CN105649078B - 一种可回收液压伞状挤土锚杆 - Google Patents

一种可回收液压伞状挤土锚杆 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种可回收液压伞状挤土锚杆，包括同轴设置并依次连接的拉杆(1)、锚固段(2)、油缸(3)，所述锚固段(2)包括推进机构(21)、钢片(22)，所述推进机构(21)的两端分别与拉杆(1)及提供推进机构(21)沿轴向往返运动动力的油缸(3)的活塞杆(31)连接，沿所述推进机构(21)的周圈设置有一组钢片(22)，所述钢片(22)随推进机构(21)的往返运动向外周方向撑开与锚孔孔壁接触或向内周方向聚拢与锚孔孔壁脱离。该锚杆可快速承载、承载力强，抗拔力、锚固力强，且能回收再利用，使用方便。

Description

一种可回收液压伞状挤土锚杆
技术领域
本发明属于建筑基坑、临时边坡支护加固技术领域，具体涉及一种可回收液压挤土锚杆。
背景技术
在岩土工程涉及的地下工程、采矿工程、基坑与边坡工程过程中，为防止地层变形坍塌或失稳而危及安全，对地层进行加固的一种主要的支护技术是采用锚杆。通过设置在地层中锚杆所具有的高强度抗拉能力及通过锚杆与锚杆周围的注浆体与地层之间密实结合等方式将地层加固起来，以提高地层的整体性，以控制地层变形，使之达到稳定安全状态。这种技术的发展已有上百年的历史，并提出多种锚杆支护类型及与锚杆相适应的锚固工艺以适应不同的地层与不同条件的需要。
建筑基坑支护领域采用锚杆极其广泛，其中最常采用的锚杆为预成孔注浆锚杆，但其普遍存在以下四个缺点：①承载力不够；②注浆锚杆需在混凝土龄期达到后才能发挥锚固力，不适用于工期短和边坡抢险工程；③预成孔注浆锚杆的无法回收性也给后期地下空间的开发带来了困难。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种可快速承载、承载力强、能回收再利用的可回收液压伞状挤土锚杆。
一种可回收液压伞状挤土锚杆，包括同轴设置并依次连接的拉杆、锚固段、油缸，所述锚固段包括推进机构、钢片，所述推进机构的两端分别与拉杆及提供推进机构沿轴向往返运动动力的油缸的活塞杆连接，沿所述推进机构的周圈设置有一组钢片，所述钢片随推进机构的往返运动向外周方向撑开与锚孔孔壁接触或向内周方向聚拢与锚孔孔壁脱离。
优选的，所述推进机构包括前端板、后端板、后连杆，所述后连杆包括两根以上等长的连杆，所述后连杆呈弯折形状，且后连杆弯折处设置有加强肋板，所述油缸为两个以上固定于前端板上的小型油缸，所述油缸的活塞杆与后连杆弯折处铰接，所述后连杆一端与后端板铰接，所述后端板与拉杆固定，所述钢片与后连杆铰接，所述后连杆一端与后端板铰接，所述后端板与拉杆固定，所述钢片与后连杆铰接。
优选的，所述推进机构包括前端板、后端板、前连杆、后连杆，所述前端板与油缸的活塞杆铰接，所述前连杆一端与前端板铰接，前连杆另一端与后连杆铰接，所述后连杆一端与后端板铰接，所述后端板与拉杆固定，所述钢片与后连杆铰接。
更加优选的，所述油缸为液压油缸或穿心油缸。
更加优选的，所述后连杆包括两根以上等长的连杆，所述钢片围绕后连杆所在圆周均匀分布；所述前连杆包括两根以上等长的连杆。
更加优选的，所述后连杆成弯折形状，且后连杆弯折处设置加强肋板，所述前连杆与后连杆弯折处铰接。
更进一步优选的，所述钢片呈弯折形状，且弯折角度与后连杆的弯折角度相同。所述钢片的横截面呈圆弧形。
更加优选的，所述前端板与所述液压油缸的缸体之间设置有钢管，钢管两端分别与前端板、油缸的缸体固定。
更加优选的，所述后端板上开设有至少一个供油缸的油管通过的孔洞。
本发明的有益效果是：①通过设置钢片与锚孔孔壁充分接触摩擦，从而显著提高锚杆抗拔力、提高锚固力；②锚杆可快速组装拆卸，在工程现场可直接置入锚孔，能快速形成锚固力，利于边坡围护稳定，也适于边坡工程抢险加固工具和措施；③施工完成后，可以进行完全的回收再利用，土层中不残留任何构件，为后期地下空间的开发与利用提供便利。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图。
图2是本发明实施例一的横截面示意图。
图3是本发明实施例二的结构示意图。
图4是本发明实施例三的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明提供的可回收液压伞状挤土锚杆予以进一步说明。
实施例一
