CN113250215B - 一种道路桥梁施工用智能支护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种道路桥梁施工用智能支护装置，包括锚杆，所述锚杆包括连接杆，所述连接杆设有自动锁紧机构，所述自动锁紧机构包括上下间隔设置且中心轴线重合的上环、下环，所述上环、下环之间设有至少三个旋向相同的螺旋弹条，所述螺旋弹条绕上环、下环的中心轴线均匀分布，所述上环设有用于钻孔的第一切刀，所述下环设有卡紧机构，用以解决提高锚杆韧性的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种道路桥梁施工用智能支护装置。
背景技术
在依山而建道路或者桥梁过程中，为了防止上方滚石或局部坍塌，支护工作是进行安全生产的重中之重。而现有技术中支护的锚杆通常是刚性设置，锚杆本身是靠锚杆上螺纹对岩土层的锁紧从而将自身固定，两者之间没有缓冲的空间，此时锚杆韧性较差，锚杆受到震动容易震碎结合处的岩土层从而降低锚杆的稳固性。
现有技术中公开了名称为“一种掘进工作面临时支护设备及其工作方法”、授权公告号为CN110145347B、授权公告日为2020.06.12的发明专利，包括前探梁架，前探梁架包括三根方形钢管和用于连接三根方形钢管的连接杆，前探梁架前端设置至少四组连接杆，后端设置一组连接杆；中间的方形钢管上设有驱动机构，两侧的方形钢管上均设有导向机构，驱动机构上部固设有夹持装置，导向机构上部通过起落架也安装有夹持机构；位于前探梁架前端的四组连接杆上均匀设置有多组升降平台，两侧的方形钢管前端均设有凸起支架，前探梁架后端还设置有尾部调平装置。其锚杆为刚性固定于岩土层，锚杆的韧性较差，受到震动容易导致锚杆与岩土层之间崩裂从而降低锚杆的稳固性。
发明内容
本发明提出一种道路桥梁施工用智能支护装置，以解决提高锚杆韧性的技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种道路桥梁施工用智能支护装置，包括锚杆，所述锚杆包括连接杆，所述连接杆设有自动锁紧机构，所述自动锁紧机构包括上下间隔设置且中心轴线重合的上环、下环，所述上环、下环之间设有至少三个旋向相同的螺旋弹条，所述螺旋弹条绕上环、下环的中心轴线均匀分布，所述上环设有用于钻孔的第一切刀，所述下环设有卡紧机构。
进一步的，所述螺旋弹条从中部向两端逐渐远离上环、下环的中心轴线，所述螺旋弹条中部设有用于切槽的第二切刀，所述卡紧机构包括为长条状的惯性块，所述惯性块一端与下环铰接。
进一步的，所述第一切刀与上环之间设有用于避让岩土碎片的第一避让孔，所述下环与连接杆之间通过连接杆固定连接，所述连接杆与下环之间设有用于避让岩土碎片的第二避让孔。
进一步的，所述螺旋弹条中部设有刀座，所述第二切刀固定设于刀座。
进一步的，所述连接杆设有用于导流岩土碎片的导流槽。
进一步的，所述连接杆设有用于与外部转动设备传动连接的螺纹。
进一步的，所述螺旋弹条为偶数个以使螺旋弹条绕上环、下环的中心轴线均匀质量分布。
进一步的，所述螺旋弹条右旋设置。
进一步的，所述连接杆设有传动细杆。
进一步的，所述连接杆为不锈钢材质。
采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：本发明的道路桥梁施工用智能支护装置的锚杆的上环、下环之间设有至少三个旋向相同的螺旋弹条，螺旋弹条抵推第一切刀以在钻孔时施加推力，该螺旋弹条施加的推力为柔性，可随钻孔阻力自适应调整，避免第一切刀卡刀；同时，锚杆通过下环的卡紧机构实现与钻孔的卡紧，避免锚杆连接杆与岩土层的刚性连接，增大锚杆的韧性。
进一步的，因为螺旋弹条从中部向两端逐渐远离上环、下环的中心轴线，故连接杆停止推进后，上环、下环在逐渐远离过程中，螺旋弹条中部逐渐向外凸出，故螺旋弹条中部的第二切刀逐渐向外凸出以切割钻孔的孔壁形成供惯性块卡入的环槽。
进一步的，在第二切刀将供惯性块卡入的环槽切割完成后，此时螺旋弹条恢复初始状态，此时按压连接杆，第二切刀至下环之间的螺旋弹条压缩且向上环、下环的中心轴线靠拢，当第二切刀与环槽脱离后，螺旋弹条反向驱动下环转动，位于下环的惯性块依靠离心力甩出以卡在环槽内，完成锚杆的锁定。
进一步的，本发明中第二切刀在切割环槽时，是由下至上、由浅至深切割，该环槽为类似于倒锥台状，环槽的上顶面顶推第二切刀以实现第二切刀的瞬时释放，提高下环的转速以使惯性块可以可靠的甩出；环槽的环形斜侧面与第二切刀配合，环形斜侧面对切刀的承载力逐渐增大，给切刀一定的缓冲距离，提高锚杆的韧性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明锚杆的结构示意图；
图2为本发明锚杆的正视图；
图3为本发明锚杆的结构剖视图；
图4为图1中I处放大图；
图5为图2中II处放大图；
