CN113530587A - 一种机械联动抗拔锚杆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锚杆技术领域，具体为一种机械联动抗拔锚杆，包括插杆、注浆杆、螺母、注浆管、挡板、活塞板、上固定圆头、排液细孔、紧固锥块、螺齿、侧连接杆、活动套筒、活动板、吸水膨胀橡胶颗粒以及第一单向轴承，所述注浆杆穿设在插杆的内部中部，所述螺母固定连接在注浆杆的下端，所述注浆管固定连接在注浆杆的环侧下端且处于螺母的上方，所述挡板固定连接在插杆的环侧下端，本发明可有效降低先插杆后注浆后的水灰比，从而降低水泥的干缩量，提高水泥成型后的整体强度，且在水泥硬化后，锚杆自身强度较大，锚杆与土石之间的固定效果较佳，可明显提高锚固效果；尤其适合开口向下的锚孔中锚杆的安装，悬吊能力较佳。

Description

一种机械联动抗拔锚杆

技术领域

本发明涉及锚杆技术领域，具体为一种机械联动抗拔锚杆。

背景技术

锚杆是一种大量使用在工程施工以及煤矿开采等行业的特殊固定结构，在使用过程中，锚杆的锚固效果严重影响着施工和作业环境的整体质量安全，锚杆的支护作用可以分为以下几种：悬吊作用、减跨作用、组合梁作用、挤压加固作用等。在锚杆的使用过程中，一般需要预先在土石中打好锚孔，再通过插入锚杆的方式，配合注浆工艺将锚杆紧固连接在土石中，便于后期的施工。

现有专利(公告号：CN110258552A)一种机械联动抗拔锚杆，包括印花结构、喷墨结构、支撑结构、转动结构及固定结构；支撑结构、固定结构、转动结构、紧固结构及滑动结构；在固定杆转动的过程中，使靠近支撑座的注浆口最先与靠近支撑座的第一出浆孔连通，将水泥浆注入第一出浆孔内部，继续转动固定杆，使位于中间的注浆口与靠近固定块的第一出浆孔连通，注入水泥浆，继续转动固定杆，使位于固定块内部的注浆口与第二出浆孔连通，注入水泥浆，使限位杆进入岩层增加锚杆与岩层的接触面积的过程中逐渐从下往上将水泥浆逐层注入锚孔中，使限位杆完全滑出固定块内部后，增加锚杆与岩层的接触面积，使固定柱在锚孔中被牢牢固定的同时使水泥浆注入锚孔中。通过上述设计可有效提高锚杆的锚固效果，便于砂浆的注入。

以上技术由于采用先插杆后注浆的工艺，杆体本身需要占用大量的空间，又需要从下至上进行注浆，在进行注浆时，无法使用较大孔径的浆管，为减小注浆管的摩擦阻力势必在调配注浆浆液时使用，较大水灰比的稀浆液，在固结后，水泥的干缩率较大，严重影响锚杆的锚固能力；同时，当对开口向下的锚孔进行安装锚杆时，由于水泥的密度小于水，在进行注浆后，大部分水分在水泥干缩的过程中，从锚孔的上端渗出，这样就导致锚杆上端的固定效果较差，严重影响锚杆的悬吊能力。

为此，提出一种机械联动抗拔锚杆。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械联动抗拔锚杆，可有效降低先插杆后注浆后的水灰比，从而降低水泥的干缩量，提高水泥成型后的整体强度，且在水泥硬化后，锚杆自身强度较大，锚杆与土石之间的固定效果较佳，可明显提高锚固效果；尤其适合开口向下的锚孔中锚杆的安装，悬吊能力较佳，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机械联动抗拔锚杆，包括插杆、注浆杆、螺母、注浆管、挡板、活塞板、上固定圆头、排液细孔、紧固锥块、螺齿、侧连接杆、活动套筒、活动板、吸水膨胀橡胶颗粒以及第一单向轴承，其特征在于，所述注浆杆穿设在插杆的内部中部，所述螺母固定连接在注浆杆的下端，所述注浆管固定连接在注浆杆的右侧下端且处于螺母的上方，所述挡板固定连接在插杆的环侧下端，所述活塞板螺纹连接在注浆杆的环侧中部且与插杆的内壁之间花键连接，所述上固定圆头固定连接在插杆的上端且上固定圆头的内部与插杆内部相通，所述上固定圆头为半球形，所述排液细孔开设于上固定圆头的外表面，所述排液细孔的数量为若干，所述第一单向轴承固定连接在注浆杆的上端，所述紧固锥块固定连接在第一单向轴承的外环侧，所述螺齿固定连接在紧固锥块的外表面，所述紧固锥块为锥形，所述侧连接杆固定连接在注浆杆的左右两侧上端且处于紧固锥块的下方，所述活动套筒套设在侧连接杆的环侧，所述活动板固定连接在活动套筒的环侧下端，所述吸水膨胀橡胶颗粒填充在插杆的内部且处于活塞板的上方；

