CN110306490B - 一种水利工程用护坡加固装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种水利公共用护坡加固装置，包括固定头、螺杆、压簧、垫片、螺母以及至少两根锚杆本体；固定头包括连接套筒和数量与锚杆本体相对应的连接头，连接头倾斜设置于连接套筒上；锚杆本体包括伸入锚孔的前段和远离前段的后段，连接套筒的一端与连接头球铰接、连接套筒的另一端与锚杆本体的后段螺纹连接；垫片和压簧由上至下依次套装在螺杆上，螺母位于垫片的上方。该护坡装置中的锚杆本体在砂石层中具有了更高的稳固力，也提高了锚杆本体的抗拔力；而通过采用了压簧，不但能够保护护坡网，同时还对锚杆本体进行了保护，降低了工程维修成本和维修难度、可使护坡网在整体滑移后继续拥有护坡能力、提高护坡工程的使用耐久性。

Description

一种水利工程用护坡加固装置

技术领域

本发明涉及水利工程施工设备技术领域，具体涉及一种水利工程用护坡加固装置。

背景技术

水利工程中经常使用护坡网，对河堤以及大坝等的表面进行加固，以避免水土流失。现有技术中的护坡网为一张简单的金属网，其通过覆盖在堤坝的表面，以达到防止水土流失的目的。现有的护坡网在堤坝上固定的方式较为简单：一种是护坡网锚杆加固，将锚杆插入堤坝中，通过螺栓将锚杆与金属网连接固定，利用锚杆对护坡网进行紧固；一种是滨格网，在坡度较为平坦的堤坝上直接铺设护坡网，并将护坡网分为一米至两米见方的小格子，并在小格子中放入卵石等石块，利用石块的重量以维持护坡网在水流的冲刷下不产生位移。

而在工程实际使用中锚杆极易在砂土层中松动进而导致护坡网整体滑移，而石块在水流冲刷下也易松动、同时松动后的石块在水流冲击下还会对护坡网造成破坏，导致护坡网失效，造成经济损失。因此，有必要对现有的护坡网的固定方式进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水利工程用护坡加固装置，替代现有的护坡网锚杆加固方式，利用该装置对护坡网进行固定，可使护坡网在整体滑移后继续拥有护坡能力，提高护坡工程的使用耐久性。

本发明的技术方案如下：一种水利工程用护坡加固装置，包括固定头、螺杆、压簧、垫片、螺母以及至少两根锚杆本体；所述固定头包括连接套筒和数量与锚杆本体相对应的连接头，所述连接头倾斜设置于连接套筒上；所述锚杆本体包括伸入锚孔的前段和远离前段的后段，连接套筒的一端与连接头球铰接、连接套筒的另一端与锚杆本体的后段螺纹连接；所述连接头的上部设有螺纹盲孔，螺杆通过螺纹盲孔与连接头螺纹连接；所述垫片和压簧由上至下依次套装在螺杆上，所述螺母位于垫片的上方，该螺母与螺杆螺纹连接。

进一步，为提高本发明中的护坡装置的结构稳定性，所述锚杆本体数量为三个根，连接头数量为三个，三个连接头沿固定头的水平面周向均布。

进一步，为方便安装，所述固定头的下部插接有一根定位杆，所述定位杆远离固定头的一端为圆锥形或三角形的尖头。

进一步，为方便锚杆本体施工、同时对锚杆本体进行导向，所述定位杆设有定位架，所述定位架与定位杆上下滑动连接，所述定位架包括有与锚杆本体数量相等的限位端，该限位端延伸至锚杆本体并与锚杆本体滑动连接。

本发明的有益效果：本发明提供的护坡加固装置应用于护坡工程中，由于采用了多跟锚杆本体以倾斜的方式插入砂石层中，同时配套以连接套筒和连接头进行固定，除了利用砂石层与锚杆本体之间的摩擦力、还同时利用了砂石层的重力对锚杆本体进行作用，因此，本方案中的锚杆本体在砂石层中具有了更高的稳固力，也提高了锚杆本体的抗拔力；而通过采用了压簧，为护坡网在固定头上的连接提供了一个预压紧力，促使本发明中的护坡装置不但能够保护护坡网，同时还对锚杆本体进行了保护，即便护坡网被撕裂，锚杆本体与砂石层的作用也不会失效，降低了工程维修成本和维修难度、可使护坡网在整体滑移后继续拥有护坡能力、提高护坡工程的使用耐久性。

本优化方案中选择了三根锚杆沿固定头的周向均匀布设，也即钻取锚孔时，三个对应的锚孔不但与砂石层的水平面倾斜、而且还在砂石层的水平面上均布。利用三角形原理以提高锚杆本体在固定头的作用下的结构稳定性，结构简单同时稳定力提高显著。定位杆对固定头进行定位后，还可以用于对固定头进行支撑，方便施工操作。通过在定位杆上增设定位架，定位架可在锚杆本体施工时对锚杆本体进行限位，对锚杆本体进行导向、方便了锚杆本体的锚入。待锚杆本体完成安装后，由定位架、固定头以及锚杆本体的一端构成三角形结构，增加了固定头与锚杆本体的结构稳定力。

