CN109371994B - 一种土木工程边坡锚固装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种土木工程边坡锚固装置，包括锚杆，所述锚杆与边坡的连接部位设置有角度调节装置，在所述角度调节装置的上端围绕所述锚杆环形阵列有若干分段限位夹块，并且所述角度调节装置的上端通过连接构件固定套装有外套筒，若干所述分段限位夹块延伸至所述外套筒的内部，延伸入所述外套筒内部的若干所述分段限位夹块与所述外套筒之间装置有用于夹紧若干所述分段限位夹块的内夹紧套筒，位于所述内夹紧套筒上方的外套筒内设置有锚杆粘结段，所述锚杆粘结段末端的外套筒上安装有钢垫板，本发明的锚固装置适用于不同角度的边坡，安装简便，同时对锚杆实现机械固定和粘结固定相结合的方式，增强锚固效果。

Description

一种土木工程边坡锚固装置
技术领域
本发明涉及土木工程领域，具体为一种土木工程边坡锚固装置。
背景技术
此在建筑、水利、国防、交通运输、矿山开采等建设工程中涉及到的边坡变形、破坏及稳定性问题也日益突出。由于高边坡稳定性极差，在没有加固或者加固不足时很容易造成滑坡。滑坡是建设工程中危害极大的地质灾害，它不仅对工程建设、江河、房屋、生态造成危害，更会对人民的生命财产安全造成威胁。
对于那些可能出现滑坡或本身不稳定的边坡，通常要采取加固处理。如挡土墙、抗滑桩、锚固法等。在各种加固措施中，预应力锚杆应用最为广泛。此类加固方式是通过对锚杆施加预应拉力来加固岩土体或改善内部应力状况，以此来实现加固目的，锚固是对锚杆进行固定的装置。
但是，现有的锚杆固定装置存在以下缺陷：
(1)传统的安装锚杆支护的方式是采用钻杆在岩石内钻孔后将钻杆移走，再将岩石锚杆安装在所钻的孔内，并通常采用树脂或水泥灰浆将其固定在合适位置上。岩石锚杆被拉伸岩层处于受压状态从而能够加固岩层。为了使得岩石锚杆被拉伸，通过锚杆端部的采用机械加固或者树脂粘合材料将锚杆的端部进行固定。但是单纯的采用机械加固或粘结加固的方式，加固的效果并不理想，影响工程安全的可靠程度。同时由于人为因素和自然因素，锚杆和岩体之间会产生蠕变，导致锚杆的预应力下降；
(2)锚杆固定的过程中，为了使锚杆与锚固装置保持相对垂直，通常需要在锚固装置和边坡之间压入楔形块。对于不同的边坡通常需要加工具有不同角度的楔形块，十分浪费时间，增加了锚固装置安装的复杂程度。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种土木工程边坡锚固装置，能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种土木工程边坡锚固装置，包括锚杆，所述锚杆与边坡的连接部位设置有角度调节装置，在所述角度调节装置的上端围绕所述锚杆环形阵列有若干分段限位夹块，并且所述角度调节装置的上端通过连接构件固定套装有外套筒，若干所述分段限位夹块延伸至所述外套筒的内部，延伸入所述外套筒内部的若干所述分段限位夹块与所述外套筒之间装置有用于夹紧若干所述分段限位夹块的内夹紧套筒，位于所述内夹紧套筒上方的外套筒内设置有锚杆粘结段，所述锚杆粘结段末端的外套筒上安装有钢垫板。
进一步地，所述角度调节装置包括承压板，位于所述承压板下表面的一端铰接有角度调节板，所述角度调节板的上表面等距设置有若干限位支撑槽，并且所述承压板的下表面铰接有若干相互平行等距分布的支撑元件，所述支撑元件与所述限位支撑槽相抵触，在所述承压板的上表面设有一个圆形的凹槽，以所述锚杆为中心在所述凹槽底面呈放射性的环形阵列有若干T型滑轨。
进一步地，所述分段限位夹块包括从下至上依次固定连接的梯形垂直块、内夹紧块以及梯形粘结块，所述梯形垂直块滑动安装在所述T型滑轨上，并且所述梯形垂直块的底部设置有与所述T型滑轨相配合的滑槽。