所述注浆杆包括注浆槽、上注浆孔、中注浆孔、中螺纹部、下螺纹部以及下注浆孔，所述注浆槽开设于注浆杆的内部，所述上注浆孔开设于注浆杆的两侧上端且与注浆槽内部相通，所述中注浆孔开设于注浆杆的两侧中部且与注浆槽内部相通，所述中螺纹部开设于注浆杆的环侧且位于中注浆孔的下方，所述下螺纹部固定连接在注浆杆的环侧下端且处于中螺纹部与螺母之间，所述下注浆孔开设于注浆杆的两侧下端左右两侧靠近插杆内部底部的位置且与注浆槽内部相通。

插杆用于插放在锚孔中，通过注浆杆将水泥浆液传输至锚孔内部，通过螺母可便于使用者通过驱动电机驱动注浆杆转动，注浆管用于连接注浆管道，挡板用于对插入插杆后对锚孔进行封堵，避免水泥浆液滴漏，活塞板随着注浆杆的正向与反向转动而上下移动，进而对插杆内部进行加压或者泄压，上固定圆头用于将锚孔底端的水分和水泥进行分离；注浆杆的转动通过第一单向轴承带动紧固锥块正向旋转，通过螺齿的转动，紧固锥块逐渐进入锚孔的顶端砂土中，对锚杆进行初步的锚固，可避免在进行注浆和水泥硬化的过程中，锚杆松动，影响锚固性能的问题，同时可有效提高锚杆的锚固效果；水泥浆液经中注浆孔排出至锚孔中，侧连接杆带动活动套筒和活动板以注浆杆为圆心发生转动，由于活动套筒与侧连接杆之间可相对转动，在侧连接杆转动的过程中，活动板可对水泥浆液进行刮动，同时推动水泥浆液向下移动，通过驱动电机带动注浆杆反向旋转，活塞板向下移动，在活塞板与上固定圆头之间产生负压，此时外界的水分经若干个排液细孔进入插杆内，而外界水泥被排液细孔所阻挡，进入插杆内部的水分在重力作用下以及负压的作用下穿过导水通孔与吸水膨胀橡胶颗粒相接触，吸水膨胀橡胶颗粒吸水膨胀，体积增大，同时对分离后的水分进行保留，避免在注浆杆正转时，水分回流至外界水泥中，此时进行二次注浆，如此循环可不断减少外界水泥的水灰比，从而降低水泥的干缩量，提高水泥成型后的整体强度。

优选的，所述侧连接杆远离注浆杆的一侧固定连接有翻动机构，所述翻动机构包括连接斜杆、导向杆、活动环块、限位块以及活动翼板，所述连接斜杆固定连接在侧连接杆远离注浆杆的一侧下端，所述导向杆固定连接在连接斜杆的下端，所述活动环块套设在导向杆的环侧且与导向杆活动连接，所述限位块固定连接在导向杆的下端，所述活动翼板固定连接在活动环块的环侧前后两。

在侧连接杆旋转的同时，翻动机构随着转动，通过连接斜杆带动导向杆以注浆杆为圆心转动，由于活动翼板的截面为翼状，在注浆杆往复转动的过程中，受到活动块的影响，活动翼板在水泥浆液中沿着导向杆上下移动，从而对注入的水泥浆液进行上下翻动，由于水灰的密度差异，随着水泥浆液的翻动，水分可更快地溢至上方，从而提高水分的排出速率，便于降低水灰比。

