CN114810171B - 一种端头可膨胀式锚杆 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种端头可膨胀式锚杆，涉及锚杆领域。端头可膨胀式锚杆包括：锚杆组件和压紧组件。所述锚杆组件包括锚杆本体、膨胀端头和膨胀件，所述锚杆本体包括中空杆体和螺纹套筒，所述螺纹套筒固定连接于所述中空杆体一端。膨胀端头穿过岩石的松动区进行岩石内部的稳定地层，通过拉动内锚件，使膨胀端头张开扩大，可以迅速完成锚杆本体上膨胀端头的机械锚固，随后通过中空杆体内部注浆进行黏结，通过膨胀端头的机械锚固与黏结锚固结合，通过压紧组件施加预紧力，提高锚杆本体的承载力，同时通过内锚件也可施加预紧力，通过锚杆本体和内锚件施加双重的预紧力，以满足锚杆本体对软岩隧道施加高预紧力的要求。

Description

一种端头可膨胀式锚杆
技术领域
本申请涉及锚杆技术领域，具体而言，涉及一种端头可膨胀式锚杆。
背景技术
锚杆可分普通砂浆锚杆和自进式锚杆，普通砂浆锚杆和自进式锚杆端部使用水泥砂浆作为锚固剂，锚固力或拉力传递到锚杆根部的稳定地层，而相关技术中锚杆锚杆根部侧面和水泥砂浆黏结锚固结合，黏结锚固结合效果较差，锚杆承载力受黏结锚固结合影响，锚杆承载力较弱。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种端头可膨胀式锚杆，所述端头可膨胀式锚杆通过膨胀端头的机械锚固与黏结锚固结合，通过压紧组件施加预紧力，提高锚杆本体的承载力，同时，内锚件也可施加预紧力，通过锚杆本体和内锚件施加双重的预紧力，以满足锚杆本体对软岩隧道施加高预紧力的要求。
根据本申请实施例的端头可膨胀式锚杆，包括：锚杆组件和压紧组件。
所述锚杆组件包括锚杆本体、膨胀端头和膨胀件，所述锚杆本体包括中空杆体和螺纹套筒，所述螺纹套筒固定连接于所述中空杆体一端，所述膨胀端头固定连接于所述中空杆体另一端，所述膨胀件包括膨胀头和内锚件，所述内锚件固定连接于所述膨胀头一端，所述内锚件和所述膨胀头依次穿过所述膨胀端头和所述中空杆体，所述膨胀头能够压紧于所述膨胀端头内壁，所述压紧组件能够通过螺纹套接于所述螺纹套筒。
根据本申请的一些实施例，所述膨胀端头远离所述中空杆体一端的内壁设置为圆弧形。
根据本申请的一些实施例，所述压紧组件包括压紧板和压紧螺母，所述压紧板滑动套接于所述螺纹套筒，所述压紧螺母螺纹套接于所述螺纹套筒，所述压紧螺母压紧于所述螺纹套筒。
根据本申请的一些实施例，所述压紧板远离所述压紧螺母一侧设置有刚性止浆塞，所述刚性止浆塞滑动套接于所述螺纹套筒，所述压紧板压紧于所述刚性止浆塞。
根据本申请的一些实施例，所述压紧螺母和所述压紧板之间设置有刚性缓冲垫。
根据本申请的一些实施例，所述刚性缓冲垫设置为不锈钢垫。
根据本申请的一些实施例，还包括钻孔组件，所述钻孔组件包括钻孔件、钻杆和连接套筒，所述钻孔件包括钻孔套筒、第一钻头和第二钻头，所述第一钻头和所述第二钻头分别设置于所述钻孔套筒两端，所述钻孔套筒固定套接于所述钻杆一端，所述连接套筒固定套接于所述钻杆另一端，所述中空杆体一端的外壁固定套接有棱柱套筒，所述钻杆一端的内壁设置有棱柱槽，所述中空杆体滑动套接于所述钻杆内壁，所述棱柱套筒插入所述棱柱槽，所述膨胀端头位于所述钻杆内。