一种可回收液压伞状挤土锚杆，包括同轴设置并依次连接的拉杆1、锚固段2、液压油缸3，所述锚固段2包括推进机构21、钢片22，所述推进机构21的两端分别与拉杆1及提供推进机构21沿轴向往返运动动力的液压油缸3的活塞杆31连接，沿所述推进机构21的周圈设置有一组钢片22，所述钢片22随推进机构21的往返运动向外周方向撑开与锚孔孔壁接触或向内周方向聚拢与锚孔孔壁脱离。当所述推进机构21朝锚孔孔口方向运动时推动钢片22向外周方向撑开，实现钢片22与锚孔孔壁接触；当所述推进机构21沿轴向朝锚孔孔底方向运动时使钢片22向内周方向聚拢，实现钢片22与锚孔孔壁脱离。
具体的，所述推进机构21包括前端板211、后端板212、前连杆213、后连杆214，所述前端板211与液压油缸3的活塞杆31通过铰支座连接，所述前连杆213两端分别与前端板211、后连杆214铰接，所述后连杆214一端与后端板212铰接，所述后端板212与拉杆1螺纹连接，所述钢片22与后连杆214通过铰支座连接，所述钢片22包裹了整个锚固段2。
所述后连杆214包括两根以上连杆，后连杆214围绕锚杆中心轴均匀分布，所述钢片22围绕后连杆214所在圆周均匀分布；所述前连杆213包括两根以上连杆，前连杆213围绕锚杆中心轴均匀分布。
所述后连杆214成弯折形状，且后连杆214的弯折处设置加强肋板215，所述前连杆213与后连杆214弯折处铰接。
为了使钢片与锚孔孔壁接触面积尽量大，将所述钢片22设计呈弯折形状，弯折角度与后连杆214的弯折角度相同，钢片22的内表面与后连杆214完全接触。所述钢片22的横截面呈圆弧形，钢片22聚拢时刚好围成一个圆筒，形成了锚固段的外围。当所述前端板211朝锚孔孔口方向运动时，推动前连杆213撑开后连杆214，后连杆214带动钢片22向外周方向撑开，实现钢片22与锚孔孔壁接触；当所述前端板211沿轴向朝锚孔孔底方向运动时，拉动前连杆213收拢后连杆214，后连杆214带动钢片22向内周方向聚拢，实现钢片22与锚孔孔壁脱离。
为了使锚杆各结构之间更加紧固，在所述后端板212与所述液压油缸3的缸体32之间设置有钢杆4，钢杆4的两端分别与后端板212、液压油缸3的缸体32固定。本实施例中钢杆4为四根，均匀设置于液压油缸3的周圈，且与缸体32的底部固定。在所述拉杆1上垂直于锚杆轴向设置有锚板5，在使用锚杆时，锚板5卡在锚孔孔口起到固定定位作用。在所述后端板212上开设有至少一个孔洞供液压油缸3的油管33通过，油管33穿过后端板212的孔洞伸向地面。
本实施例是这样实现的：应用时，先用锚杆钻机成孔；成孔后，将锚杆整体置入锚孔中，锚板5置于锚孔孔口；当锚杆放入到设计深度后，通过油管33对液压油缸3进油，液压油缸3的活塞杆31向后顶进，锚固段的前连杆213在活塞杆31的作用下使后连杆214撑开，从而使固定在后连杆214上的钢片22向外周方向呈伞状撑开并与锚孔孔壁接触后切割土体，提供抗拔力；然后在锚孔之外用锚具与边坡上的冠梁或者围檩等结构物固定好，达成锚固效果；锚固任务完成后，液压油缸3通过油管33出油，液压油缸3在回缩过程中带动前连杆213向孔底行进，致使原先紧贴锚孔孔壁的钢片22与孔壁脱离，最后将液压挤土锚杆整体从锚孔中取出，完成锚杆的回收，并用泥土回填锚孔。
实施例二
一种可回收液压伞状挤土锚杆，包括同轴设置并依次连接的拉杆1、锚固段2、液压油缸3，所述锚固段2包括推进机构21、钢片22，所述推进机构21的两端分别与拉杆1及提供推进机构21沿轴向往返运动动力的液压油缸3的活塞杆31连接，沿所述推进机构21的周圈设置有一组钢片22，所述钢片22随推进机构21的往返运动向外周方向撑开与锚孔孔壁接触或向内周方向聚拢与锚孔孔壁脱离。当所述推进机构21朝锚孔孔口方向运动时推动钢片22向外周方向撑开，实现钢片22与锚孔孔壁接触；当所述推进机构21沿轴向朝锚孔孔底方向运动时使钢片22向内周方向聚拢，实现钢片22与锚孔孔壁脱离。
具体的，所述推进机构21包括前端板211、后端板212、后连杆214，所述后连杆214包括四根等长的连杆，所述后连杆214呈弯折形状，且后连杆214弯折处设置有加强肋板215，所述油缸3为四个小型油缸，所述油缸3的活塞杆31与后连杆214弯折处铰接，所述后连杆214一端与后端板212铰接，所述后端板212与拉杆1螺纹连接，所述钢片22与后连杆214铰接。所述前端板211与后端板212之间设置有钢杆4，钢杆4两端分别与前端板211与后端板212连接。小型油缸个数与连杆个数相同，且一一对应铰接。与实施例一的锚杆比较，本实施例采用多个小型油缸代替了实施例一中的前连杆，小型油缸的活塞杆与后连杆214铰接构成连杆机构，油缸直接提供后连杆撑开的动力。