优选的，所述插杆的环侧中部固定连接有伸长机构，所述伸长机构的数量为若干，所述伸长机构包括套接单元、膨胀腔、限位环块、膨胀口、挤压孔以及固定块，所述固定块固定连接在注浆杆的环侧中部，所述挤压孔开设于固定块的内部中部，所述套接单元固定连接在固定块远离插杆的一端，所述套接单元的数量为四个，所述套接单元彼此之间相互套接，所述膨胀腔开设于套接单元的内部，所述限位环块固定连接在套接单元远离固定块的一端环侧，所述膨胀口开设于套接单元靠近固定块的一端。

在受到活塞板的挤压时，由于伸长机构与插杆内部相通，膨胀后的橡胶颗粒通过挤压孔和膨胀口进入多个膨胀腔内，随着不断地施加压力，多个套接单元逐渐相互分离，直至限位环块与远离注浆杆一端的套接单元与其膨胀口想贴合，从而将多个伸长机构进行展开，有效提高锚杆的横截面积，而多个伸长机构倾斜设置，更进一步提高了锚杆的抗拔性能，多个伸长机构探入水泥浆液中，进而可在水泥硬化后，可进一步提高锚杆的锚固效果。

优选的，所述注浆杆的环侧靠近中螺纹部的位置螺纹连接有上挡孔机构，所述上挡孔机构包括上活动块，所述上活动块套设在注浆杆的环侧靠近中注浆孔的位置，所述上活动块的下端固定连接有外螺纹块。

上活动块随着外螺纹块的向下移动而移动，中注浆孔露出，水泥浆液经中注浆孔进入上固定圆头的内部，对上固定圆头进行密实填充，从而避免上固定圆头内部的空腔影响锚杆整体强度的问题，有效提高水泥硬化后的锚杆的锚固性能。

优选的，所述外螺纹块的内部上下两端环侧开设有导水通孔，所述导水通孔的数量为若干，所述外螺纹块的内壁固定连接有第二单向轴承，所述第二单向轴承的内壁固定连接有内螺纹块，所述内螺纹块通过中螺纹部与注浆杆之间螺纹连接，所述插杆的内壁中部靠近中螺纹部下端的位置固定连接有限位板。

注浆杆反向转动，由于内螺纹块与中螺纹部螺纹连接，在第二单向轴承的作用下外螺纹块此时与内螺纹块之间的移动相互影响，而外螺纹块受到插杆内壁花键的影响，不能发生转动，外螺纹块随着中螺纹部的转动向下移动，从而向下挤压膨胀后的橡胶颗粒，膨胀后的橡胶颗粒充分进入伸长机构内，可使得伸长机构充分展开，提高伸长机构的整体强度，从而进一步提高锚固效果。

优选的，所述注浆杆的环侧下端靠近下注浆孔的位置螺纹连接有下挡孔机构，所述下挡孔机构的内部结构与外螺纹块相同。

工作时，随着注浆杆的转动，下挡孔机构逐渐向上移动，下注浆孔露出，水泥浆液经下注浆孔进入插杆的内部，插杆的内部被密实填充，从而可有效提高插杆的整体强度，提高锚杆的抗损坏能力，进而提高其锚固性能。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明在使用过程中，可有效对注浆后水泥的水分进行分离，降低注浆后的水泥浆的水灰比，从而有效降低水泥硬化后的整体干缩量，进而有效提高锚杆的锚固性能，同时在水泥硬化后，杆体内部被密实填充，整体结构强度较大，从而进一步提高整体的连接性能；

2、本发明尤其适合开口向下的锚孔的锚固，在水泥注浆和干化的过程中，锚孔上端的水分残留极少，锚杆上端的锚固效果较佳；同时锚杆的侧面固定连接有多个伸长机构，在水泥硬化后，极大地增强了锚杆的抗拔性能，悬吊能力较好。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的内部结构的剖视图；

