CN108518235B - 一种锚杆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锚杆装置，包括竖向设置的锚杆本体，沿锚杆本体的轴向呈间隔设置有两个或两个以上的锚杆支撑结构；锚杆支撑结构包括套设于锚杆本体的套筒，在套筒与锚杆本体之间设有限制套筒沿锚杆本体轴向移动的限位结构；在套筒的周向表面上连接有三个或三个以上呈水平设置的支撑杆；其特点在于，在支撑杆上可滑动的套设有套管，在套管与套筒之间设有横向推力机构，横向推力机构的施力端与套管相连并能够带动套管沿支撑杆轴向向外移动；在套管与支撑杆之间还设有套管限位结构，所述套管限位结构能够阻止套管脱离所述支撑杆的外端。本发明具有更加方便使用，具有更好的适应性，能够提高锚杆安装质量的优点。

Description

一种锚杆装置

技术领域

本发明涉及建筑技术领域；特别是涉及一种锚杆装置。

背景技术

锚喷支护采用锚杆和喷射混凝土支护围岩的措施，60年代以来，已被广泛采用。锚杆和喷射混凝土与围岩共同形成一个承载结构，可有效地限制围岩变形的自由发展，调整围岩的应力分布，防止岩体松散坠落。它可用作施工过程中的临时支护，在有些情况下，也可以不必再做永久支护或衬砌。根据围岩的地质条件,可以采用多种支护形式:①单独采用锚杆，一般只用于局部;②单独采用喷射混凝土，有时也只用于局部;③锚杆结合喷射混凝土，多用于地下洞室的顶拱和边墙;④锚杆和喷射混凝土，加设单层或双层钢筋网,可提高喷层抗拉强度和抗裂能力,从而提高支护能力;⑤锚喷加金属网，并在喷层内加设工字钢等型钢作成的肋形支撑。上述各种形式的锚喷支护，所采用的锚杆根数、深度、间距，喷层的厚度以及金属网和肋形支撑的尺寸等，均要根据实际情况确定。为搞好支护还需要进行围岩变位和变形等现场量测工作。锚喷支护常紧跟开挖掘进，平行作业，特别是在隧洞或地下厂房施工中采用分部开挖的方式时，可随着开挖断面的扩大，边挖边喷，直至全断面完成。

现有技术中，在锚杆支护施工中，对锚杆在钻孔中定位的方法通常采用，在锚杆杆体周向外表面焊接若干船型支架，在将锚杆插接于钻孔时，船型支架能保证其居中，并且满足锚杆保护层的厚度及握裹力。但是在施工中，焊接船型支架会对锚杆杆体造成永久的伤害，焊接费时费力。并且不同直径的钻孔需要在锚杆杆体上焊接不同尺寸的船型支架，这使得这种结构的锚杆适应性差。

因此，本发明人设计了一种锚杆结构，包括竖向设置的锚杆本体，沿锚杆本体的轴向呈间隔设置有两个或两个以上的锚杆支撑结构；其特征在于，所述锚杆支撑结构包括套设于锚杆本体的套筒，在套筒与锚杆本体之间设有限制套筒沿锚杆本体轴向移动的限位结构；在套筒的周向表面上连接有三个或三个以上呈水平设置的支撑杆，且支撑杆以套筒的轴线为中心呈圆形阵列分布，对应支撑杆的外端设有长条形结构的滑条，所述滑条呈竖向设置且与支撑杆之间通过横向调节伸缩机构连接在一起。

但是，这种结构的锚杆存在需要人工手动去调节各个支撑杆伸出的长度以适配不同孔径的钻孔，这就使得使用时增加了劳动强度，和时间成本。

因此，怎样才能够提供一种能够更加方便使用，能够节约人力成本，节约时间成本，能够提高锚杆的安装质量锚杆装置，成为进一步有待解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：怎样提供一种能够更加方便使用，能够节约人力成本，节约时间成本，能够提高锚杆的安装质量锚杆装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种锚杆装置，包括竖向设置的锚杆本体，沿锚杆本体的轴向呈间隔设置有两个或两个以上的锚杆支撑结构；锚杆支撑结构包括套设于锚杆本体的套筒，在套筒与锚杆本体之间设有限制套筒沿锚杆本体轴向移动的限位结构；在套筒的周向表面上连接有三个或三个以上呈水平设置的支撑杆；其特点在于，在支撑杆上可滑动的套设有套管，在套管与套筒之间设有横向推力机构，横向推力机构的施力端与套管相连并能够带动套管沿支撑杆轴向向外移动；在套管与支撑杆之间还设有套管限位结构，所述套管限位结构能够阻止套管脱离所述支撑杆的外端。