根据本申请的一些实施例，所述中空杆体内部靠近所述膨胀端头一端设置有限位架，所述限位架包括限位套筒和第一连接杆，所述限位套筒内部设置为棱柱孔，所述第一连接杆固定连接于所述限位套筒外壁，所述第一连接杆远离所述限位套筒一端固定连接于所述中空杆体内壁，所述中空杆体内部靠近所述膨胀端头一端设置有支撑架，所述支撑架包括支撑套筒、第二连接杆和安装块，所述第二连接杆固定连接于所述支撑套筒外壁，所述安装块固定连接于所述第二连接杆远离所述支撑套筒一侧，所述安装块固定连接于所述中空杆体内壁，所述安装块上开设有内螺纹孔，所述膨胀端头包括多个膨胀板，多个所述膨胀板均匀设置于所述中空杆体一端的端部，所述膨胀头包括多个撑板和棱柱杆，多个所述撑板一侧相互固定，多个所述撑板等间隔分布，所述撑板另一侧设置为斜坡面，所述撑板和所述膨胀板相互对应，所述撑板的斜坡面压紧于所述膨胀板内壁，所述棱柱杆固定连接于多个所述撑板一端，所述内锚件固定连接于所述棱柱杆一端，所述内锚件远离所述棱柱杆一端螺纹套接有调节螺母，所述棱柱杆滑动插接于所述限位套筒的棱柱孔，所述内锚件滑动贯穿于所述支撑套筒，所述调节螺母压紧于所述支撑套筒一端，所述连接套筒内壁固定连接有支撑板，所述支撑板上滑动套接有调节件，所述调节件一端能够支撑住所述支撑板，所述调节件另一端螺纹插接于所述安装块上的所述内螺纹孔。
根据本申请的一些实施例，所述膨胀板和所述中空杆体连接处设置有环形凹槽。
根据本申请的一些实施例，所述调节件包括调节螺杆、挡板和调节杆，所述调节杆和所述调节螺杆分别固定连接于所述挡板两侧，所述调节螺杆螺纹插接于所述安装块上的所述内螺纹孔，所述调节杆滑动插接于所述支撑板，所述挡板能够支撑住所述支撑板。
根据本申请的一些实施例，所述调节杆远离所述挡板一端固定连接有棱柱头。
本申请的有益效果是：使用时，膨胀端头穿过岩石的松动区进行岩石内部的稳定地层，通过拉动内锚件，膨胀头受力移动，使膨胀端头张开扩大，可以迅速完成锚杆本体上膨胀端头的机械锚固，随后通过中空杆体内部注浆进行黏结，通过膨胀端头的机械锚固与黏结锚固结合，通过压紧组件施加预紧力，提高锚杆本体的承载力，同时通过内锚件也可施加预紧力，通过锚杆本体和内锚件施加双重的预紧力，以满足锚杆本体对软岩隧道施加高预紧力的要求。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是根据本申请实施例的端头可膨胀式锚杆的立体结构示意图；
图2是根据本申请实施例的锚杆组件的立体结构示意图；
图3是根据本申请实施例的锚杆本体的立体结构示意图；
图4是根据本申请实施例的膨胀件的立体结构示意图；
图5是根据本申请实施例的压紧组件的立体结构示意图；
图6是根据本申请实施例的钻孔组件的立体结构示意图；
图7是根据本申请实施例的钻孔件的立体结构示意图；
图8是根据本申请实施例的限位架的立体结构示意图；
图9是根据本申请实施例的支撑架的立体结构示意图；
图10是根据本申请实施例的膨胀端头的立体结构示意图；
图11是根据本申请实施例的调节件的立体结构示意图。
图标：100-锚杆组件；110-锚杆本体；111-中空杆体；112-螺纹套筒；113-限位架；1131-限位套筒；1132-第一连接杆；114-支撑架；1141-支撑套筒；1142-第二连接杆；1143-安装块；120-膨胀端头；121-膨胀板；122-环形凹槽；130-膨胀件；131-膨胀头；1311-撑板；1312-棱柱杆；132-内锚件；133-调节螺母；140-棱柱套筒；200-压紧组件；210-压紧板；220-压紧螺母；230-刚性缓冲垫；240-刚性止浆塞；300-钻孔组件；310-钻孔件；311-钻孔套筒；312-第一钻头；313-第二钻头；320-钻杆；330-棱柱槽；340-连接套筒；350-支撑板；360-调节件；361-调节螺杆；362-挡板；363-调节杆；364-棱柱头。
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描述。
