CN114703843A - 一种用于加固预应力锚杆的预设可扩充锚固装置及方法 - Google Patents
一种用于加固预应力锚杆的预设可扩充锚固装置及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种用于加固预应力锚杆的预设可扩充锚固装置，预设可调节定位器由三个相互组装的1/3圆环组装而成的圆环结构；每个所述1/3圆环内部前端都分别转动安装有前端螺母座；所述前端螺母座的内部通过螺纹传动配合安装有可调节定位杆；所述可调节定位杆的前端穿过1/3圆环的内壁，且可调节定位杆的尾部与调节螺母的内孔构成滑动配合，并传递扭矩；所述调节螺母转动设置在1/3圆环内部，且调节螺母与电阻应变马达的输出轴相连，并传递扭矩。装置本身可在一定程度上形成扩张，根据不同施工要求调节其扩张大小，适用于多种锚杆孔径大小要求。
Description
技术领域
本发明属于预应力锚杆技术领域，特别是涉及一种用于加固预应力锚杆的预设可扩充锚固装置及方法。
背景技术
土层锚杆施工，是作为基坑支护用的锚杆，是在做完基坑围护结构的钢筋混凝土桩、灌注桩或地下连续墙以后，配合基坑开挖进程，当挖到锚杆设计深度时，向土层内部进行锚杆施工。锚杆施工的程序通常包括在土层中成孔、插入锚杆、灌浆、张拉锚固等步骤。
锚杆施工技术应用于土木施工的各个地方，例如：边坡、隧道、坝体等施工地点。锚杆作为深入地层的受拉构件，由于锚杆深埋岩土体的隐蔽性，无法随时随地的了解锚杆在岩土中的情况。随着年份的增加，整个锚固体也会随之老化并降低整个岩土体的承载能力，此时再进行岩体的修复是一个较为庞大的工程。此外，在传统锚杆施工技术中，当将锚杆斜向上或竖直向上放置时，在这种情况下进行注浆通常较为困难且无法忽略重力对注入浆液的影响，最终导致使浆液的密度降低，进而造成浆液与锚杆之间贴合不紧密，影响最终的施工质量。
现有技术中，在崩解岩坡面钻出孔洞，往孔洞内灌入水泥砂浆后，再将锚杆插入其中，但由于孔洞深度较深，锚杆在由孔洞放入后，无法实现良好的定位，在水泥砂浆凝固后，锚杆的轴心可能发生偏移无法位于正中心，导致坡面固定的效果不佳。
发明内容
本发明的目的是提供一种用磁汇聚浆液修复破裂水管的装置及方法，装置本身可在一定程度上形成扩张，根据不同施工要求调节其扩张大小，适用于多种锚杆孔径大小要求，并根据不同岩层情况设置其最大可扩张值，使其在不破坏周围岩体的情况下达到最好的锚固效果；此外可通过装置外侧的电阻应变马达时刻感受外界应力变化，当应力到达条件时迅速锁定装置的进一步扩张，提高装置扩张的精确性；并在装置外侧附有纹路和凸起使装置本身更加牢固，进一步增强装置锚固效果，其内部有可调节定位杆，可随装置的扩张对锚杆进行实时定位，保证锚杆时刻位于正中心，从而保证锚杆的锚固效果，如有成本需求，装置也可不安装电阻应变马达，直接通过调节螺母提前设置装置最大可扩充程度，也可达到近似效果。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种用于加固预应力锚杆的预设可扩充锚固装置，它包括用于和钻孔相配合的预设可调节定位器，所述预设可调节定位器由三个相互组装的1/3圆环组装而成的圆环结构；
每个所述1/3圆环内部前端都分别转动安装有前端螺母座；
所述前端螺母座的内部通过螺纹传动配合安装有可调节定位杆；
所述可调节定位杆的前端穿过1/3圆环的内壁，且可调节定位杆的尾部与调节螺母的内孔构成滑动配合，并传递扭矩；
所述调节螺母转动设置在1/3圆环内部，且调节螺母与电阻应变马达的输出轴相连，并传递扭矩。
所述预设可调节定位器所形成的圆环结构外圈直径为140mm～160mm，圆环内圈直径为60mm～80mm，圆环厚20mm~30mm。
所述1/3圆环在其一侧横截面向里沿着圆环设有弧形凹槽，在1/3圆环另一侧横截面延长线上沿着圆环设弧形凸起；所述弧形凹槽与弧形凸起能相互咬合，实现装置的组装连接。
所述弧形凸起为1/8圆环，圆环外圈直径为118mm~138mm，圆环内圈直径82mm~98mm，圆环厚为4mm~8mm。