进一步地，所述连接构件包括固定安装在所述承压板上表面的固定座，所述固定座包括安装在所述承压板上的限位板以及安装在所述限位板上的连接筒，所述连接筒的外壁与所述外套筒的底部内壁之间通过螺纹螺旋咬合，并且在所述限位板上与所述分段限位夹块对应的位置设置有若干用于所述分段限位夹块通过的限位槽。
进一步地，所述内夹紧套筒包括内夹筒，所述内夹筒内环形阵列有若干通过压缩弹簧连接的紧固板，若干所述紧固板套装在若干所述内夹紧块的外壁。
进一步地，所述锚杆粘结段包括套装在所述外套筒内壁的内套筒和内端固定在所述梯形粘结块端部的螺栓，所述钢垫板上设有与所述螺栓一一对应的通孔，若干所述螺栓外端延伸出所述通孔的部分均通过螺母连接，所述外套筒侧壁上设置有注浆孔，所述注浆孔穿过所述内套筒延伸进内部空腔。
进一步地，所述内套筒的内壁设置有具有粗糙面的防腐垫层。
进一步地，所述内夹紧套筒与所述内套筒之间设置有密封圈。
进一步地，所述钢垫板与所述梯形粘结块之间的螺栓上连接有张拉弹簧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的角度调节装置可以适用于不同边坡角度的锚固装置的安装，不需要根据不同的边坡角度加工不同的楔形块，极大的简化了边坡锚固装置的安装效率，节省人力物力；
(2)本发明的通过内夹紧套筒夹紧环形阵列在锚杆一周的分段限位夹块，从而实现了对锚杆的机械固定，通过往锚杆粘结段中注浆，实现对锚杆的粘结固定，机械固定和粘结固定结合的方式对锚杆进行固定，加强了对锚杆的固定效果，并且可以通过螺母调节锚杆预应力的大小，对抗锚杆和周围岩体之间的蠕变。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的分段限位夹块的结构示意图；
图3为本发明的承压板上凹槽的结构示意图；
图4为本发明的固定座的结构示意图；
图5为本发明的固定座的透视图；
图6为本发明的内夹紧套筒的结构示意图；
图7为本发明的内夹紧套筒的透视图。
图中标号：
1-锚杆；2-角度调节装置；3-分段限位夹块；4-外套筒；5-内夹紧套筒；6-锚杆粘结段；7-钢垫板；8-密封圈；9-张拉弹簧；
201-承压板；202-角度调节板；203-限位支撑槽；204-支撑元件；205-凹槽；206-T型滑轨；
301-梯形垂直块；302-内夹紧块；303-梯形粘结块；304-滑槽；
501-内夹筒；502-压缩弹簧；503-紧固板；
601-内套筒；602-螺栓；603-螺母；604-注浆孔；605-防腐垫层；
701-通孔；801-限位板；802-连接筒；803-螺纹；804-限位槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图7所示，本发明提供了一种土木工程边坡锚固装置，包括固定边坡的锚杆1，锚杆1与边坡的连接部位设置有用于调节锚固装置的角度调节装置2。在角度调节装置2的上端围绕锚杆1环形阵列有若干分段限位夹块3，分段限位夹块3可实现对锚杆1的机械夹紧以及确保锚杆1与角度调节装置2保持相互垂直。并且角度调节装置2的上端通过连接构件固定套装有外套筒4，若干分段限位夹块3延伸至外套筒4的内部，延伸入外套筒4内部的若干分段限位夹块3与外套筒4之间装置有用于夹紧若干分段限位夹块3的内夹紧套筒5，位于内夹紧套筒5上方的外套筒4内设置有用于实现对锚杆1的粘结固定的锚杆粘结段6，锚杆粘结段6末端的外套筒4上安装有对锚杆粘结段6进行封闭的钢垫板7。
角度调节装置2包括承压板201，位于承压板201下表面的一端铰接有角度调节板202，角度调节板202与承压板201之间形成的夹角取代了传统锚固过程中用于调节角度的楔形块。角度调节板202的上表面等距设置有若干限位支撑槽203，并且承压板201的下表面铰接有若干相互平行等距分布的支撑元件204，支撑元件204与限位支撑槽203相抵触，支撑元件204可以通过变换所抵触的限位支撑槽203实现角度调节装置2的角度的变换。在承压板201的上表面设有一个圆形的凹槽205，以锚杆1为中心在凹槽205底面呈放射性的环形阵列有若干T型滑轨206。