为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通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方式，都属于本申请保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通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方式，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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申请的限制。
此外，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该特征。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。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面参考附图描述根据本申请实施例的端头可膨胀式锚杆。
如图1-图11所示，根据本申请实施例的端头可膨胀式锚杆，包括：锚杆组件100和压紧组件200，锚杆组件100用于岩土体加固的杆件体系结构，通过锚杆组件100的纵向拉力作用，克服岩土体抗拉能力远远低于抗压能力的缺点，压紧组件200用于为锚杆组件100提供预紧力。
如图2和图3所示，锚杆组件100包括锚杆本体110、膨胀端头120和膨胀件130。锚杆本体110包括中空杆体111和螺纹套筒112，螺纹套筒112固定连接于中空杆体111一端，螺纹套筒112和中空杆体111为一体式结构，膨胀端头120固定连接于中空杆体111另一端，膨胀端头120远离中空杆体111一端的内壁设置为圆弧形，便于膨胀端头120的膨胀扩大。
如图4所示，膨胀件130包括膨胀头131和内锚件132。内锚件132固定连接于膨胀头131一端，内锚件132和膨胀头131依次穿过膨胀端头120和中空杆体111，膨胀头131能够压紧于膨胀端头120内壁。使用时，膨胀端头120穿过岩石的松动区进行岩石内部的稳定地层，通过拉动内锚件132，膨胀头131受力移动，使膨胀端头120张开扩大，可以迅速完成锚杆本体110上膨胀端头120的机械锚固，随后通过中空杆体111内部注浆进行黏结，通过膨胀端头120的机械锚固与黏结锚固结合，通过压紧组件200施加预紧力，提高锚杆本体110的承载力，同时通过内锚件132也可使用配套机具施加预紧力，通过锚杆本体110和内锚件132施加双重的预紧力，以满足锚杆本体110对软岩隧道施加高预紧力的要求。
如图5所示，压紧组件200能够通过螺纹套接于螺纹套筒112，压紧组件200包括压紧板210和压紧螺母220。压紧板210滑动套接于螺纹套筒112，压紧螺母220螺纹套接于螺纹套筒112，压紧螺母220压紧于压紧板210。施加预紧力时，旋转压紧螺母220，通过螺纹传动原理，压紧螺母220逐渐压紧于压紧板210，将压紧板210压紧于岩体，通过压紧螺母220对锚杆本体110施加预紧力，压紧板210远离压紧螺母220一侧设置有刚性止浆塞240，刚性止浆塞240滑动套接于螺纹套筒112，压紧板210压紧于刚性止浆塞240，通过刚性止浆塞240可以保证注浆密实，减少砂浆的溢出，压紧螺母220和压紧板210之间设置有刚性缓冲垫230，刚性缓冲垫230设置为不锈钢垫，压紧螺母220旋转过程中，刚性缓冲垫230可随压紧螺母220转动，减少压紧板210和刚性止浆塞240的转动，进而减少刚性止浆塞240的磨损，造成密封不严的情况。
如图6和图7所示，相关技术中，自进式锚杆可自行钻进自进式锚杆兼有钻杆和锚杆两种功能，可避免因坍孔而导致返工的现象，再通过自进式锚杆上的中空钢管内部注浆，砂浆从锚杆末端进入，通过空腹及中空钻头，从锚杆前端溢出，返回至尾部注浆，但是该种方式下，自进式锚杆上的钻头随自进式锚杆进入岩石内部的稳定地层，并通过注浆黏结锚固，钻头仅可进行一次使用，不便于重复利用，并且使用锚杆直接受力进行钻孔作业，容易在钻进的过程中，出现锚杆的损坏。