图6为图3中III处放大图。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种道路桥梁施工用智能支护装置实施例1，如图1-6所示，包括锚杆，锚杆包括连接杆1，连接杆设有自动锁紧机构2，自动锁紧机构包括上下间隔设置且中心轴线重合的上环3、下环4，上环、下环之间设有至少三个旋向相同的螺旋弹条5，螺旋弹条绕上环、下环的中心轴线均匀分布，上环设有用于钻孔的第一切刀6，下环设有卡紧机构。
一种道路桥梁施工用智能支护装置实施例2，如图1-6所示，包括锚杆，锚杆包括连接杆1，连接杆设有自动锁紧机构2，自动锁紧机构包括上下间隔设置且中心轴线重合的上环3、下环4，上环、下环之间设有至少三个旋向相同的螺旋弹条5，螺旋弹条绕上环、下环的中心轴线均匀分布，上环设有用于钻孔的第一切刀6，下环设有卡紧机构，螺旋弹条从中部向两端逐渐远离上环、下环的中心轴线，螺旋弹条中部设有用于切槽的第二切刀8，卡紧机构包括为长条状的惯性块9，惯性块一端与下环铰接。
一种道路桥梁施工用智能支护装置实施例3，如图1-6所示，包括锚杆，锚杆包括连接杆1，连接杆设有自动锁紧机构2，自动锁紧机构包括上下间隔设置且中心轴线重合的上环3、下环4，上环、下环之间设有至少三个旋向相同的螺旋弹条5，螺旋弹条绕上环、下环的中心轴线均匀分布，上环设有用于钻孔的第一切刀6，下环设有卡紧机构，螺旋弹条从中部向两端逐渐远离上环、下环的中心轴线，螺旋弹条中部设有用于切槽的第二切刀8，卡紧机构包括为长条状的惯性块9，惯性块一端与下环铰接，第一切刀与上环之间设有用于避让岩土碎片的第一避让孔10，下环与连接杆之间通过支杆7固定连接，连接杆与下环之间设有用于避让岩土碎片的第二避让孔11，螺旋弹条中部设有刀座12，第二切刀固定设于刀座，连接杆设有用于导流岩土碎片的导流槽13，连接杆设有用于与外部转动设备传动连接的螺纹14，螺旋弹条为偶数个以使螺旋弹条绕上环、下环的中心轴线均匀质量分布，螺旋弹条右旋设置，连接杆设有传动细杆15，连接杆为不锈钢材质。
在使用时，首先将锚杆与外部转动设备的连接头固定连接，启动外部转动设备驱动锚杆旋转，然后将锚杆抵推于预打孔处开始钻孔，在钻孔过程中，下环通过螺旋弹条将扭矩传递给上环，此时螺旋弹条在扭转且中部周向收缩的同时轴向收缩，以避免第二切刀对钻孔的破坏；在连接杆伸入钻孔预定深度后停止继续深入，此时仅仅维持连接杆的转动，上环受到的抵推力逐渐减小，但是此时上环还是在逐渐缓慢向更深处钻入，此时螺旋弹条舒张回位，故第二切刀逐渐与钻孔的孔壁接触且最终完成环槽的切割，该环槽即为用于惯性块的卡入；当环槽切割完成后，螺旋弹条完全舒张，此时第一切刀与钻孔的孔底之间没有抵推力，第一切刀也不能继续更深入的钻孔，此时该钻孔即为预定深度的钻孔，此时抵推连接杆远离下环一端向孔内迅猛压入，第二切刀至下环之间的螺旋弹条压缩且向上环、下环的中心轴线靠拢，当螺旋弹条中部周向收缩至一定程度后，第二切刀与环槽脱离，螺旋弹条反向驱动下环转动，位于下环的惯性块依靠离心力甩出以卡在环槽内，完成锚杆的锁定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种道路桥梁施工用智能支护装置，包括锚杆，所述锚杆包括连接杆，其特征在于，所述连接杆设有自动锁紧机构，所述自动锁紧机构包括上下间隔设置且中心轴线重合的上环、下环，所述上环、下环之间设有至少三个旋向相同的螺旋弹条，所述螺旋弹条绕上环、下环的中心轴线均匀分布，所述上环设有用于钻孔的第一切刀，所述下环设有卡紧机构，所述螺旋弹条从中部向两端逐渐远离上环、下环的中心轴线，所述螺旋弹条中部设有用于切槽的第二切刀，所述卡紧机构包括为长条状的惯性块，所述惯性块一端与下环铰接，所述第一切刀与上环之间设有用于避让岩土碎片的第一避让孔，所述下环与连接杆之间通过支杆固定连接，所述连接杆与下环之间设有用于避让岩土碎片的第二避让孔，所述连接杆设有用于导流岩土碎片的导流槽。
2.根据权利要求1所述的道路桥梁施工用智能支护装置，其特征在于，所述螺旋弹条中部设有刀座，所述第二切刀固定设于刀座。
3.根据权利要求1所述的道路桥梁施工用智能支护装置，其特征在于，所述连接杆设有用于与外部转动设备传动连接的螺纹。
4.根据权利要求3所述的道路桥梁施工用智能支护装置，其特征在于，所述螺旋弹条为偶数个以使螺旋弹条绕上环、下环的中心轴线均匀质量分布。
5.根据权利要求4所述的道路桥梁施工用智能支护装置，其特征在于，所述螺旋弹条右旋设置。
6.根据权利要求5所述的道路桥梁施工用智能支护装置，其特征在于，所述连接杆设有传动细杆。
7.根据权利要求6所述的道路桥梁施工用智能支护装置，其特征在于，所述连接杆为不锈钢材质。
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