图3为本发明的图2中A处的放大示意图；

图4为本发明的图2中B处的放大示意图；

图5为本发明的图2中C处的放大示意图；

图6为本发明的伸长机构的结构示意图；

图7为本发明的图2中D处的放大示意图。

图中：1、插杆；2、注浆杆；201、注浆槽；202、上注浆孔；203、中注浆孔；204、中螺纹部；205、下螺纹部；206、下注浆孔；3、螺母；4、注浆管；5、挡板；6、活塞板；7、上固定圆头；8、排液细孔；9、紧固锥块；10、螺齿；11、侧连接杆；12、活动套筒；13、活动板；14、吸水膨胀橡胶颗粒；15、第一单向轴承；16、翻动机构；1601、连接斜杆；1602、导向杆；1603、活动环块；1604、限位块；1605、活动翼板；17、伸长机构；1701、套接单元；1702、膨胀腔；1703、限位环块；1704、膨胀口；1705、挤压孔；1706、固定块；18、上挡孔机构；1801、上活动块；1802、外螺纹块；1803、导水通孔；1804、第二单向轴承；1805、内螺纹块；19、限位板；20、下挡孔机构。

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。

请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：

一种机械联动抗拔锚杆，如图1至图4所示，包括插杆1、注浆杆2、螺母3、注浆管4、挡板5、活塞板6、上固定圆头7、排液细孔8、紧固锥块9、螺齿10、侧连接杆11、活动套筒12、活动板13、吸水膨胀橡胶颗粒14以及第一单向轴承15，其特征在于，所述注浆杆2穿设在插杆1的内部中部，所述螺母3固定连接在注浆杆2的下端，所述注浆管4固定连接在注浆杆2的右侧下端且处于螺母3的上方，所述挡板5固定连接在插杆1的环侧下端，所述活塞板6螺纹连接在注浆杆2的环侧中部且与插杆1的内壁之间花键连接，所述上固定圆头7固定连接在插杆1的上端且上固定圆头7的内部与插杆1内部相通，所述上固定圆头7为半球形，所述排液细孔8开设于上固定圆头7的外表面，所述排液细孔8的数量为若干，所述第一单向轴承15固定连接在注浆杆2的上端，所述紧固锥块9固定连接在第一单向轴承15的外环侧，所述螺齿10固定连接在紧固锥块9的外表面，所述紧固锥块9为锥形，所述侧连接杆11固定连接在注浆杆2的左右两侧上端且处于紧固锥块9的下方，所述活动套筒12套设在侧连接杆11的环侧，所述活动板13固定连接在活动套筒12的环侧下端，所述吸水膨胀橡胶颗粒14填充在插杆1的内部且处于活塞板6的上方；

所述注浆杆2包括注浆槽201、上注浆孔202、中注浆孔203、中螺纹部204、下螺纹部205以及下注浆孔206，所述注浆槽201开设于注浆杆2的内部，所述上注浆孔202开设于注浆杆2的两侧上端且与注浆槽201内部相通，所述中注浆孔203开设于注浆杆2的环侧两侧中部且与注浆槽201内部相通，所述中螺纹部204开设于注浆杆2的环侧且位于中注浆孔203的下方，所述下螺纹部205固定连接在注浆杆2的环侧下端且处于中螺纹部204与螺母3之间，所述下注浆孔206开设于注浆杆2的两侧下端左右两侧靠近插杆1内部底部的位置且与注浆槽201内部相通；

在进行插杆注浆的过程中，需要使用水灰比较大的水泥浆液，这种浆液流动性较好，可避免出现阻塞，同时可使用较大孔径的浆管，然而，这种水灰比较大的水泥浆液在干燥成型后，由于失水量较大，水泥的干缩较大，会严重影响锚杆的锚固性能；