为解决上述问题，该端头可膨胀式锚杆还包括钻孔组件300，钻孔组件300包括钻孔件310、钻杆320和连接套筒340。钻孔件310包括钻孔套筒311、第一钻头312和第二钻头313。第一钻头312和第二钻头313分别设置于钻孔套筒311两端，其中，第一钻头312和第二钻头313分别通过一体式固定于钻孔套筒311两端，钻孔套筒311固定套接于钻杆320一端，需要说明的是，钻孔套筒311和钻杆320通过一体式或者焊接固定，连接套筒340固定套接于钻杆320另一端，具体设置时，连接套筒340和钻杆320为一体式结构，中空杆体111一端的外壁固定套接有棱柱套筒140，棱柱套筒140和中空杆体111为一体式结构，钻杆320一端的内壁设置有棱柱槽330，中空杆体111滑动套接于钻杆320内壁，棱柱套筒140插入棱柱槽330，膨胀端头120位于钻杆320内。使用时，将连接套筒340连接于钻机，通过钻机施加外力，将钻杆320钻入岩石内部，通过第一钻头312破碎岩石，钻杆320钻入岩石内部过程中，中空杆体111受棱柱套筒140和棱柱槽330限制，随钻杆320钻入岩石内部，至膨胀端头120和膨胀头131伸入岩石内部的稳定地层，固定住中空杆体111，再将钻杆320从岩石内部抽出，钻杆320的棱柱槽330从中空杆体111的棱柱套筒140上抽出，此时，钻杆320和中空杆体111相互转动。当钻杆320退出遭遇岩石拦住时，转动钻杆320，通过第二钻头313破开岩石，便于钻杆320退出，如此，将钻杆320和钻孔件310完全退出岩石，退出的钻杆320和钻孔件310可进行重复的利用，减少钻头的材料浪费，并且钻杆320钻入岩石的过程中，中空杆体111、膨胀端头120和膨胀头131位于钻杆320内，受钻杆320的保护，未直接参加钻孔工作，减少中空杆体111、膨胀端头120和膨胀头131在钻孔工作中的受力，减少钻孔时锚杆本体110的损坏。
如图8所示，相关技术中，在进行钻头重复利用的过程中，退出钻杆320时，需将锚杆存留于岩石内，但是钻杆320退出过程中，受锚杆和钻杆320侧壁摩擦力的影响，锚杆容易随钻杆320一起退出岩石，不便于将锚杆固定于岩石内。
为此，发明人经过长期的实践研究，解决了该技术问题。具体地，中空杆体111内部靠近膨胀端头120一端设置有限位架113，限位架113包括限位套筒1131和第一连接杆1132，限位套筒1131内部设置为棱柱孔，第一连接杆1132固定连接于限位套筒1131外壁，第一连接杆1132和限位套筒1131为一体式结构，第一连接杆1132远离限位套筒1131一端固定连接于中空杆体111内壁，第一连接杆1132通过焊接或者一体式固定于中空杆体111内壁。
如图9所示，中空杆体111内部靠近膨胀端头120一端设置有支撑架114，支撑架114包括支撑套筒1141、第二连接杆1142和安装块1143，第二连接杆1142固定连接于支撑套筒1141外壁，安装块1143固定连接于第二连接杆1142远离支撑套筒1141一侧，支撑套筒1141、第二连接杆1142和安装块1143为一体式结构，安装块1143固定连接于中空杆体111内壁，安装块1143通过焊接或者一体式结构固定于中空杆体111内壁，安装块1143上开设有内螺纹孔。
