CN114293548B - 一种锚杆施工的辅助装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锚杆施工的辅助装置及其使用方法，该装置包括上部套件和下部套件，上部套件包括收集套件和钢筋固定套件，收集套件和钢筋固定套件基于锚杆的施工步骤进行替换；下部套件包括第一套筒和设置于第一套筒的内部的第二套筒，第一套筒上设有沿垂向设置的上、下卡扣，第二套筒上设有与上、下卡扣均匹配的长条形的滑槽，上、下卡扣能够在滑槽内沿滑槽滑动；第一套筒外侧支设有支腿；收集套件包括集尘罩，集尘罩套设于第一套筒的顶部，集尘罩的上方开设有上孔口，集尘罩的侧面与出料斗连通；钢筋固定套件包括支架和紧固件，支架架设于支腿上，紧固件固定于支架上，用于夹持钢筋。本发明能够在锚杆施工中辅助施工，减少扬尘，提高施工效率。

Description

一种锚杆施工的辅助装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种锚杆施工的辅助装置及其使用方法。

背景技术

锚杆是岩土体加固的杆件体系结构，它能够将巷道的围岩加固在一起，使围岩自身支护自身。现在锚杆的应用已经越来越广泛，不仅用于矿山，也用于工程技术中，对边坡、隧道、坝体进行主体加固。锚杆施工的主要过程包括：定位、钻孔、清孔、钢筋下放以及注浆，上述过程容易产生如下几种问题，对锚杆施工质量以及安全性造成影响：

1、钻孔步骤中，会产生大量固体碎石颗粒及大量扬尘，污染施工环境，对操作人员的健康造成影响；虽然已有集成了降尘功能的锚杆钻机，但其结构复杂，成本较高，而对于无此功能的锚杆钻机而言，改造难度大、费用高甚至不具备改造条件；

2、根据地质情况的不同，孔口位置如为中风化岩破碎带等地质，则锚杆施工的全过程中都会存在孔口发生塌孔的风险；

3、注浆步骤中，往往采用水泥浆或水泥砂浆，因此注浆易发生回缩现象，需进行二次注浆；根据一般的设计要求，锚杆高度需大于施工面，注浆覆盖范围需深入底板结构中，而突出地面的部分需要进行人工二次处理，较为麻烦；

4、钢筋下放步骤中，需要在钻孔底部留置一定厚度的保护层，一般采用机械设备(例如吊装设备)或人工将钢筋吊起，并保持到注浆步骤结束后一定时间，才能保证钢筋距孔底的保护层厚度，而机械设备或人工长时间吊起钢筋会降低机械设备的工作效率或者增加人员的工作量。

因此，如何提供一种能够提高工作效率并提高施工安全性的锚杆施工的辅助装置及其使用方法是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明提供一种锚杆施工的辅助装置及其使用方法，以解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种锚杆施工的辅助装置，包括上部套件和下部套件，所述上部套件包括收集套件和钢筋固定套件，所述收集套件和钢筋固定套件基于锚杆的施工步骤进行替换；

所述下部套件包括第一套筒和设置于所述第一套筒的内部的第二套筒，所述第一套筒上设有沿垂向设置的上卡扣和下卡扣，所述第二套筒上设有与所述上卡扣和下卡扣均匹配的长条形的滑槽，所述上卡扣和下卡扣能够在所述滑槽内沿所述滑槽滑动；所述第一套筒外侧支设有支腿；

所述收集套件包括集尘罩，所述集尘罩套设于所述第一套筒的顶部，所述集尘罩的上方开设有上孔口，所述集尘罩的侧面与出料斗连通；

所述钢筋固定套件包括支架和紧固件，所述支架架设于所述支腿上，所述紧固件固定于所述支架上，用于夹持钢筋。

较佳地，所述收集套件还包括定位调平装置，所述定位调平装置安装于所述上孔口处。

较佳地，所述定位调平装置包括架设于所述上孔口上的钢尺，所述钢尺的中心位置设有水准泡，所述水准泡的底部连接有铅垂线。

较佳地，所述收集套件还包括喷雾装置，所述喷雾装置包括固定于所述集尘罩上的水管，和与所述水管连通的喷雾头。

较佳地，所述喷雾头的数量至少为两个，两个所述喷雾头分别与所述上孔口和所述出料斗的位置对应。

较佳地，所述上卡扣卡于所述滑槽的上端时，所述第二套筒的下表面与所述第一套筒的下表面平齐；所述下卡扣卡于所述滑槽的上端时，所述第二套筒的下表面低于所述第一套筒的下表面。