本技术方案中，上述锚杆装置在使用时，在横向推力机构的推力作用下，整个锚杆装置的直径处于最大，将其插入小于此最大直径的钻孔时，需要克服横向推力机构的推力，使得套管沿支撑杆轴向向内移动，套管沿支撑杆轴向向内移动至套管外端面与支撑杆外端面处于同一竖向平面时，整个锚杆装置的直径处于最小，此最大直径和最小直径决定了整个锚杆装置所能够应用的钻孔的孔径范围，其孔径范围的极限值为套管的长度，即能够使得整个锚杆装置适用于不同直径的钻孔。并且横向推力机构作用于套管的推力，能够使得整个装置自动的匹配不同直径的钻孔，在使用时更加的方便，能够节约人力成本，节约时间成本。并且因各个横向推力机构作用于套管的力相等，能够使得套管在支撑杆上的移动距离相等，使得各个套管的外端能够位于同一水平圆周的等分点上，以使得钻孔和锚杆具有更高的同轴度，能够提高锚杆的安装质量。

作为优化，所述套管限位结构包括设置在套管内端内圆周面上的一圈内台阶，所述内台阶的内圆周半径大于或等于支撑杆的半径；在支撑杆的外端设置一圈外台阶，所述外台阶的半径小于或等于套管的内圆周半径；且横向推力机构能够带动套管沿支撑杆轴向向外移动至内台阶的内侧面与外台阶的内侧面相贴以限制套管继续沿支撑杆轴向向外移动。

这样，套管限位结构的结构更加简单，方便加工制造。并且在套管内端内圆周面上设置一圈内台阶，在支撑杆的外端设置一圈外台阶，使得内台阶与支撑杆摩擦接触，使得外台阶与套管摩擦接触，这就减少了套管与支撑杆的摩擦面积，使得两者产生的摩擦力更小，能够更容易的被横向推力机构推动。

作为优化，在套管与支撑杆之间还设置有套管定位机构，所述套管定位机构包括所述套管上的竖直向上设置的插孔，插孔内插接有插销，在支撑杆上设置有插槽，所述插销前端能够插入到支撑杆上对应的插槽内，并使得内台阶的内侧面与外台阶的内侧面呈间隔设置；插销的上端还固定连接有拉绳，拉绳背离插销的一端能够延伸到锚杆本体上端。

这样，整个装置在使用时，是处于小直径状态，锚杆装置的直径是小于钻孔的，能够更加方便将锚杆装置插入钻孔内，且受到的阻力更小；将锚杆装置插入钻孔后，拉动拉绳，使得插销的前端依次从插槽和插孔内拔出，同时横向推力机构的施力端对套管施力，使得套管沿支撑杆轴向向外移动至内台阶的内侧面与外台阶的内侧面相贴以限制套管继续沿支撑杆轴向向外移动为止。此时套管的外端抵接支撑于钻孔孔壁上，完成对锚杆装置的安装。通过上述结构，能够使得方便锚杆装置的安装，并且还能提高锚杆安装质量。

作为优化，所述套管的截面外轮廓呈正六边形；所述限位结构包括设置在套筒周向表面上的且贯穿套筒壁厚设置的螺纹连接孔，所述支撑杆为螺纹杆结构并螺纹连接于所述螺纹连接孔上，且支撑杆的内端抵接支撑于锚杆本体的外圆周面上。

这样，能够通过转动套管去调整支撑杆内端伸出的长度，以使得支撑杆内端能够抵接于不同直径的锚杆本体上，从而使得整个锚杆支撑结构能够应用于任意小于套筒内径的锚杆本体上。以使得锚杆支撑结构更加方便使用，降低其使用成本。

作为优化，在支撑杆的内端端面上设有橡胶材质制得的垫片；垫片的内侧面抵接支撑于锚杆本体的外圆周面上。

这样，先在支撑杆内端设置一橡胶材质的垫片，使得支撑杆内端通过一个垫片与锚杆本体接触，能够达到保护支撑杆和锚杆本体的作用，使得锚杆本体不受损害，提高锚杆使用时的质量。