附图说明

图1为本发明的护坡加固装置整体安装结构示意图；

图2为定位架对三根锚杆本体的平面限位示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1和图2所示，一种水利工程用护坡加固装置，包括锚杆本体9、固定头、螺杆1、压簧4、垫片3以及螺母2，固定头包括连接套筒6和连接头5。锚杆本体9包括伸入锚孔的前段和远离前段的后段。如图1所示，连接套筒6的一端与连接头5球铰接、连接套筒6的另一端与锚杆本体9的后段螺纹连接，通过球铰接的连接方式，连接套筒6不但可固定在连接头5上、而且可以在连接头5上上下左右摆动。连接头5的上部设有螺纹盲孔，螺杆1可通过螺纹盲孔与连接头5螺纹连接，垫片3和压簧4由上至下依次套装在螺杆1上，而螺母2则位于垫片3的上方且螺母2与螺杆1螺纹连接。

下面以具体的使用方式对本发明进行详尽描述：如图1和图2所示，本优化的实施例中，锚杆本体9数量为三根，相应的，固定头上面球铰接的连接套筒6也为三个，本方案中，无论采取的锚杆本体9数量为多少根，仅通过增加或者减少连接套筒6的数量即可，锚杆本体9和连接套筒6的数量一一对应，也即锚杆本体9的数量与连接头5的数量相匹配。具体施工操作时，锚杆孔并非上下垂直于砂石层11、而是以与水平面倾斜一定角度的方式钻取锚孔，锚孔钻取完毕后，锚杆本体9前端也是以倾斜方式插入锚孔中，然后再将锚杆本体9的后段与连接套筒6螺纹连接。当固定头与第一根锚杆本体9螺纹连接时，由于锚杆本体9通直而锚孔倾斜，因此可采取将固定头倾斜的方式促使锚杆后段能与连接套筒6螺纹连接；而连接第二根锚杆本体9时，此时两根锚杆本体9在两个不同方向对连接套筒6进行了限制，若固定头上的连接套筒6角度无法调整，则连接套筒6无法与第二根锚杆本体9螺纹连接；因此，本方案中的连接套筒6与连接头5采用球铰接的方式是本方案能够实现的必要手段，这样连接套筒6可在连接头5上上下左右摆动、同时连接套筒6也可以在连接头5上转动。

如图2所示，优化的实施例中，三根锚杆沿固定头的水平面周向均匀布设，也即钻取锚孔时，三个对应的锚孔不但与砂石层11的水平面倾斜、而且还在砂石层11的水平面上均布。本领域施工技术人员均知道：锚杆本体9与砂石层11的摩擦力作用方向为沿锚杆本体9的轴向进行的，而通过本发明的实施，本发明中三根锚杆本体9的作用力方向已经变成了沿砂石层11的水平面方向和砂石层11的水平面法向两个方向，除了利用砂石层11与锚杆本体9之间的摩擦力、还同时利用了砂石层11的重力对锚杆本体9进行作用，因此，本方案中的锚杆本体9在砂石层11中具有了更高的稳固力，也提高了锚杆本体9的抗拔力。

本优化的方案中是以采用三根锚杆本体9作为示例，采用两根、三根以及四根锚杆等只要数量大于一根以上的锚杆均也可以达到前述效果，由于作用原理相同，就不在重复累赘。待锚杆本体9与连接头5螺纹连接以后，采用螺杆1贯穿护坡网7，然后利用弹簧、垫片3以及螺母2将护坡网7押金在固定头上，即完成了本方案中的护坡加固装置的安装过程。螺母2在螺杆1上向下旋拧时，可通过螺母2向压簧4施加预紧力，而压簧4的弹性形变是有限度的，通过螺母2与螺杆1之间的相对位置即可对压簧4的弹性形变行程进行调整，也即可以调整护坡网7在压簧4和固定头之间的可上下移行程，同时此行程也是在克服压簧4弹力的情况下才具有的。因此，当护坡网7遭受砂石层11的冲击时，护坡网7需要先克服压簧4的弹力才能离开砂石层11的表面，而砂石层11在遭受水流冲击也并非时持久的，一般为间歇性的如洪水、暴雨以及滑坡的自然灾害情况下。待砂石层11对护坡网7的冲击完后，在压簧4的弹性作用下，护坡网7可继续紧压在砂石层11表面，对砂石层11进行有效的保护。因此除非护坡网7本身被撕裂，否则其保护作用会一直进行。而压簧4的弹性作用也对锚杆本体9进行了保护，即便护坡网7被撕裂，锚杆本体9与砂石层11的作用也不会失效，维修起来通过更换部分护坡网7即可，经济成本低、维修难度也小。