工作时，插杆1用于插放在锚孔中，通过注浆杆2将水泥浆液传输至锚孔内部，通过螺母3可便于使用者通过驱动电机驱动注浆杆2转动，注浆管4用于连接注浆管道，挡板5用于对插入插杆1后对锚孔进行封堵，避免水泥浆液滴漏，活塞板6随着注浆杆2的正向与反向转动而上下移动，进而对插杆1内部进行加压或者泄压，上固定圆头7用于将锚孔底端的水分和水泥进行分离；注浆杆2的转动通过第一单向轴承15带动紧固锥块9正向旋转，通过螺齿10的转动，紧固锥块9逐渐进入锚孔的顶端砂土中，对锚杆进行初步的锚固，可避免在进行注浆和水泥硬化的过程中，锚杆松动，影响锚固性能的问题，同时可有效提高锚杆的锚固效果；水泥浆液经中注浆孔203排出至锚孔中，侧连接杆11带动活动套筒12和活动板13以注浆杆2为圆心发生转动，由于活动套筒12与侧连接杆11之间可相对转动，在侧连接杆11转动的过程中，活动板13可对水泥浆液进行刮动，同时推动水泥浆液向下移动，通过驱动电机带动注浆杆2反向旋转，活塞板6向下移动，在活塞板6与上固定圆头7之间产生负压，此时外界的水分经若干个排液细孔8进入插杆1内，而外界水泥被排液细孔8所阻挡，进入插杆1内部的水分在重力作用下以及负压的作用下穿过导水通孔1803与吸水膨胀橡胶颗粒14相接触，吸水膨胀橡胶颗粒14吸水膨胀，体积增大，同时对分离后的水分进行保留，避免在注浆杆2正转时，水分回流至外界水泥中，此时进行二次注浆，如此循环可不断减少外界水泥的水灰比，从而降低水泥的干缩量，提高水泥成型后的整体强度。

作为本发明的一种实施方式，如图1与图2所示，所述侧连接杆11远离注浆杆2的一侧固定连接有翻动机构16，所述翻动机构16包括连接斜杆1601、导向杆1602、活动环块1603、限位块1604以及活动翼板1605，所述连接斜杆1601固定连接在侧连接杆11远离注浆杆2的一侧下端，所述导向杆1602固定连接在连接斜杆1601的下端，所述活动环块1603套设在导向杆1602的环侧且与导向杆1602活动连接，所述限位块1604固定连接在导向杆1602的下端，所述活动翼板1605固定连接在活动环块1603的环侧前后两端；

由于水泥中水灰的密度差异，水分停留在水泥浆液上部，然而这个过程较为缓慢，较为不便对水的分离，从而影响水灰比的降低速度，影响水泥硬化成型后的干缩量，不便于提高锚固强度；

工作时，在侧连接杆11旋转的同时，翻动机构16随着转动，通过连接斜杆1601带动导向杆1602以注浆杆2为圆心转动，由于活动翼板1605的截面为翼状，在注浆杆2往复转动的过程中，受到活动块1693的影响，活动翼板1605在水泥浆液中沿着导向杆1602上下移动，从而对注入的水泥浆液进行上下翻动，由于水灰的密度差异，随着水泥浆液的翻动，水分可更快地溢至上方，从而提高水分的排出速率，便于降低水灰比。

作为本发明的一种实施方式，如图5与图6所示，所述插杆1的环侧中部固定连接有伸长机构17，所述伸长机构17的数量为若干，所述伸长机构17包括套接单元1701、膨胀腔1702、限位环块1703、膨胀口1704、挤压孔1705以及固定块1706，所述固定块1706固定连接在注浆杆2的环侧中部，所述挤压孔1705开设于固定块1706的内部中部，所述套接单元1701固定连接在固定块1706远离插杆1的一端，所述套接单元1701的数量为四个，所述套接单元1701彼此之间相互套接，所述膨胀腔1702开设于套接单元1701的内部，所述限位环块1703固定连接在套接单元1701远离固定块1706的一端环侧，所述膨胀口1704开设于套接单元1701靠近固定块1706的一端；

在锚杆的锚固完成后，其锚固性能受到砂土以及水泥对锚杆的阻挡能力有关，锚杆本身为柱状安放在锚孔中，砂土以及水泥对杆体本身的阻挡能力有限，在受到拉伸力时，较小的横截面会严重影响锚杆的抗拔能力；

工作时，在受到活塞板6的挤压时，由于伸长机构17与插杆1内部相通，膨胀后的橡胶颗粒通过挤压孔1705和膨胀口1704进入多个膨胀腔1702内，随着不断地施加压力，多个套接单元1701逐渐相互分离，直至限位环块1703与远离注浆杆2一端的套接单元1701与其膨胀口1704相贴合，从而将多个伸长机构17进行展开，有效提高锚杆的横截面积，而多个伸长机构17倾斜设置，更进一步提高了锚杆的抗拔性能，多个伸长机构17探入水泥浆液中，进而可在水泥硬化后，可进一步提高锚杆的锚固效果。