为了实现对锚杆1的机械固定，分段限位夹块3包括从下至上依次固定连接的梯形垂直块301、内夹紧块302以及梯形粘结块303，梯形垂直块301滑动安装在T型滑轨206上，并且梯形垂直块301的底部设置有与T型滑轨206相配合的滑槽304。由于梯形垂直块301的内侧紧贴锚杆1，所以梯形垂直块301与T型滑轨206垂直时，锚杆1与承压板201也处于垂直的状态。
为了实现分段限位夹块3相对锚杆1的限位，以及将外套筒4固定安装在角度调节装置2上。连接构件包括固定安装在承压板201上表面的固定座，固定座包括安装在承压板201上的限位板801以及安装在限位板801上的连接筒802，连接筒802的外壁与外套筒4的底部内壁之间通过螺纹803螺旋咬合，并且在限位板801上与分段限位夹块3对应的位置设置有若干用于分段限位夹块3通过的限位槽804。
为了实现分段限位夹块3相对锚杆1的机械夹紧。内夹紧套筒5包括内夹筒501，内夹筒501内环形阵列有若干通过压缩弹簧502连接的紧固板503，若干紧固板503套装在若干内夹紧块302的外壁。
为了实现对锚杆1的进一步的粘结固定。锚杆粘结段6包括套装在外套筒4内壁的内套筒601和内端固定在梯形粘结块303端部的螺栓602。优选的，内套筒601的内壁设置有具有粗糙面的防腐垫层605，用于防止粘结桨对内套筒601筒壁的腐蚀。内夹紧套筒5与内套筒601之间设置有密封圈8。密封圈8可以防止粘结桨进入内夹紧套筒5中。钢垫板7上设有与螺栓602一一对应的通孔701，若干螺栓602外端延伸出通孔701的部分均通过螺母603连接，钢垫板7与梯形粘结块303之间的螺栓602上连接有张拉弹簧9。外套筒4侧壁上设置有注浆孔604，注浆孔604穿过内套筒601延伸进内部空腔。通过调节螺母603既可以调节预应力的大小。
作为优选的实施方式，本锚固装置使用时，首先将角度调节装置2调节到垂直于锚杆1的角度，再固定在边坡上。方法是将若干分段限位夹块3均通过梯形垂直块301底端的滑槽304安装在承压板201的凹槽205底面的T型滑轨206上。
然后，将连接构件固定安装在承压板201上，外套筒4通过其下端内壁的螺纹安装在连接构件的固定座的连接筒802的外侧。接着使分段限位夹块3中除梯形垂直块301外均从固定座的限位板801上对应位置的的限位槽804穿过进入到外套筒4的内部。将内夹紧套筒5套装在分段限位夹块3的若干内夹紧块302一周，在压缩弹簧502的作用下，位于内夹紧套筒5内部的内夹筒501夹紧内夹紧块302。由于分段限位夹块3的侧壁紧贴锚杆1且分段限位夹块3的内侧壁与其下表面相互垂直。而分段限位夹块3的下表面又与承压板201平行安装，继而内夹紧套筒5实现了对锚杆1夹紧固定的同时，也实现了锚杆1与角度调节装置2上的承压板201的垂直固定。
传统的将锚杆1调节到与锚固装置垂直时，锚固装置常常与边坡之间有一个角度，一般采用木楔进行固定。应对不同坡度，就需要不同角度的木楔，加工木楔也需要时间。本发明采用的是一个角度调节装置2替代传统的木楔。调节角度时候，仅需要将位于承压板201下端的支撑元件204放置在垂直于承压板201的轴线两边的角度调节板202上的限位支撑槽203内即可，两边分别支撑的支撑元件204与角度调节板202之间形成了具有稳定支撑结构的三角形。需要调节不同角度时，仅需要改变支撑元件204在所抵触的限位支撑槽203上的位置即可，使本发明的锚固装置适用于不同的坡度。