较佳地，所述出料斗的端部套设有收集袋。

较佳地，所述支腿的数量为三个，三个所述支腿在所述第一套筒的底部沿周向均匀设置。

本发明还提供了一种如上所述的锚杆施工的辅助装置的使用方法，包括如下步骤：

锚杆施工前，在待施工位置安装所述下部套件，并将所述上卡扣与所述滑槽的上端卡合；

在钻孔步骤前，在所述下部套件上安装所述收集套件，并将所述上卡扣与所述滑槽解锁，随着钻孔步骤，所述第二套筒下滑，直至所述下卡扣与所述滑槽的上端卡合；

在清孔步骤后，将所述收集套件拆下，在所述下部套件上安装所述钢筋固定套件；

在钢筋下放步骤中，在预留满足要求的保护层厚度的位置处，将钢筋与所述紧固件固定连接；

在注浆步骤后，将所述下卡扣与所述滑槽解锁，拆除所述辅助装置中除所述第二套筒以外的其余部件。

较佳地，在钻孔和清孔步骤中，将喷雾装置中的水管连接水源，并利用所述水管另一端的喷雾头向所述上孔口和所述出料斗喷水。

与现有技术相比，本发明提供的锚杆施工的辅助装置及其使用方法具有如下优点：

1、本发明无需对现有锚杆设备进行改装或适配，只需将本发明放置在钻孔位置，即可实现对钻孔碎石扬尘等施工废弃物的自动收集，可大幅度减少固体废弃物污染及对空气的扬尘污染；

2、本发明可以利用第二套筒为钻孔提供保护，保证施工过程中不发生塌孔现象，继而减少塌孔对施工进度的影响，有效提高施工效率；

3、本发明可以在注浆时进行超量注浆，一方面有效减少水泥浆或水泥砂浆回缩对施工质量的影响，另一面可以将锚杆升高至结构内部，方便满足设计要求，减少断杆现象；

4、本发明可以在钢筋吊起后，代替吊装设备将其固定，而吊装设备可迅速移走，一方面可以有效提高钢筋吊运设备周转效率，另一方面可以保证锚杆底部的钢筋保护层厚度，保证施工质量，减少质量问题。

附图说明

图1和图2为本发明一具体实施方式中锚杆施工的辅助装置的结构示意图(上部套件采用收集套件)；

图3为本发明一具体实施方式中锚杆施工的辅助装置中定位调平装置的结构示意图；

图4为本发明一具体实施方式中锚杆施工的辅助装置的结构示意图(上部套件采用钢筋固定套件)；

图5为本发明一具体实施方式中锚杆施工的辅助装置的俯视图(上部套件采用钢筋固定套件)。

图中：10-下部套件、11-第一套筒、12-上卡扣、13-下卡扣、14-支腿、15-第二套筒、16-滑槽；20-收集套件、21-集尘罩、22-上孔口、23-出料斗、24-水管、25-喷雾头、26-定位调平装置、27-钢尺、28-水准泡、29-铅垂线；30-钢筋固定套件、31-支架、32-紧固件。

具体实施方式

为了更详尽的表述上述发明的技术方案，以下列举出具体的实施例来证明技术效果；需要强调的是，这些实施例用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。

本发明提供的锚杆施工的辅助装置，如图1至图5所示，包括上部套件和下部套件10，所述上部套件包括收集套件20和钢筋固定套件30，所述收集套件20和钢筋固定套件30基于锚杆的施工步骤进行替换，具体地，在定位、钻孔和清孔步骤中，使用收集套件20，在钢筋下放和注浆步骤中，使用钢筋固定套件30。

