述的一种用于软土地层的折叠叶片刀式多点位移计锚头，其特征在于，所述中轴杆、壁筒、底座、传力杆件、摇杆和折叠叶片均由镀铬不锈钢制成。
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