如图10所示，膨胀端头120包括多个膨胀板121，多个膨胀板121均匀设置于中空杆体111一端的端部，其中，膨胀板121和中空杆体111为一体式结构，膨胀头131包括多个撑板1311和棱柱杆1312，多个撑板1311一侧相互固定，在本实施例中，多个撑板1311为一体式结构，多个撑板1311等间隔分布，撑板1311另一侧设置为斜坡面，撑板1311和膨胀板121相互对应，撑板1311的斜坡面压紧于膨胀板121内壁，棱柱杆1312固定连接于多个撑板1311一端，具体的，棱柱杆1312和多个撑板1311为一体式结构，内锚件132固定连接于棱柱杆1312一端，内锚件132远离棱柱杆1312一端螺纹套接有调节螺母133，棱柱杆1312滑动插接于限位套筒1131的棱柱孔，通过限位套筒1131限制棱柱杆1312的转动，便于撑板1311和膨胀板121相互对应，内锚件132滑动贯穿于支撑套筒1141，调节螺母133压紧于支撑套筒1141一端，连接套筒340内壁固定连接有支撑板350，在本实施例中，支撑板350和连接套筒340通过焊接固定，支撑板350上滑动套接有调节件360，调节件360一端能够支撑住支撑板350，调节件360另一端螺纹插接于安装块1143上的内螺纹孔，膨胀板121和中空杆体111连接处设置有环形凹槽122，便于膨胀板121绕环形凹槽122处折弯膨胀。当需要退出钻孔组件300时，转动调节件360，调节件360带动支撑板350，支撑板350带动钻杆320沿中空杆体111滑动，钻杆320沿中空杆体111滑动过程中，棱柱槽330退出棱柱套筒140，至调节件360完全退出内螺纹孔，此时，钻杆320可绕中空杆体111转动，便于完成初期的钻杆320抽出，使钻杆320和中空杆体111完成初期分离。再转动调节螺母133，限位套筒1131限制棱柱杆1312的转动，通过螺纹传动原理，调节螺母133带动内锚件132沿支撑套筒1141运动，内锚件132拉动棱柱杆1312沿限位套筒1131滑动，棱柱杆1312拉动多个撑板1311，多个撑板1311分别压紧于膨胀板121，膨胀板121折弯膨胀，使膨胀端头120机械锚固于岩石内，再继续抽出钻杆320，再抽出钻杆320时，周围破碎的岩石容易压住钻杆320，进而导致钻杆320抽出困难。遭遇破碎岩石拦住钻杆320时，可转动钻杆320，破开拦住的岩石，至钻杆320完全抽出，钻杆320抽出过程中，中空杆体111通过膨胀板121折弯膨胀固定于岩石内稳定地层内，通过机械锚固克服中空杆体111和钻杆320侧壁之间的摩擦力，减少中空杆体111随钻杆320抽出的情况，便于中空杆体111存留于岩石内，钻杆320抽出后，通过中空杆体111注入砂浆，砂浆进入中空杆体111端部，再通过膨胀板121膨胀后形成的间隙流入中空杆体111外部，充填锚杆周转空隙，固结岩体。
如图11所示，调节件360包括调节螺杆361、挡板362和调节杆363，调节杆363和调节螺杆361分别固定连接于挡板362两侧，调节螺杆361、挡板362和调节杆363为一体式结构，调节螺杆361螺纹插接于安装块1143上的内螺纹孔，调节杆363滑动插接于支撑板350，挡板362能够支撑住支撑板350，调节杆363远离挡板362一端固定连接有棱柱头364，棱柱头364便于通过工具转动调节杆363，转动调节杆363，调节杆363带动调节螺杆361转动，通过螺纹传动原理，调节螺杆361逐渐退出内螺纹孔，调节螺杆361带动挡板362支撑住支撑板350。
具体的，该端头可膨胀式锚杆的工作原理：使用时，膨胀端头120穿过岩石的松动区进行岩石内部的稳定地层，通过拉动内锚件132，膨胀头131受力移动，使膨胀端头120张开扩大，可以迅速完成锚杆本体110上膨胀端头120的机械锚固，随后注浆进行黏结，通过膨胀端头120的机械锚固与黏结锚固结合，施加预紧力时，旋转压紧螺母220，通过螺纹传动原理，压紧螺母220逐渐压紧于压紧板210，将压紧板210压紧于岩体，通过压紧螺母220对锚杆本体110施加预紧力，提高锚杆本体110的承载力，同时通过内锚件132也可使用配套机具施加预紧力，通过锚杆本体110和内锚件132施加双重的预紧力，以满足锚杆本体110对软岩隧道施加高预紧力的要求。