作为优化，所述横向推力机构包括螺旋弹簧，所述螺旋弹簧套设在支撑杆上，且螺旋弹簧的两端各自抵接支撑于套筒外壁和套管的内端面上。

这样，横向推力机构的结构简单，方便安装制造。采用螺旋弹簧能够提供推力将套管往外推的同时，能够方便克服弹簧的推力将套管往支撑杆轴向内端收回。

作为优化，对应套管的外端设有长条形结构的滑条，所述滑条呈竖向设置。

这样，能够增大整个锚杆装置与钻孔孔壁的接触面积，使得锚杆装置安装后更加的稳定，具有更好的居中效果。

作为优化，所述滑条包括连接于调节杆外端的滑条竖直段，在滑条竖直段的两端各自连接有滑条上段和滑条下段，滑条上段和滑条下段的远端均朝向锚杆本体弯折呈弧形结构。

这样，滑条上具有的竖直段能够使得整个锚杆安装于钻孔时，锚杆与钻孔孔壁具有更大的接触面积，能够更好的保证锚杆安装于钻孔后的同轴度，提高锚杆安装质量；滑条上段和滑条下段设置呈远端朝向锚杆本体弯折呈弧形结构，能够使得方便将锚杆安装于钻孔中，在安装锚杆时，能够减少滑条下段下端与钻孔孔壁的刮擦；在将锚杆拔出钻孔时，能够减少滑条上段上端与钻孔孔壁的刮擦。

作为优化，滑条上段和滑条下段在竖直方向上呈对称设置。

这样，将滑条上段和滑条下段设置呈竖向对称的结构，能够方便滑条的加工制造。

作为优化，所述锚杆本体为管状结构，且在锚杆本体侧壁上的锚杆支撑结构对应的区域之外开设有贯穿其壁厚方向的喷浆孔；

锚杆本体的下端为螺纹段并螺纹连接有球头螺母。

这样，能够将锚杆本体自身作为灌浆通道，使得灌浆先从钻孔的底部向上填充，这样能够使得整个锚杆的安装质量更好；

将锚杆安装于钻孔时，能够有效的降低因锚杆本体下端面与钻孔壁发生刮擦导致锚杆安装困难的问题；方便将锚杆安装于钻孔。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中的结构示意图。

图2为图1中的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1所示，一种锚杆装置，包括竖向设置的锚杆本体1，沿锚杆本体的轴向呈间隔设置有两个或两个以上的锚杆支撑结构；锚杆支撑结构包括套设于锚杆本体的套筒2，在套筒与锚杆本体之间设有限制套筒沿锚杆本体轴向移动的限位结构；在套筒的周向表面上连接有三个或三个以上呈水平设置的支撑杆3；在支撑杆上可滑动的套设有套管4，在套管与套筒之间设有横向推力机构，横向推力机构的施力端与套管相连并能够带动套管沿支撑杆轴向向外移动；在套管与支撑杆之间还设有套管限位结构，所述套管限位结构能够阻止套管脱离所述支撑杆的外端。

本技术方案中，上述锚杆装置在使用时，在横向推力机构的推力作用下，整个锚杆装置的直径处于最大，将其插入小于此最大直径的钻孔时，需要克服横向推力机构的推力，使得套管沿支撑杆轴向向内移动，套管沿支撑杆轴向向内移动至套管外端面与支撑杆外端面处于同一竖向平面时，整个锚杆装置的直径处于最小，此最大直径和最小直径决定了整个锚杆装置所能够应用的钻孔的孔径范围，其孔径范围的极限值为套管的长度，即能够使得整个锚杆装置适用于不同直径的钻孔。并且横向推力机构作用于套管的推力，能够使得整个装置自动的匹配不同直径的钻孔，在使用时更加的方便，能够节约人力成本，节约时间成本。并且因各个横向推力机构作用于套管的力相等，能够使得套管在支撑杆上的移动距离相等，使得各个套管的外端能够位于同一水平圆周的等分点上，以使得钻孔和锚杆具有更高的同轴度，能够提高锚杆的安装质量。