具体地，所述下部套件10包括第一套筒11和设置于所述第一套筒11的内部的第二套筒15，所述第一套筒11上设有沿垂向设置的上卡扣12和下卡扣13，所述第二套筒15上设有与所述上卡扣12和下卡扣13均匹配的长条形的滑槽16，所述上卡扣12和下卡扣13能够在所述滑槽16内沿所述滑槽16滑动，这样，随着锚杆施工的进行，所述第二套筒15相对于第一套筒11存在两个固定位置以对应不同的施工步骤，两个固定位置分别命名为初始固定位置(即所述上卡扣12卡于所述滑槽16的上端时，第二套筒15相对于第一套筒11的位置)和二次固定位置(即所述下卡扣13卡于所述滑槽16的上端时，第二套筒15相对于第一套筒11的位置)。所述第一套筒11外侧支设有支腿14，可以起到稳定整体装置的作用。

所述收集套件20包括集尘罩21，所述集尘罩21套设于所述第一套筒11的顶部，所述集尘罩21的上方开设有上孔口22，所述集尘罩21的侧面与出料斗23连通。在钻孔和清孔步骤中，所述集尘罩21可以将钻孔产生的固体碎石颗粒和扬尘经由出料斗23导出，本实施例中，所述出料斗23的端部可以套设收集袋(未图示)，直接将施工过程中产生的大部分碎石及扬尘进行回收，避免污染环境。

所述钢筋固定套件30包括支架31和紧固件32，所述支架31架设于所述支腿14上，所述紧固件32固定于所述支架31上，用于夹持钢筋(未图示)，采用钢筋固定套件30可以长时间固定钢筋，一方面可以保证钢筋距孔底的保护层厚度，另一方面不影响吊运设备的使用，提高吊运设备的周转效率。

采用本申请提出的辅助装置，能够在锚杆施工的全过程中为施工提供辅助作用，提高生产效率和施工质量，确保施工安全；且无需对现有锚杆设备进行改装或适配，只需将本发明放置在钻孔位置，即可解决扬尘污染、塌孔、断杆、吊运设备周转效率低等多种问题。

较佳地，请重点参考3，并结合图1和图2，所述收集套件20还包括定位调平装置26，所述定位调平装置26安装于所述上孔口22处，用于在定位步骤中进行定位，从而确定钻孔中心。具体地，所述定位调平装置26包括架设于所述上孔口22上的钢尺27，所述钢尺27的中心位置设有水准泡28，所述水准泡28的底部连接有铅垂线29。所述钢尺27可选用单侧刻度，刻度从正中间往两侧增加，集尘罩21在水平面的投影上下一致，将钢尺27带刻度一侧放置于上孔口12直径位置，当上孔口12交接处的左右刻度相等时，零刻度位置即为孔口圆心位置；利用水准泡28对收集装置20进行水平调平；所述铅垂线29的下垂点即为收集装置20的平面中心位置，从而确保收集装置20上下孔圆心位置与锚杆定位点重合。另外，第二套筒15的孔径可以略大于钻孔口，利用所述定位调平装置26定位调平后，钻孔机械可直接穿过收集套件20进行钻孔施工，当然，所述上卡扣12和下卡扣13的长度较短，仅用于限制与滑槽16之间的相对移动，不影响钻孔。

较佳地，请继续参考图1和图2，所述收集套件20还包括喷雾装置，所述喷雾装置包括固定于所述集尘罩21上的水管24，和与所述水管24连通的喷雾头25。本实施例中，所述喷雾头25的数量至少为两个，两个所述喷雾头25分别与所述上孔口22和所述出料斗23的位置对应。利用集尘罩21可将钻孔及清孔步骤中产生的大量固体碎石颗粒进行清理，而利用喷雾头25可对上孔口22及出料斗23处的小颗粒的扬尘进行处理，进一步避免扬尘从机器缝隙或出料斗23的出口位置扩散到大气中。