所述弧形凹槽为1/8圆环，圆环外圈直径为120mm~140mm，圆环内圈直径80mm~100mm，圆环厚为5mm~9mm。
所述电阻应变马达尾端是一个电阻应变器，当电阻应变器被压时阻值减小，电流增大，从而带动前端的线性马达，线性马达的输出轴刚好包裹住调节螺母，使其能在输出轴内平行滑动，并传递扭矩；
所述调节螺母位于可调节定位杆尾部螺纹部分，与螺纹相配合，调节螺母为六边形，其位置能够进行调节。
多组所述预设可调节定位器在组装完成之后通过固定螺栓和固定螺母与可活动钢板固定相连；所述可活动钢板的背部一侧设置有倒钩；且相邻两组预设可调节定位器之间平行布置，间距为1m-2m。
用于加固预应力锚杆的预设可扩充锚固装置的施工工法，包括以下步骤：
Step1：确认钻孔位置，用钻机在已经确定的钻孔位置钻孔并钻至规定深度；
Step2：预设电阻应变马达的临界可转动应力大小；
Step3：组装可调节定位杆，调节螺母，电阻应变马达，前端螺母座和预设可调节定位器，并将组装完成之后的预设可调节定位器通过固定螺栓和固定螺母与可活动钢板相连接，最后将三块可活动钢板通过多个预设可调节定位器的弧形凹槽和弧形凸起连接起来；
Step4：清理钻孔和钻孔周围的残渣，防止颗粒残渣混入后续填充的膨胀水泥内；
Step5：将锚杆插入到钻孔内，对锚杆进行质量检查，清除污垢，将锈蚀严重或有伤痕的锚杆剔除；
Step6：将锚杆与三根可调节定位杆相连接，并确保其连接稳固；
Step7：配制膨胀水泥和膨胀浆液；
Step8：将膨胀浆液填充到可活动钢板中。
所述Step2中通过调节马达上方旋钮，根据实际情况需要的应力条件来进行调节；
在Step3中根据需要不组装电阻应变马达，装置通过调节螺母进行手动调节。
所述膨胀水泥的具体重量配比的配方为：石灰石86~90%，铅锌干废渣3~10%，粘土3~8%，铁粉0~2%，在水化和硬化过程中产生体积膨胀的水泥；
所述膨胀浆液，根据不同需要通过膨胀水泥与砂，水按比例配置而成。
本发明有如下有益效果：
1、本发明装置本身可在一定程度上形成扩张，可根据不同施工要求调节其扩张大小，适用于多种锚杆孔径大小要求。
2、本发明装置可根据不同岩层情况设置其最大可扩张值，使其在不破坏周围岩体的情况下达到最好的锚固效果。
3、本发明装置外侧的电阻应变马达可时刻感受外界应力变化，当应力到达条件时迅速锁定装置的进一步扩张，大大提高了装置扩张的精确性。
4、本发明装置外侧附有纹路和凸起使装置本身更加牢固，进一步增强装置锚固效果。
5、本发明装置内有可调节定位杆，可随装置的扩张对锚杆进行实时定位 ，保证锚杆时刻位于正中心，从而保证锚杆的锚固效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明预设可调节定位器俯视图。
图2为本发明预设可调节定位器主视图。
图3为本发明可调节定位杆主视图。
图4为本发明前端螺母座主视图。
图5为本发明前端螺母座主视图。
图6为本发明调节螺母左视图。
图7为本发明调节螺母主视图。
图8为本发明电阻应变马达结构图。
图中：固定螺栓1、固定螺母2、可调节定位杆3、调节螺母4、电阻应变马达5、前端螺母座6、可活动钢板7、预设可调节定位器8。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
参见图1-8，一种用于加固预应力锚杆的预设可扩充锚固装置，它包括用于和钻孔相配合的预设可调节定位器8，所述预设可调节定位器8由三个相互组装的1/3圆环组装而成的圆环结构；每个所述1/3圆环内部前端都分别转动安装有前端螺母座6；所述前端螺母座6的内部通过螺纹传动配合安装有可调节定位杆3；所述可调节定位杆3的前端穿过1/3圆环的内壁，且可调节定位杆3的尾部与调节螺母4的内孔构成滑动配合，并传递扭矩；所述调节螺母4转动设置在1/3圆环内部，且调节螺母4与电阻应变马达5的输出轴相连，并传递扭矩。通过采用上述的可扩充锚固装置能够在一定程度上形成扩张，并能够根据不同施工要求调节其扩张大小，适用于多种锚杆孔径大小变化的要求。