作为本发明的一种实施方式，如图4所示，所述注浆杆2的环侧靠近中螺纹部204的位置螺纹连接有上挡孔机构18，所述上挡孔机构18包括上活动块1801，所述上活动块1801套设在注浆杆2的环侧靠近中注浆孔203的位置，所述上活动块1801的下端固定连接有外螺纹块1802；

锚杆本身在水泥硬化后，如果本身结构强度不佳，也会严重影响其锚固性能，而上固定圆头7的内部为空腔，如不进行填充，会严重影响锚杆的整体强度；

工作时，上活动块1801随着外螺纹块1802的向下移动而移动，中注浆孔203露出，水泥浆液经中注浆孔203进入上固定圆头7的内部，对上固定圆头7进行密实填充，从而避免上固定圆头7内部的空腔影响锚杆整体强度的问题，有效提高水泥硬化后的锚杆的锚固性能。

作为本发明的一种实施方式，如图2和图4所示，所述外螺纹块1802的内部上下两端环侧开设有导水通孔1803，所述导水通孔1803的数量为若干，所述外螺纹块1802的内壁固定连接有第二单向轴承1804，所述第二单向轴承1804的内壁固定连接有内螺纹块1805，所述内螺纹块1805通过中螺纹部204与注浆杆2之间螺纹连接，所述插杆1的内壁中部靠近中螺纹部204下端的位置固定连接有限位板1；

在对伸长机构17进行填充时，如不能使伸长机构17充分展开，会严重影响水泥硬化后的锚杆的整体强度，同时砂土和水泥对其的阻挡能力降低，锚杆的抗拔性能较差；

工作时，注浆杆2反向转动，由于内螺纹块1805与中螺纹部204螺纹连接，在第二单向轴承1804的作用下外螺纹块1802此时与内螺纹块1805之间的移动相互影响，而外螺纹块1802受到插杆1内壁花键的影响，不能发生转动，外螺纹块1802随着中螺纹部204的转动向下移动，从而向下挤压膨胀后的橡胶颗粒，膨胀后的橡胶颗粒充分进入伸长机构17内，可使得伸长机构17充分展开，提高伸长机构17的整体强度，从而进一步提高锚固效果。

作为本发明的一种实施方式，如图7所示，所述注浆杆2的环侧下端靠近下注浆孔206的位置螺纹连接有下挡孔机构20，所述下挡孔机构20的内部结构与外螺纹块1802相同；

插杆1内部的活塞板6的下方留有空腔，如不进行填充，在锚杆承受外界施加的力时，容易造成锚杆本身结构的损坏，从而影响锚杆的锚固性能；

工作时，随着注浆杆2的转动，下挡孔机构20逐渐向上移动，下注浆孔206露出，水泥浆液经下注浆孔206进入插杆1的内部，插杆1的内部被密实填充，从而可有效提高插杆1的整体强度，提高锚杆的抗损坏能力，进而提高其锚固性能。

工作原理：

工作时，首先将锚杆插入预先设置好的锚孔中，通过螺母3连接驱动电机，通过注浆管4将注浆机器的传输管道与注浆槽201内部相通，便于进行注浆，首先进行首次注浆至浆料充满，一段时间后，启动电机带动注浆杆2正向旋转，此时由于活塞板6通过下螺纹部205与注浆杆2螺纹连接，且受到插杆1内壁花键的限制不能发生转动，故随着注浆杆2的转动而上升，注浆杆2的转动通过第一单向轴承15带动紧固锥块9正向旋转，通过螺齿10的转动，紧固锥块9逐渐进入锚孔的顶端砂土中，对锚杆进行初步的锚固，可避免在进行注浆和水泥硬化的过程中，锚杆松动，影响锚固性能的问题，同时可有效提高锚杆的锚固效果；水泥浆液经中注浆孔203排出至锚孔中，侧连接杆11带动活动套筒12和活动板13以注浆杆2为圆心发生转动，由于活动套筒12与侧连接杆11之间可相对转动，在侧连接杆11转动的过程中，活动板13可对水泥浆液进行刮动，同时推动水泥浆液向下移动，通过驱动电机带动注浆杆2反向旋转，活塞板6向下移动，在活塞板6与上固定圆头7之间产生负压，此时外界的水分经若干个排液细孔8进入插杆1内，而外界水泥被排液细孔8所阻挡，进入插杆1内部的水分在重力作用下以及负压的作用下穿过导水通孔1803与吸水膨胀橡胶颗粒14相接触，吸水膨胀橡胶颗粒14吸水膨胀，体积增大，同时对分离后的水分进行保留，避免在注浆杆2正转时，水分回流至外界水泥中，此时进行二次注浆，如此循环可不断减少外界水泥的水灰比，从而降低水泥的干缩量，提高水泥成型后的整体强度。