本具体实施方案中，所述套管限位结构包括设置在套管内端内圆周面上的一圈内台阶5，所述内台阶的内圆周半径大于或等于支撑杆的半径；在支撑杆的外端设置一圈外台阶6，所述外台阶的半径小于或等于套管的内圆周半径；且横向推力机构能够带动套管沿支撑杆轴向向外移动至内台阶的内侧面与外台阶的内侧面相贴以限制套管继续沿支撑杆轴向向外移动。

这样，套管限位结构的结构更加简单，方便加工制造。并且在套管内端内圆周面上设置一圈内台阶，在支撑杆的外端设置一圈外台阶，使得内台阶与支撑杆摩擦接触，使得外台阶与套管摩擦接触，这就减少了套管与支撑杆的摩擦面积，使得两者产生的摩擦力更小，能够更容易的被横向推力机构推动。

本具体实施方案中，在套管与支撑杆之间还设置有套管定位机构，所述套管定位机构包括所述套管上的竖直向上设置的插孔，插孔内插接有插销7，在支撑杆上设置有插槽，所述插销前端能够插入到支撑杆上对应的插槽内，并使得内台阶5的内侧面与外台阶6的内侧面呈间隔设置；插销的上端还固定连接有拉绳，拉绳背离插销的一端能够延伸到锚杆本体上端。

这样，整个装置在使用时，是处于小直径状态，锚杆装置的直径是小于钻孔的，能够更加方便将锚杆装置插入钻孔内，且受到的阻力更小；将锚杆装置插入钻孔后，拉动拉绳，使得插销的前端依次从插槽和插孔内拔出，同时横向推力机构的施力端对套管施力，使得套管沿支撑杆轴向向外移动至内台阶的内侧面与外台阶的内侧面相贴以限制套管继续沿支撑杆轴向向外移动为止。此时套管的外端抵接支撑于钻孔孔壁上，完成对锚杆装置的安装。通过上述结构，能够使得方便锚杆装置的安装，并且还能提高锚杆安装质量。

本具体实施方案中，所述套管4的截面外轮廓呈正六边形；所述限位结构包括设置在套筒周向表面上的且贯穿套筒壁厚设置的螺纹连接孔，所述支撑杆为螺纹杆结构并螺纹连接于所述螺纹连接孔上，且支撑杆的内端抵接支撑于锚杆本体的外圆周面上。

这样，能够通过转动套管去调整支撑杆内端伸出的长度，以使得支撑杆内端能够抵接于不同直径的锚杆本体上，从而使得整个锚杆支撑结构能够应用于任意小于套筒内径的锚杆本体上。以使得锚杆支撑结构更加方便使用，降低其使用成本。

本具体实施方案中，在支撑杆3的内端端面上设有橡胶材质制得的垫片8；垫片的内侧面抵接支撑于锚杆本体的外圆周面上。

这样，先在支撑杆内端设置一橡胶材质的垫片，使得支撑杆内端通过一个垫片与锚杆本体接触，能够达到保护支撑杆和锚杆本体的作用，使得锚杆本体不受损害，提高锚杆使用时的质量。

本具体实施方案中，所述横向推力机构包括螺旋弹簧9，所述螺旋弹簧套设在支撑杆上，且螺旋弹簧的两端各自抵接支撑于套筒外壁和套管的内端面上。

这样，横向推力机构的结构简单，方便安装制造。采用螺旋弹簧能够提供推力将套管往外推的同时，能够方便克服弹簧的推力将套管往支撑杆轴向内端收回。

本具体实施方案中，对应套管的外端设有长条形结构的滑条10，所述滑条呈竖向设置。

这样，能够增大整个锚杆装置与钻孔孔壁的接触面积，使得锚杆装置安装后更加的稳定，具有更好的居中效果。

本具体实施方案中，所述滑条10包括连接于调节杆外端的滑条竖直段，在滑条竖直段的两端各自连接有滑条上段和滑条下段，滑条上段和滑条下段的远端均朝向锚杆本体弯折呈弧形结构。

这样，滑条上具有的竖直段能够使得整个锚杆安装于钻孔时，锚杆与钻孔孔壁具有更大的接触面积，能够更好的保证锚杆安装于钻孔后的同轴度，提高锚杆安装质量；滑条上段和滑条下段设置呈远端朝向锚杆本体弯折呈弧形结构，能够使得方便将锚杆安装于钻孔中，在安装锚杆时，能够减少滑条下段下端与钻孔孔壁的刮擦；在将锚杆拔出钻孔时，能够减少滑条上段上端与钻孔孔壁的刮擦。