最后一步是实现锚杆1的粘结固定。通过注浆孔604往锚杆粘结段6的空腔内注浆。粘结浆料凝固的过程中会对分段限位夹块3上段的梯形粘结块303的楔形表面形成一个挤压锚杆1的力，进一步加强了对锚杆1的夹紧固定。同时，钢垫板7与梯形粘结块303之间的螺栓602上连接有张拉弹簧9，延伸出钢垫板7外表面的螺栓602连接有螺母603，用于调节预应力的大小。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种土木工程边坡锚固装置，包括锚杆(1)，其特征在于：所述锚杆(1)与边坡的连接部位设置有角度调节装置(2)，在所述角度调节装置(2)的上端围绕所述锚杆(1)环形阵列有若干分段限位夹块(3)，并且所述角度调节装置(2)的上端通过连接构件固定套装有外套筒(4)，若干所述分段限位夹块(3)延伸至所述外套筒(4)的内部，延伸入所述外套筒(4)内部的若干所述分段限位夹块(3)与所述外套筒(4)之间装置有用于夹紧若干所述分段限位夹块(3)的内夹紧套筒(5)，位于所述内夹紧套筒(5)上方的外套筒(4)内设置有锚杆粘结段(6)，所述锚杆粘结段(6)末端的外套筒(4)上安装有钢垫板(7)。
2.根据权利要求1所述的一种土木工程边坡锚固装置，其特征在于：所述角度调节装置(2)包括承压板(201)，位于所述承压板(201)下表面的一端铰接有角度调节板(202)，所述角度调节板(202)的上表面等距设置有若干限位支撑槽(203)，并且所述承压板(201)的下表面铰接有若干相互平行等距分布的支撑元件(204)，所述支撑元件(204)与所述限位支撑槽(203)相抵触，在所述承压板(201)的上表面设有一个圆形的凹槽(205)，以所述锚杆(1)为中心在所述凹槽(205)底面呈放射性的环形阵列有若干T型滑轨(206)。
3.根据权利要求2所述的一种土木工程边坡锚固装置，其特征在于：所述分段限位夹块(3)包括从下至上依次固定连接的梯形垂直块(301)、内夹紧块(302)以及梯形粘结块(303)，所述梯形垂直块(301)滑动安装在所述T型滑轨(206)上，并且所述梯形垂直块(301)的底部设置有与所述T型滑轨(206)相配合的滑槽(304)。
4.根据权利要求2所述的一种土木工程边坡锚固装置，其特征在于：所述连接构件包括固定安装在所述承压板(201)上表面的固定座，所述固定座包括安装在所述承压板(201)上的限位板(801)以及安装在所述限位板(801)上的连接筒(802)，所述连接筒(802)的外壁与所述外套筒(4)的底部内壁之间通过螺纹(803)螺旋咬合，并且在所述限位板(801)上与所述分段限位夹块(3)对应的位置设置有若干用于所述分段限位夹块(3)通过的限位槽(804)。
5.根据权利要求3所述的一种土木工程边坡锚固装置，其特征在于：所述内夹紧套筒(5)包括内夹筒(501)，所述内夹筒(501)内环形阵列有若干通过压缩弹簧(502)连接的紧固板(503)，若干所述紧固板(503)套装在若干所述内夹紧块(302)的外壁。
6.根据权利要求3所述的一种土木工程边坡锚固装置，其特征在于：所述锚杆粘结段(6)包括套装在所述外套筒(4)内壁的内套筒(601)和内端固定在所述梯形粘结块(303)端部的螺栓(602)，所述钢垫板(7)上设有与所述螺栓(602)一一对应的通孔(701)，若干所述螺栓(602)外端延伸出所述通孔(701)的部分均通过螺母(603)连接，所述外套筒(4)侧壁上设置有注浆孔(604)，所述注浆孔(604)穿过所述内套筒(601)延伸进内部空腔。
7.根据权利要求6所述的一种土木工程边坡锚固装置，其特征在于：所述内套筒(601)的内壁设置有具有粗糙面的防腐垫层(605)。
8.根据权利要求6所述的一种土木工程边坡锚固装置，其特征在于：所述内夹紧套筒(5)与所述内套筒(601)之间设置有密封圈(8)。
9.根据权利要求6所述的一种土木工程边坡锚固装置，其特征在于：所述钢垫板(7)与梯形粘结块(303)之间的螺栓(602)上连接有张拉弹簧(9)。
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