进一步的，所述预设可调节定位器8所形成的圆环结构外圈直径为140mm～160mm，圆环内圈直径为60mm～80mm，圆环厚20mm~30mm。通过上述的尺寸结构，使其能够适应不同尺寸型号的锚杆锚固。
进一步的，所述1/3圆环在其一侧横截面向里沿着圆环设有弧形凹槽，在1/3圆环另一侧横截面延长线上沿着圆环设弧形凸起；所述弧形凹槽与弧形凸起能相互咬合，实现装置的组装连接。通过采用上述的凹槽和凸起之间的配合，保证了相邻的1/3圆环能够实现组合，进而实现其外形尺寸的调节。
进一步的，所述弧形凸起为1/8圆环，圆环外圈直径为118mm~138mm，圆环内圈直径82mm~98mm，圆环厚为4mm~8mm。所述弧形凹槽为1/8圆环，圆环外圈直径为120mm~140mm，圆环内圈直径80mm~100mm，圆环厚为5mm~9mm。通过上述的尺寸配合，保证了能够适应不同尺寸锚杆的锚固要求。
进一步的，所述电阻应变马达5尾端是一个电阻应变器，当电阻应变器被压时阻值减小，电流增大，从而带动前端的线性马达，线性马达的输出轴刚好包裹住调节螺母4，使其能在输出轴内平行滑动，并传递扭矩。通过上述的电阻应变马达5能够根据具体压力的大小来启动，进而驱动调节螺母4。
进一步的，所述调节螺母4位于可调节定位杆3尾部螺纹部分，与螺纹相配合，调节螺母4为六边形，其位置能够进行调节。通过上述的调节螺母4能够用于驱动调节定位杆3转动，并通过螺纹配合使其实现直线运动。
进一步的，多组所述预设可调节定位器8在组装完成之后通过固定螺栓1和固定螺母2与可活动钢板7固定相连；所述可活动钢板7的背部一侧设置有倒钩；且相邻两组预设可调节定位器8之间平行布置，间距为1m-2m。
实施例2：
用于加固预应力锚杆的预设可扩充锚固装置的施工工法，包括以下步骤：
Step1：确认钻孔位置，用钻机在已经确定的钻孔位置钻孔并钻至规定深度；
Step2：预设电阻应变马达5的临界可转动应力大小；
Step3：组装可调节定位杆3，调节螺母4，电阻应变马达5，前端螺母座6和预设可调节定位器8，并将组装完成之后的预设可调节定位器8通过固定螺栓1和固定螺母2与可活动钢板7相连接，最后将三块可活动钢板7通过多个预设可调节定位器8的弧形凹槽和弧形凸起连接起来；
Step4：清理钻孔和钻孔周围的残渣，防止颗粒残渣混入后续填充的膨胀水泥内；
Step5：将锚杆插入到钻孔内，对锚杆进行质量检查，清除污垢，将锈蚀严重或有伤痕的锚杆剔除；
Step6：将锚杆与三根可调节定位杆3相连接，并确保其连接稳固；
Step7：配制膨胀水泥和膨胀浆液；
Step8：将膨胀浆液填充到可活动钢板7中。
进一步的，所述Step2中通过调节马达上方旋钮，根据实际情况需要的应力条件来进行调节。
进一步的，在Step3中根据需要不组装电阻应变马达5，装置通过调节螺母4进行手动调节。
进一步的，所述膨胀水泥的具体重量配比的配方为：石灰石86~90%，铅锌干废渣3~10%，粘土3~8%，铁粉0~2%，在水化和硬化过程中产生体积膨胀的水泥；所述膨胀浆液，根据不同需要通过膨胀水泥与砂，水按比例配置而成。
Claims (10)
1.一种用于加固预应力锚杆的预设可扩充锚固装置，其特征在于：它包括用于和钻孔相配合的预设可调节定位器（8），所述预设可调节定位器（8）由三个相互组装的1/3圆环组装而成的圆环结构；
每个所述1/3圆环内部前端都分别转动安装有前端螺母座（6）；
所述前端螺母座（6）的内部通过螺纹传动配合安装有可调节定位杆（3）；
所述可调节定位杆（3）的前端穿过1/3圆环的内壁，且可调节定位杆（3）的尾部与调节螺母（4）的内孔构成滑动配合，并传递扭矩；
所述调节螺母（4）转动设置在1/3圆环内部，且调节螺母（4）与电阻应变马达（5）的输出轴相连，并传递扭矩。