进一步的，在侧连接杆11旋转的同时，翻动机构16随着转动，通过连接斜杆1601带动导向杆1602以注浆杆2为圆心转动，由于活动翼板1605的截面为翼状，在注浆杆2往复转动的过程中，活动翼板1605在水泥浆液中可沿着导向杆1602上下移动，从而对注入的水泥浆液进行上下翻动，由于水灰的密度差异，随着水泥浆液的翻动，水分可更快地溢至上方，从而提高水分的排出速率，便于降低水灰比；同时，在受到活塞板6的挤压时，由于伸长机构17与插杆1内部相通，膨胀后的橡胶颗粒通过挤压孔1705和膨胀口1704进入多个膨胀腔1702内，从而将多个伸长机构17进行展开，多个伸长机构17探入水泥浆液中，进而可在水泥硬化后，可进一步提高锚杆的锚固效果；在注浆杆2反向转动时，由于内螺纹块1805与中螺纹部204螺纹连接，在第二单向轴承1804的作用下外螺纹块1802此时与内螺纹块1805之间的移动相互影响，而外螺纹块1802受到插杆1内壁花键的影响，不能发生转动，外螺纹块1802随着中螺纹部204的转动向下移动，从而向下挤压膨胀后的橡胶颗粒，膨胀后的橡胶颗粒充分进入伸长机构17内，可使得伸长机构17充分展开，提高伸长机构17的整体强度，从而进一步提高锚固效果。

重复上述步骤一段时间后，水泥的水灰比达到需要的程度，在此过程中，上活动块1801随着外螺纹块1802的向下移动而移动，中注浆孔203露出，水泥浆液经中注浆孔203进入上固定圆头7的内部，对上固定圆头7进行密实填充，同样的原理，下挡孔机构20向上移动，下注浆孔206露出，水泥浆液经下注浆孔206进入插杆1的内部，插杆1的内部被密实填充，从而可有效提高插杆1的整体强度，在水泥硬化后可提高整体锚固性能。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种机械联动抗拔锚杆，其特征在于，包括插杆(1)、注浆杆(2)、螺母(3)、注浆管(4)、挡板(5)、活塞板(6)、上固定圆头(7)、排液细孔(8)、紧固锥块(9)、螺齿(10)、侧连接杆(11)、活动套筒(12)、活动板(13)、吸水膨胀橡胶颗粒(14)以及第一单向轴承(15)，所述注浆杆(2)穿设在插杆(1)的内部中部，所述螺母(3)固定连接在注浆杆(2)的下端，所述注浆管(4)固定连接在注浆杆(2)的右侧下端且处于螺母(3)的上方，所述挡板(5)固定连接在插杆(1)的环侧下端，所述活塞板(6)螺纹连接在注浆杆(2)的环侧中部且与插杆(1)的内壁之间花键连接，所述上固定圆头(7)固定连接在插杆(1)的上端且上固定圆头(7)的内部与插杆(1)内部相通，所述上固定圆头(7)为半球形，所述排液细孔(8)开设于上固定圆头(7)的外表面，所述排液细孔(8)的数量为若干，所述第一单向轴承(15)固定连接在注浆杆(2)的上端，所述紧固锥块(9)固定连接在第一单向轴承(15)的外环侧，所述螺齿(10)固定连接在紧固锥块(9)的外表面，所述紧固锥块(9)为锥形，所述侧连接杆(11)固定连接在注浆杆(2)的两侧上端且处于紧固锥块(9)的下方，所述活动套筒(12)套设在侧连接杆(11)的环侧，所述活动板(13)固定连接在活动套筒(12)的环侧下端，所述吸水膨胀橡胶颗粒(14)填充在插杆(1)的内部且处于活塞板(6)的上方；