如图1和图2所示，固定头的下部还至上而下设有一根定位杆10，定位杆10的上端与固定头插接、定位杆10的下端为圆锥形或三角形的尖头101。具体使用中，定位杆10可为固定头在砂石层11上提供支撑力、方便安装，同时利用定位杆10的尖头101可方便在砂石层11中对固定头进行固定。但本优化的实施例中，定位杆10的中部还套装了一个定位架8，定位架8中心由定位杆10贯穿，且定位架8可沿定位杆10上下滑动。

如图2所示，定位架8包括有与锚杆本体9数量相同的限位端81，限位端81延伸至锚杆本体9并与锚杆本体9滑动连接。当锚杆本体9进入锚孔时，限位端81可对锚杆本体9的前进方向进行导向；待锚杆本体9完成安装后，由定位架8、固定头以及锚杆本体9的一端构成三角形结构，增加了固定头与锚杆本体9的结构稳定力。

本方案的工作原理：锚杆本体9为现有锚杆的改进，在不改变现有锚杆的功能下，在现有的锚杆后端增加外螺纹，使锚杆本体9能与固定头连接。锚杆本体9通过连接头5与固定头球铰接一是为了使得安装方便、而是提供了安装的必要，因为只有采用球铰接的方式才能使多根以不同倾斜角度伸入锚孔的锚杆本体9、在伸入毛孔后能同时与固定头相连接，固定头是在锚杆本体9伸入毛孔后才与锚杆本体9连接的。连接套筒6与螺杆1相连，通过螺母2和垫片3可将护坡网7压紧到固定头的连接套筒6上。而本方案中，通过在连接套筒6和护坡网7之间增加设置压簧4，该压簧4一方面完成对护坡网7的压紧、另一方面为护坡网7沿螺杆1上下移动提供了可能，而护坡网7在不破坏本方案中的护坡加固装置的情况下，具有了上下可活动的调节范围，也正是本发明要实现的目的之一。

有益效果：本发明提供的护坡加固装置应用于护坡工程中，由于采用了多跟锚杆本体9以倾斜的方式插入砂石层11中，同时配套以连接套筒6和连接头5进行固定，除了利用砂石层11与锚杆本体9之间的摩擦力、还同时利用了砂石层11的重力对锚杆本体9进行作用，因此，本方案中的锚杆本体9在砂石层11中具有了更高的稳固力，也提高了锚杆本体9的抗拔力；而通过采用了压簧4，为护坡网7在固定头上的连接提供了一个预压紧力，促使本发明中的护坡装置不但能够保护护坡网7，同时还对锚杆本体9进行了保护，即便护坡网7被撕裂，锚杆本体9与砂石层11的作用也不会失效，降低了工程维修成本和维修难度、可使护坡网7在整体滑移后继续拥有护坡能力、提高护坡工程的使用耐久性。

本优化方案中选择了三根锚杆沿固定头的周向均匀布设，也即钻取锚孔时，三个对应的锚孔不但与砂石层11的水平面倾斜、而且还在砂石层11的水平面上均布。利用三角形原理以提高锚杆本体9在固定头的作用下的结构稳定性，结构简单同时稳定力提高显著。通过在定位杆10上增设定位架8，定位架8可在锚杆本体9施工时对锚杆本体9进行限位，对锚杆本体9进行导向、方便了锚杆本体9的锚入。待锚杆本体9完成安装后，由定位架8、固定头以及锚杆本体9的一端构成三角形结构，增加了固定头与锚杆本体9的结构稳定力。

上述为本发明的较佳实施例而已，并不以发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种水利工程用护坡加固装置，其特征在于：包括固定头、螺杆(1)、压簧(4)、垫片(3)、螺母(2)以及至少两根锚杆本体(9)；所述固定头包括连接头(5)和数量与锚杆本体(9)相对应的连接套筒(6)；所述锚杆本体(9)包括伸入锚孔的前段和远离前段的后段，连接套筒(6)的一端与连接头(5)球铰接、连接套筒(6)的另一端与锚杆本体(9)的后段螺纹配合，该连接套筒(6)可在连接头(5)上上下左右摆动；所述连接头(5)的上部设有螺纹盲孔，螺杆(1)通过螺纹盲孔与连接头(5)螺纹连接；所述垫片(3)和压簧(4)由上至下依次套装在螺杆(1)上，所述螺母(2)位于垫片(3)的上方，该螺母(2)与螺杆(1)螺纹连接；所述固定头的下部插接有一根定位杆(10)，该定位杆(10)竖直设置，所述定位杆(10)远离固定头的一端为圆锥形的尖头(101)；所述定位杆(10)上设有定位架(8)，所述定位架(8)与定位杆(10)滑动连接，所述定位架(8)包括有与锚杆本体(9)数量相等的限位端(81)，该限位端(81)延伸至锚杆本体(9)并与锚杆本体(9)滑动相接，限位端(81)对锚杆本体(9)进行导向。

2.根据权利要求1所述的一种水利工程用护坡加固装置，其特征在于：所述锚杆本体(9)数量为三根，连接套筒(6)数量为三个，三个连接套筒(6)沿固定头的水平面周向均布。

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