较佳地，请重点参考图2和图4，所述上卡扣12卡于所述滑槽16的上端时，所述第二套筒15的下表面与所述第一套筒11的下表面平齐，安装时，直接放置于待施工位置的地面上，此时第二套筒15位于初始固定位置，钻孔步骤前，将所述上卡扣12与所述滑槽16解锁，随着钻孔步骤的进行，所述第二套筒15自由下滑，直至所述第二套筒15到达二次固定位置；所述下卡扣13卡于所述滑槽16的上端时，所述第二套筒15的下表面低于所述第一套筒11的下表面，此时，第二套筒15的一部分位于钻孔内，可以起到防止塌孔的作用，且由于第二套筒15的顶部高于施工面(地面)，而注浆面可以与第二套筒15的顶面齐平，这样可以直接将锚杆高度升至底板内部，无需再单独人工升高杆体。

较佳地，请重点参考图5，并结合图4，所述支腿14的数量为三个，三个所述支腿14在所述第一套筒11的底部沿周向均匀设置，所述支腿14在稳定整体装置的同时，还能作为钢筋固定套件30的支撑，继而为钢筋提供足够的支撑；所述支架31为与所述支腿14对应的三角支架，将钢筋吊运至指定位置后，利紧固件32固定钢筋，即可移走钢筋吊运设备，以提高吊运设备的周转效率。

请结合图1至图5，本发明还提供了一种如上所述的锚杆施工的辅助装置的使用方法，包括如下步骤：

锚杆施工前，在待施工位置安装所述下部套件10，并将所述上卡扣12与所述滑槽16的上端卡合；

在钻孔步骤前，在所述下部套件10上安装所述收集套件20，利用定位调平装置26进行定位，确定钻孔中心；并将所述上卡扣12与所述滑槽16解锁，随着钻孔步骤的进行，所述第二套筒15下滑，直至所述下卡扣13与所述滑槽16的上端卡合；在钻孔和清孔步骤中，所述集尘罩21可实现对钻孔碎石扬尘等施工废弃物的自动收集，从而大幅度减少固体废弃物污染及对空气的扬尘污染；较佳地，在钻孔和清孔步骤中，还可将喷雾装置中的水管24连接水源，并利用所述水管24另一端的喷雾头25向所述上孔口22和所述出料斗23喷水，可以进行有效的二次降尘，进一步降低现场作业人员因扬尘污染产生健康问题的可能性。

在清孔步骤后，将所述收集套件20拆下，在所述下部套件10上安装所述钢筋固定套件30。具体地，清孔步骤后，抬起钻杆，移走钻孔机械，钻孔机械可移至别处施工；然后可将收集罩21及其喷雾装置等附件卸下至别处使用；将支架31架设在支腿14上。

在钢筋下放步骤中，在预留满足要求的保护层厚度的位置处，将钢筋与所述紧固件32固定连接，然后可移走钢筋吊运设备至别处施工；

在注浆步骤中，一次注浆的注浆面可至第二套筒15顶面，回缩后进行二次注浆，注浆面仍与第二套筒15顶面齐平，由于第二套筒15一部分位于底板(地面)上，一部分位于底板下，这样可以直接将锚杆高度升至底板内部，无需再单独人工升高杆体。

在注浆步骤后，注浆料凝结后，可将所述下卡扣13与所述滑槽16解锁，拆除所述辅助装置中除所述第二套筒15以外的其余部件。下次需要使用辅助装置时，只需更换新的第二套筒15即可，大部分部件均可重复利用，节约施工成本。