为了使钢片与锚孔孔壁接触面积尽量大，将所述钢片22设计呈弯折形状，弯折角度与后连杆214的弯折角度相同，钢片22的内表面与后连杆214完全接触。所述钢片22的横截面呈圆弧形，钢片22聚拢时刚好围成一个圆筒，形成了锚固段的外围。
在所述拉杆1上垂直于锚杆轴向设置有锚板5，在使用锚杆时，锚板5卡在锚孔孔口起到固定定位作用。在所述后端板212上开设有至少一个孔洞供液压油缸3的油管33通过，油管33穿过后端板212的孔洞伸向地面。
本实施例是这样实现的：应用时，先用锚杆钻机成孔；成孔后，将锚杆整体置入锚孔中，锚板5置于锚孔孔口；当锚杆放入到设计深度后，通过油管33对各个小型油缸3进油，液压油缸3的活塞杆31向后顶进使后连杆214撑开，从而使固定在后连杆214上的钢片22向外周方向呈伞状撑开并与锚孔孔壁接触后切割土体，提供抗拔力；然后在锚孔之外用锚具与边坡上的冠梁或者围檩等结构物固定好，达成锚固效果；锚固任务完成后，液压油缸3通过油管33出油，油缸3的活塞杆33在回缩过程中带动后连杆214向孔底行进，致使原先紧贴锚孔孔壁的钢片22与孔壁脱离，最后将液压挤土锚杆整体从锚孔中取出，完成锚杆的回收，并用泥土回填锚孔。
实施例三
本实施例与实施例一基本相同，其结构基本相同，如图4所示，区别之处在于：所述油缸3采用穿心油缸，所用油缸种类不同，且本实施例中钢杆4为一根，穿过穿心油缸的中心设置，与缸体32的底部固定。其使用方法及有益效果均与实施例一基本一致。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种可回收液压伞状挤土锚杆，其特征在于：包括同轴设置并依次连接的拉杆(1)、锚固段(2)、油缸(3)，所述锚固段(2)包括推进机构(21)、钢片(22)，所述推进机构(21)的两端分别与拉杆(1)及提供推进机构(21)沿轴向往返运动动力的油缸(3)的活塞杆(31)连接，沿所述推进机构(21)的周圈设置有一组钢片(22)，所述钢片(22)随推进机构(21)的往返运动向外周方向撑开与锚孔孔壁接触或向内周方向聚拢与锚孔孔壁脱离。
2.如权利要求1所述的可回收液压伞状挤土锚杆，其特征在于：所述推进机构(21)包括前端板(211)、后端板(212)、后连杆(214)，所述后连杆(214)包括两根以上等长的连杆，所述后连杆(214)呈弯折形状，且后连杆(214)弯折处设置有加强肋板(215)，所述油缸(3)为两个以上固定于前端板(211)上的小型油缸，所述油缸(3)的活塞杆与后连杆(214)弯折处铰接，所述后连杆(214)一端与后端板(212)铰接，所述后端板(212)与拉杆(1)固定，所述钢片(22)与后连杆(214)铰接。
3.如权利要求1所述的可回收液压伞状挤土锚杆，其特征在于：所述推进机构(21)包括前端板(211)、后端板(212)、前连杆(213)、后连杆(214)，所述前端板(211)与油缸(3)的活塞杆(31)铰接，所述前连杆(213)一端与前端板(211)铰接，前连杆(213)另一端与后连杆(214)铰接，所述后连杆(214)一端与后端板(212)铰接，所述后端板(212)与拉杆(1)固定，所述钢片(22)与后连杆(214)铰接。
4.如权利要求3所述的可回收液压伞状挤土锚杆，其特征在于：所述后连杆(214)包括两根以上等长的连杆，所述钢片(22)围绕后连杆(214)所在圆周均匀分布；所述前连杆(213)包括两根以上等长的连杆。
5.如权利要求4所述的可回收液压伞状挤土锚杆，其特征在于：所述后连杆(214)呈弯折形状，且后连杆(214)弯折处设置有加强肋板(215)，所述前连杆(213)与后连杆(214)弯折处铰接。
6.如权利要求2或5所述的可回收液压伞状挤土锚杆，其特征在于：所述钢片(22)呈弯折形状，且弯折角度与后连杆(214)弯折角度相同。
7.如权利要求6所述的可回收液压伞状挤土锚杆，其特征在于：所述钢片(22)的横截面呈圆弧形。
8.如权利要求3所述的可回收液压伞状挤土锚杆，其特征在于：所述后端板(212)与所述油缸(3)的缸体(32)之间设置有钢杆(4)，钢杆(4)两端分别与后端板(212)、油缸(3)的缸体(32)固定。
9.如权利要求2或3所述的可回收液压伞状挤土锚杆，其特征在于：所述后端板(212)上开设有至少一个供油缸(3)的油管(33)通过的孔洞。
10.如权利要求3所述的可回收液压伞状挤土锚杆，其特征在于：所述油缸(3)为液压油缸或穿心油缸。
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