所述注浆杆(2)包括注浆槽(201)、上注浆孔(202)、中注浆孔(203)、中螺纹部(204)、下螺纹部(205)以及下注浆孔(206)，所述注浆槽(201)开设于注浆杆(2)的内部，所述上注浆孔(202)开设于注浆杆(2)的两侧上端且与注浆槽(201)内部相通，所述中注浆孔(203)开设于注浆杆(2)的两侧中部且与注浆槽(201)内部相通，所述中螺纹部(204)开设于注浆杆(2)的环侧且位于中注浆孔(203)的下方，所述下螺纹部(205)固定连接在注浆杆(2)的环侧下端且处于中螺纹部(204)与螺母(3)之间，所述下注浆孔(206)开设于注浆杆(2)的两侧下端靠近插杆(1)内部底部的位置且与注浆槽(201)内部相通。

2.根据权利要求1所述的一种机械联动抗拔锚杆，其特征在于，所述侧连接杆(11)远离注浆杆(2)的一侧固定连接有翻动机构(16)，所述翻动机构(16)包括连接斜杆(1601)、导向杆(1602)、活动环块(1603)、限位块(1604)以及活动翼板(1605)，所述连接斜杆(1601)固定连接在侧连接杆(11)远离注浆杆(2)的一侧下端，所述导向杆(1602)固定连接在连接斜杆(1601)的下端，所述活动环块(1603)套设在导向杆(1602)的环侧且与导向杆(1602)活动连接，所述限位块(1604)固定连接在导向杆(1602)的下端，所述活动翼板(1605)固定连接在活动环块(1603)的环侧前后两端。

3.根据权利要求1所述的一种机械联动抗拔锚杆，其特征在于，所述插杆(1)的环侧中部固定连接有伸长机构(17)，所述伸长机构(17)的数量为若干，所述伸长机构(17)包括套接单元(1701)、膨胀腔(1702)、限位环块(1703)、膨胀口(1704)、挤压孔(1705)以及固定块(1706)，所述固定块(1706)固定连接在注浆杆(2)的环侧中部，所述挤压孔(1705)开设于固定块(1706)的内部中部，所述套接单元(1701)固定连接在固定块(1706)远离插杆(1)的一端，所述套接单元(1701)的数量为四个，所述套接单元(1701)彼此之间相互套接，所述膨胀腔(1702)开设于套接单元(1701)的内部，所述限位环块(1703)固定连接在套接单元(1701)远离固定块(1706)的一端环侧，所述膨胀口(1704)开设于套接单元(1701)靠近固定块(1706)的一端。

4.根据权利要求1所述的一种机械联动抗拔锚杆，其特征在于，所述注浆杆(2)的环侧靠近中螺纹部(204)的位置螺纹连接有上挡孔机构(18)，所述上挡孔机构(18)包括上活动块(1801)，所述上活动块(1801)套设在注浆杆(2)的环侧靠近中注浆孔(203)的位置，所述上活动块(1801)的下端固定连接有外螺纹块(1802)。

5.根据权利要求4所述的一种机械联动抗拔锚杆，其特征在于，所述外螺纹块(1802)的内部上下两端环侧开设有导水通孔(1803)，所述导水通孔(1803)的数量为若干，所述外螺纹块(1802)的内壁固定连接有第二单向轴承(1804)，所述第二单向轴承(1804)的内壁固定连接有内螺纹块(1805)，所述内螺纹块(1805)通过中螺纹部(204)与注浆杆(2)之间螺纹连接，所述插杆(1)的内壁中部靠近中螺纹部(204)下端的位置固定连接有限位板(19)。

6.根据权利要求5所述的一种机械联动抗拔锚杆，其特征在于，所述注浆杆(2)的环侧下端靠近下注浆孔(206)的位置螺纹连接有下挡孔机构(20)，所述下挡孔机构(20)的内部结构与外螺纹块(1802)相同。

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