上述方法操作简单，施工效率高，成本低。

综上所述，本发明提供的锚杆施工的辅助装置及其使用方法，所述辅助装置包括上部套件和下部套件10，所述上部套件包括收集套件20和钢筋固定套件30，所述收集套件20和钢筋固定套件30基于锚杆的施工步骤进行替换；所述下部套件10包括第一套筒11和设置于所述第一套筒11的内部的第二套筒15，所述第一套筒11上设有沿垂向设置的上卡扣12和下卡扣13，所述第二套筒15上设有与所述上卡扣12和下卡扣13均匹配的长条形的滑槽16，所述上卡扣12和下卡扣13能够在所述滑槽16内沿所述滑槽16滑动；所述第一套筒11外侧支设有支腿14；所述收集套件20包括集尘罩21，所述集尘罩21套设于所述第一套筒11的顶部，所述集尘罩21的上方开设有上孔口22，所述集尘罩21的侧面与出料斗23连通；所述钢筋固定套件30包括支架31和紧固件32，所述支架31架设于所述支腿14上，所述紧固件32固定于所述支架31上，用于夹持钢筋。本发明无需对现有锚杆设备进行改装或适配，只需将本发明放置在钻孔位置，即可实现对钻孔碎石扬尘等施工废弃物的自动收集，可大幅度减少固体废弃物污染及对空气的扬尘污染，同时，还能解决塌孔、断杆、吊运设备周转效率低等问题，为锚杆施工的全过程提供辅助，提高生产效率和施工质量，确保施工安全。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种锚杆施工的辅助装置，其特征在于，包括上部套件和下部套件，所述上部套件包括收集套件和钢筋固定套件，所述收集套件和钢筋固定套件基于锚杆的施工步骤进行替换；

所述下部套件包括第一套筒和设置于所述第一套筒的内部的第二套筒，所述第一套筒上设有沿垂向设置的上卡扣和下卡扣，所述第二套筒上设有与所述上卡扣和下卡扣均匹配的长条形的滑槽，所述上卡扣和下卡扣能够在所述滑槽内沿所述滑槽滑动；所述第一套筒外侧支设有支腿；

所述收集套件包括集尘罩，所述集尘罩套设于所述第一套筒的顶部，所述集尘罩的上方开设有上孔口，所述集尘罩的侧面与出料斗连通；

所述钢筋固定套件包括支架和紧固件，所述支架架设于所述支腿上，所述紧固件固定于所述支架上，用于夹持钢筋。

2.如权利要求1所述的锚杆施工的辅助装置，其特征在于，所述收集套件还包括定位调平装置，所述定位调平装置安装于所述上孔口处。

3.如权利要求2所述的锚杆施工的辅助装置，其特征在于，所述定位调平装置包括架设于所述上孔口上的钢尺，所述钢尺的中心位置设有水准泡，所述水准泡的底部连接有铅垂线。

4.如权利要求1所述的锚杆施工的辅助装置，其特征在于，所述收集套件还包括喷雾装置，所述喷雾装置包括固定于所述集尘罩上的水管，和与所述水管连通的喷雾头。

5.如权利要求4所述的锚杆施工的辅助装置，其特征在于，所述喷雾头的数量至少为两个，两个所述喷雾头分别与所述上孔口和所述出料斗的位置对应。

6.如权利要求1所述的锚杆施工的辅助装置，其特征在于，所述上卡扣卡于所述滑槽的上端时，所述第二套筒的下表面与所述第一套筒的下表面平齐；所述下卡扣卡于所述滑槽的上端时，所述第二套筒的下表面低于所述第一套筒的下表面。

7.如权利要求1所述的锚杆施工的辅助装置，其特征在于，所述出料斗的端部套设有收集袋。

8.如权利要求1所述的锚杆施工的辅助装置，其特征在于，所述支腿的数量为三个，三个所述支腿在所述第一套筒的底部沿周向均匀设置。

9.一种如权利要求1至8中任一项所述的锚杆施工的辅助装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

锚杆施工前，在待施工位置安装所述下部套件，并将所述上卡扣与所述滑槽的上端卡合；

在钻孔步骤前，在所述下部套件上安装所述收集套件，并将所述上卡扣与所述滑槽解锁，随着钻孔步骤，所述第二套筒下滑，直至所述下卡扣与所述滑槽的上端卡合；

在清孔步骤后，将所述收集套件拆下，在所述下部套件上安装所述钢筋固定套件；

在钢筋下放步骤中，在预留满足要求的保护层厚度的位置处，将钢筋与所述紧固件固定连接；

在注浆步骤后，将所述下卡扣与所述滑槽解锁，拆除所述辅助装置中除所述第二套筒以外的其余部件。

10.如权利要求9所述的使用方法，其特征在于，在钻孔和清孔步骤中，将喷雾装置中的水管连接水源，并利用所述水管另一端的喷雾头向所述上孔口和所述出料斗喷水。

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