CN114810170A - 隧道扩大头的注浆锚杆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了隧道扩大头的注浆锚杆。该隧道扩大头的注浆锚杆，在使用时，当注浆导管执行完注浆工序时，以预定方向的外力操作滑块，滑块便产生滑动，滑块的滑动便会带动棘轮摆杆组件产生相对于滑块的转动，进而驱动所述扩大头翻转以产生扩大动作，直至使扩大头接触注浆导管周围的岩层。棘轮摆杆组件所具有的棘轮能止动扩大头的反向转动，从而起到自锁位置，以确保扩大头对岩层的支撑具有稳固性，由此实现了对注浆周围岩层的有效防护，消除了周围岩层受力不稳定所带来的安全隐患。

Description

隧道扩大头的注浆锚杆

技术领域

本申请涉及建筑施工设备的技术领域，尤其涉及隧道扩大头的注浆锚杆。

背景技术

目前高速公路隧道初期支护所用的锚杆一般采用中空注浆锚杆、砂浆锚杆和药卷锚杆。

相关技术中，注浆锚杆在实施注浆操作的过程中，通常无法起到对周围岩层的锚固，从而存在岩层滑落，甚至隧道坍塌的潜在安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本申请提供隧道扩大头的注浆锚杆，能够在注浆施工时对周围岩层进行有效锚固，以消除周围岩层发生滑落等安全隐患。

本申请提供一种隧道扩大头的注浆锚杆，包括：

一注浆导管，用以通入注浆液；

一滑块，被配置为可相对于所述注浆导管滑动设置；

一扩大头；

一棘轮摆杆组件，一端固接所述滑块，另一端连接所述扩大头；

其中，在所述滑块被预定方向的外力操作时，所述棘轮摆杆组件产生相对于滑块的转动，进而驱动所述扩大头翻转以产生扩大动作。

可选地，所述滑块套设在所述注浆导管上。

可选地，还包括套设在所述注浆导管上的垫板。

可选地，还包括固定座、用以夹持注浆导管的夹持件、固接所述夹持件并穿设在所述固定座上的拉杆，和与所述拉杆螺接的螺母。

可选地，所述夹持件包括夹持座和位于所述夹持座上的第一螺栓。

可选地，还包括固接所述固定座的套管，所述套管用以可活动地套设在所述注浆导管外周。

可选地，开设在所述注浆导管上的注浆孔呈“十”字状。

可选地，所述注浆导管的直径为8mm。

以上提供隧道扩大头的注浆锚杆，在使用时，当注浆导管执行完注浆工序时，以预定方向的外力操作滑块，滑块便产生滑动，滑块的滑动便会带动棘轮摆杆组件产生相对于滑块的转动，进而驱动所述扩大头翻转以产生扩大动作，直至使扩大头接触注浆导管周围的岩层。棘轮摆杆组件所具有的棘轮能止动扩大头的反向转动，从而起到自锁位置，以确保扩大头对岩层的支撑具有稳固性，由此实现了对注浆周围岩层的有效防护，消除了周围岩层受力不稳定所带来的安全隐患。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供注浆锚杆的装配结构图。

图2为本申请实施例提供注浆锚杆(带有套筒)结构图。

图3为本申请实施例提供注浆导管的结构图。

图4为本申请实施例提供固定组件的结构图。

图5为本申请实施例提供棘轮摆杆组件的结构图。

图6为本申请实施例提供棘轮的结构图。

图7为本申请实施例提供扩大头的结构图。

图8为本申请实施例提供套管与其它部件相装配的结构图。

其中，图中元件标识如下：

101-注浆导管；101a-注浆孔；102,103-固定组件；104-垫板；1021-安装环；1022-第二螺栓；202-摆杆；203-扩大头；204-棘轮摆杆组件；2011-滑块；2012-棘轮；2013-凸块；20121-轮盘；20122-限位弹簧；20123-止动棘爪；301-套管；302-第一螺栓；303-螺母；304-拉杆；305-夹持件；306-固定座。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在介绍本申请的技术方案之前，有必要阐述下本申请的发明创造的创立背景。

已为普遍存在的的是，相关技术中，注浆锚杆在实施注浆操作之前，对岩层进行钻孔，当钻孔至预定深度后，会对钻孔进行扩孔，直至孔的深度和开口面积达到预定尺寸。然后，向该孔内进行灌浆。这里的钻孔或扩孔等孔操作会直接带来孔周围岩层的结构受到局部破坏。而灌浆操作时，灌浆的压力也会对孔周围岩层产生冲击力。这些都会带来孔周围岩层受力可能发生不稳定性，带来孔周围岩层的滑落，甚至发生局部坍塌，产生潜在的安全隐患。