2.根据权利要求1所述的一种用于加固预应力锚杆的预设可扩充锚固装置，其特征在于：所述预设可调节定位器（8）所形成的圆环结构外圈直径为140mm～160mm，圆环内圈直径为60mm～80mm，圆环厚20mm~30mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于加固预应力锚杆的预设可扩充锚固装置，其特征在于：所述1/3圆环在其一侧横截面向里沿着圆环设有弧形凹槽，在1/3圆环另一侧横截面延长线上沿着圆环设弧形凸起；所述弧形凹槽与弧形凸起能相互咬合，实现装置的组装连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于加固预应力锚杆的预设可扩充锚固装置，其特征在于：所述弧形凸起为1/8圆环，圆环外圈直径为118mm~138mm，圆环内圈直径82mm~98mm，圆环厚为4mm~8mm。
5.根据权利要求3所述的一种用于加固预应力锚杆的预设可扩充锚固装置，其特征在于：所述弧形凹槽为1/8圆环，圆环外圈直径为120mm~140mm，圆环内圈直径80mm~100mm，圆环厚为5mm~9mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于加固预应力锚杆的预设可扩充锚固装置，其特征在于：所述电阻应变马达（5）尾端是一个电阻应变器，当电阻应变器被压时阻值减小，电流增大，从而带动前端的线性马达，线性马达的输出轴刚好包裹住调节螺母（4），使其能在输出轴内平行滑动，并传递扭矩；
所述调节螺母（4）位于可调节定位杆（3）尾部螺纹部分，与螺纹相配合，调节螺母（4）为六边形，其位置能够进行调节。
7.根据权利要求1所述的一种用于加固预应力锚杆的预设可扩充锚固装置，其特征在于：多组所述预设可调节定位器（8）在组装完成之后通过固定螺栓（1）和固定螺母（2）与可活动钢板（7）固定相连；所述可活动钢板（7）的背部一侧设置有倒钩；且相邻两组预设可调节定位器（8）之间平行布置，间距为1m-2m。
8.权利要求1-7任意一项所述用于加固预应力锚杆的预设可扩充锚固装置的施工工法，其特征在于，包括以下步骤：
Step1：确认钻孔位置，用钻机在已经确定的钻孔位置钻孔并钻至规定深度；
Step2：预设电阻应变马达（5）的临界可转动应力大小；
Step3：组装可调节定位杆（3），调节螺母（4），电阻应变马达（5），前端螺母座（6）和预设可调节定位器（8），并将组装完成之后的预设可调节定位器（8）通过固定螺栓（1）和固定螺母（2）与可活动钢板（7）相连接，最后将三块可活动钢板（7）通过多个预设可调节定位器（8）的弧形凹槽和弧形凸起连接起来；
Step4：清理钻孔和钻孔周围的残渣，防止颗粒残渣混入后续填充的膨胀水泥（9）内；
Step5：将锚杆插入到钻孔内，对锚杆进行质量检查，清除污垢，将锈蚀严重或有伤痕的锚杆剔除；
Step6：将锚杆与三根可调节定位杆（3）相连接，并确保其连接稳固；
Step7：配制膨胀水泥（9）和膨胀浆液；
Step8：将膨胀浆液填充到可活动钢板（7）中。
9.根据权利要求8所述用于加固预应力锚杆的预设可扩充锚固装置的施工工法，其特征在于：所述Step2中通过调节马达上方旋钮，根据实际情况需要的应力条件来进行调节；
在Step3中根据需要不组装电阻应变马达（5），装置通过调节螺母（4）进行手动调节。
10.根据权利要求8所述用于加固预应力锚杆的预设可扩充锚固装置的施工工法，其特征在于：所述膨胀水泥（9）的具体重量配比的配方为：石灰石86~90%，铅锌干废渣3~10%，粘土3~8%，铁粉0~2%，在水化和硬化过程中产生体积膨胀的水泥；
所述膨胀浆液，根据不同需要通过膨胀水泥（9）与砂，水按比例配置而成。
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2022
- 2022-04-29 CN CN202210465814.7A patent/CN114703843B/zh active Active
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