本具体实施方案中，滑条上段和滑条下段在竖直方向上呈对称设置。

这样，将滑条上段和滑条下段设置呈竖向对称的结构，能够方便滑条的加工制造。

本具体实施方案中，所述锚杆本体为管状结构，且在锚杆本体侧壁上的锚杆支撑结构对应的区域之外开设有贯穿其壁厚方向的喷浆孔11；

锚杆本体的下端为螺纹段并螺纹连接有球头螺母12。

这样，能够将锚杆本体自身作为灌浆通道，使得灌浆先从钻孔的底部向上填充，这样能够使得整个锚杆的安装质量更好；

将锚杆安装于钻孔时，能够有效的降低因锚杆本体下端面与钻孔壁发生刮擦导致锚杆安装困难的问题；方便将锚杆安装于钻孔。

Claims (8)

1.一种锚杆装置，包括竖向设置的锚杆本体（1），沿锚杆本体的轴向呈间隔设置有两个或两个以上的锚杆支撑结构；锚杆支撑结构包括套设于锚杆本体的套筒（2），在套筒与锚杆本体之间设有限制套筒沿锚杆本体轴向移动的限位结构；在套筒的周向表面上连接有三个或三个以上呈水平设置的支撑杆（3）；其特征在于，在支撑杆上可滑动的套设有套管（4），在套管与套筒之间设有横向推力机构，横向推力机构的施力端与套管相连并能够带动套管沿支撑杆轴向向外移动；在套管与支撑杆之间还设有套管限位结构，所述套管限位结构能够阻止套管脱离所述支撑杆的外端；

所述套管限位结构包括设置在套管内端内圆周面上的一圈内台阶（5），所述内台阶的内圆周半径大于或等于支撑杆的半径；在支撑杆的外端设置一圈外台阶（6），所述外台阶的半径小于或等于套管的内圆周半径；且横向推力机构能够带动套管沿支撑杆轴向向外移动至内台阶的内侧面与外台阶的内侧面相贴以限制套管继续沿支撑杆轴向向外移动；

在套管与支撑杆之间还设置有套管定位机构，所述套管定位机构包括所述套管上的竖直向上设置的插孔，插孔内插接有插销（7），在支撑杆上设置有插槽，所述插销前端能够插入到支撑杆上对应的插槽内，并使得内台阶（5）的内侧面与外台阶（6）的内侧面呈间隔设置；插销的上端还固定连接有拉绳，拉绳背离插销的一端能够延伸到锚杆本体上端。

2.如权利要求1所述的一种锚杆装置，其特征在于，所述套管（4）的截面外轮廓呈正六边形；所述限位结构包括设置在套筒周向表面上的且贯穿套筒壁厚设置的螺纹连接孔，所述支撑杆为螺纹杆结构并螺纹连接于所述螺纹连接孔上，且支撑杆的内端抵接支撑于锚杆本体的外圆周面上。

3.如权利要求2所述的一种锚杆装置，其特征在于，在支撑杆（3）的内端端面上设有橡胶材质制得的垫片（8）；垫片的内侧面抵接支撑于锚杆本体的外圆周面上。

4.如权利要求1所述的一种锚杆装置，其特征在于，所述横向推力机构包括螺旋弹簧（9），所述螺旋弹簧套设在支撑杆上，且螺旋弹簧的两端各自抵接支撑于套筒外壁和套管的内端面上。

5.如权利要求1所述的一种锚杆装置，其特征在于，对应套管的外端设有长条形结构的滑条（10），所述滑条呈竖向设置。

6.如权利要求5所述的一种锚杆装置，其特征在于，所述滑条（10）包括连接于调节杆外端的滑条竖直段，在滑条竖直段的两端各自连接有滑条上段和滑条下段，滑条上段和滑条下段的远端均朝向锚杆本体弯折呈弧形结构。

7.如权利要求6所述的一种锚杆装置，其特征在于，滑条上段和滑条下段在竖直方向上呈对称设置。

8.如权利要求1所述的一种锚杆装置，其特征在于，所述锚杆本体为管状结构，且在锚杆本体侧壁上的锚杆支撑结构对应的区域之外开设有贯穿其壁厚方向的喷浆孔（11）；

锚杆本体的下端为螺纹段并螺纹连接有球头螺母（12）。