基于上述发明人所返现的的施工造成的安全隐患问题，本发明人提出了隧道扩大头203的注浆锚杆。以上提供隧道扩大头203的注浆锚杆，在使用时，当注浆导管101执行完注浆工序时，以预定方向的外力操作滑块2011，滑块2011便产生滑动，滑块2011的滑动便会带动棘轮摆杆组件204产生相对于滑块2011的转动，进而驱动所述扩大头203翻转以产生扩大动作，直至使扩大头203接触注浆导管101周围的岩层。棘轮摆杆组件204所具有的棘轮2012能止动扩大头203的反向转动，从而起到自锁位置，以确保扩大头203对岩层的支撑具有稳固性，由此实现了对注浆周围岩层的有效防护，消除了周围岩层受力不稳定所带来的安全隐患。由此，创立了本发明创造。

参考图1、图2、图7，本申请提供隧道扩大头203的注浆锚杆，包括：

一注浆导管101，用以通入注浆液；

一滑块2011，被配置为可相对于上述注浆导管101滑动设置；

一扩大头203；

一棘轮摆杆组件204，一端固接上述滑块2011，另一端连接上述扩大头203；

其中，在上述滑块2011被预定方向的外力操作时，上述棘轮摆杆组件204产生相对于滑块2011的转动，进而驱动上述扩大头203翻转以产生扩大动作。

这里，作为滑块2011的安装位置的一种示范的实现方式，滑块2011可以安装在固定在注浆导管101所在的钻孔周围岩层所预装的具有一定光滑接触面的构件上，例如滑杆或者滑轨等。

但是，这里预装的上述提供滑块2011滑动的构件会带来施工的繁琐性。为了避免该缺陷，滑块2011套设在注浆导管101上。

可以想到的是，滑块2011可开设有一滑孔，以供注浆导管101穿入。由此，无需在周围岩层上预先安装用以支撑滑块2011的滑动。

应当能想到的是，为了提高扩大头203受外力操作滑块2011的响应速度，避免当外力操作滑块2011以产生明显的滑动而扩大头203不出现明显的翻转。扩大头203的一端被配置为禁止自由直线运动，即仅能允许其翻转所需要的运动。此时，可采用设置固定在注浆导管101上的另一滑块2011(记为第二滑块2011，上述可自由滑动的滑块2011记为第一滑块2011)、另一棘轮摆杆组件204(记为第二棘轮摆杆组件204，与第一滑块2011连接的棘轮摆杆组件204记为第一棘轮摆杆组件204)，此时第二棘轮摆杆组件204的一端固接所述滑块2011，另一端连接所述扩大头203的另一端。

参考图3，此处，为了实现对第二滑块2011的固定安装，可采用二个套在注浆导管101外周的固定组件102,103，将第二滑块2011安装在二固定组件102,103之间并通过二固定组件102,103夹紧。

参考图4，作为一种示范的实现方式，固定组件102,103包括安装环1021和第二螺栓1022，第二螺栓1022的数量可根据实际需要为一个或多个，如图中的三个。由此，通过该第二螺栓1022实现了外环在注浆导管101上的锁定。

作为第二滑块2011的一种替代方式，或者说，作为实现扩大头203的仅能允许其翻转所需要的运动的其它实现方式，在注浆导管101上设置例如卡接或销接的可拆卸的安装部件，扩大头203的一端铰接该安装部件上。安装部件可以是板状或块状或壳体状等。

扩大头203的数量可以是一个，也可以是如图中所表示的二个，当然也可以是超过二个的任意数量的，其数量根据需要对周围岩层的防护位置的数量来选择。

应当能想到的是，在扩大头203的数量为一个的情形下，扩大头203对周围岩层的支撑效果(例如支撑强度等)并不会受损，也不会损害单个扩大头203的扩大动作效果(诸如扩大响应速率等)。

扩大头203的形状可以是板状，或者杆状等，如钢筋等。

棘轮摆杆组件204的结构或原理，已为本领域技术人员所熟知的。现在针对本申请的应用场景来具体说明。参考图5、图6，棘轮摆杆组件204由相连的棘轮2012、摆杆202所构成，棘轮2012通常有轮盘20121、限位弹簧20122和止动棘爪20123。限位弹簧20122的一端固接在止动棘爪20123上，另一端连接在滑块2011上。止动棘爪20123的爪头与轮盘20121的轮齿相配合。

为了更好地安装棘轮摆杆组件204，再次参考图5，在滑块2011上固设有凸块2013，棘轮2012设置在凸块2013上。

鉴于棘轮摆杆组件204的棘轮2012被公知的单向旋转的属性，这决定了滑块2011被外力操作滑动的方向也是单向的，即施加至滑块2011的外力是预定方向的。或者说，当沿与预定方向相反方向对滑块2011操作时，受棘轮2012的的止动，滑块2011将难以被操作至滑动，若该外力施加过大，此时同时也会损害滑块2011与棘轮摆杆组件204的连接等。

作为作用于滑块2011的外力操作，可采用手动方式，也可设置辅助部件。具体地，参考图8，作为该辅助部件的一种实现方式，其包括固定座306、用以夹持注浆导管101的夹持件305、固接上述夹持件305并穿设在上述固定座306上的拉杆304，和与上述拉杆304螺接的螺母303。

由此，当需要对滑块2011进行操作滑动时，旋拧螺母303，拉杆304便会发生直线运动，从而带动夹持件305发生直线运动，被夹持件305夹持的注浆导管101便会发生直线运动。由于扩大头203的一端固定在注浆导管101上，注浆导管101的直线运动便会带动前述用以被外力操作的滑块2011(即前文的第一滑块2011)与注浆导管101上的相对滑动。

说明的是，为了防止注浆导管101的直线运动同时会带动用以被外力操作的滑块2011跟随运动，会对该滑块2011施加一阻碍其跟随运动的外力。

但是在施加一阻碍滑块2011的跟随运动的外力，显然会增加操作的繁琐性。针对于此，再次参考图2，固接上述固定座306的套管301，上述套管301用以可活动地套设在上述注浆导管101外周。

由此，当注浆导管101发生直线运动时，由于套管301对用以被外力操作的滑块2011的止动，该滑块2011与注浆导管101便会较为完美地进行。

作为夹持件305的一种示范实现方式，上述夹持件305包括夹持座和位于上述夹持座上的第一螺栓302。

由此，通过旋拧第一螺栓302，锁定夹持或解除夹持便会产生。

这里，第一螺栓302的数量可为一个。当然基于更为灵活的调节，第一螺栓302的数量可为如图中的二个或者多于二个。

为了提高对周围岩层的较好的防护，还包括套设在上述注浆导管101上的垫板104。垫板104与注浆导管101的安装可采用焊接。

在一个典型的实施方案中，还包括开设在上述注浆导管101上的注浆孔101a呈“十”字状。

由此，通过该形状的注浆孔101a的设置，可以拓展注浆的方位。

所述注浆孔101a设置在所述注浆导管101上的非端部位置，这样注浆的方位。

作为一种示范，上述注浆导管101的直径为8mm，该特定的直径会获得较大压力的浆液流出。

注浆孔101a可沿注浆的管体按15cm间距设置。

现在针对一个应用较为广泛的应用场景来阐述本申请技术方案的具体操作过程。当应当注意的是，此常见的实施方案不可作为理解本申请所声称所要解决技术问题的必要性特征认定的依据，其仅仅是示范而已。

S1、在已完成初喷的开挖轮廓面上采用锚杆钻机钻孔，钻至设计深度后换扩孔钻头进行扩孔。

S2、在钻孔前组装注浆导管，在注浆导管上安装扩大头和固定组件102，利用两组固定组件102将扩大装置的一端的滑块201固定在注浆导管上。

S3、用第一螺栓锁紧注浆导管。

S4、将整个锚杆装置插入孔内，插入注浆导管，启动注浆机注浆，注浆完毕后，封堵注浆导管。

S5、转动螺母303，由拉杆304带动注浆导管向孔外移动，在圆管301的限制下，扩大头装置20的摆杆202旋转，扩大头张开；⑥拆除拉拔装置，安装垫板104，将垫板104焊接在注浆导管上，完成整个注浆锚杆的安装。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种隧道扩大头的注浆锚杆，其特征在于，包括：

一注浆导管，用以通入注浆液；

一滑块，被配置为可相对于所述注浆导管滑动设置；

一扩大头；

一棘轮摆杆组件，一端固接所述滑块，另一端连接所述扩大头；

其中，在所述滑块被预定方向的外力操作时，所述棘轮摆杆组件产生相对于滑块的转动，进而驱动所述扩大头翻转以产生扩大动作。

2.根据权利要求1所述注浆锚杆，其特征在于，所述滑块套设在所述注浆导管上。

3.根据权利要求1所述注浆锚杆，其特征在于，还包括套设在所述注浆导管上的垫板。

4.根据权利要求1所述注浆锚杆，其特征在于，还包括固定座、用以夹持注浆导管的夹持件、固接所述夹持件并穿设在所述固定座上的拉杆，和与所述拉杆螺接的螺母。

5.根据权利要求1所述辅助测量装置，其特征在于，所述夹持件包括夹持座和位于所述夹持座上的第一螺栓。

6.根据权利要求4所述辅助测量装置，其特征在于，还包括固接所述固定座的套管，所述套管用以可活动地套设在所述注浆导管外周。

7.根据权利要求1所述辅助测量装置，其特征在于，开设在所述注浆导管上的注浆孔呈“十”字状。

8.根据权利要求1所述辅助测量装置，其特征在于，所述注浆孔设置在所述注浆导管上的非端部位置。

9.根据权利要求1所述辅助测量装置，其特征在于，所述注浆导管的直径为8mm。

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