将连接套筒340连接于钻机，通过钻机施加外力，将钻杆320钻入岩石内部，通过第一钻头312破碎岩石，钻杆320钻入岩石内部过程中，中空杆体111受棱柱套筒140和棱柱槽330限制，随钻杆320钻入岩石内部，至膨胀端头120和膨胀头131伸入岩石内部的稳定地层，固定住中空杆体111，再将钻杆320从岩石内部抽出，钻杆320的棱柱槽330从中空杆体111的棱柱套筒140上抽出，此时，钻杆320和中空杆体111相互转动，当钻杆320退出遭遇岩石拦住时，转动钻杆320，通过第二钻头313破开岩石，便于钻杆320退出，如此，将钻杆320和钻孔件310完全退出岩石，退出的钻杆320和钻孔件310可进行重复的利用，减少钻头的材料浪费，并且钻杆320钻入岩石的过程中，中空杆体111、膨胀端头120和膨胀头131位于钻杆320内，受钻杆320的保护，未直接参加钻孔工作，减少中空杆体111、膨胀端头120和膨胀头131在钻孔工作中的受力，减少钻孔时锚杆本体110的损坏。
当需要退出钻孔组件300时，转动调节杆363，调节杆363带动调节螺杆361转动，通过螺纹传动原理，调节螺杆361逐渐退出内螺纹孔，调节螺杆361带动挡板362支撑住支撑板350，挡板362带动支撑板350，支撑板350带动钻杆320沿中空杆体111滑动，钻杆320沿中空杆体111滑动过程中，棱柱槽330退出棱柱套筒140，至调节件360完全退出内螺纹孔，此时，钻杆320可绕中空杆体111转动，便于完成初期的钻杆320抽出，使钻杆320和中空杆体111完成初期分离。再转动调节螺母133，限位套筒1131限制棱柱杆1312的转动，通过螺纹传动原理，调节螺母133带动内锚件132沿支撑套筒1141运动，内锚件132拉动棱柱杆1312沿限位套筒1131滑动，棱柱杆1312拉动多个撑板1311，多个撑板1311分别压紧于膨胀板121，膨胀板121折弯膨胀，使膨胀端头120机械锚固于岩石内，再继续抽出钻杆320。当遭遇破碎岩石拦住钻杆320时，可转动钻杆320，破开拦住的岩石，至钻杆320完全抽出，钻杆320抽出过程中，中空杆体111通过膨胀板121折弯膨胀固定于岩石内稳定地层内，通过机械锚固克服中空杆体111和钻杆320侧壁之间的摩擦力，减少中空杆体111随钻杆320抽出的情况，便于中空杆体111存留于岩石内，钻杆320抽出后，通过中空杆体111注入砂浆，砂浆进入中空杆体111端部，再通过膨胀板121膨胀后形成的间隙流入中空杆体111外部，充填锚杆周转空隙，固结岩体。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种端头可膨胀式锚杆，其特征在于，包括：
锚杆组件(100)，所述锚杆组件(100)包括锚杆本体(110)、膨胀端头(120)和膨胀件(130)，所述锚杆本体(110)包括中空杆体(111)和螺纹套筒(112)，所述螺纹套筒(112)固定连接于所述中空杆体(111)一端，所述膨胀端头(120)固定连接于所述中空杆体(111)另一端，所述膨胀件(130)包括膨胀头(131)和内锚件(132)，所述内锚件(132)固定连接于所述膨胀头(131)一端，所述内锚件(132)和所述膨胀头(131)依次穿过所述膨胀端头(120)和所述中空杆体(111)，所述膨胀头(131)能够压紧于所述膨胀端头(120)内壁；
压紧组件(200)，所述压紧组件(200)能够通过螺纹套接于所述螺纹套筒(112)；
钻孔组件(300)，所述钻孔组件(300)包括钻孔件(310)、钻杆(320)和连接套筒(340)，所述钻孔件(310)包括钻孔套筒(311)、第一钻头(312)和第二钻头(313)，所述第一钻头(312)和所述第二钻头(313)分别设置于所述钻孔套筒(311)两端，所述钻孔套筒(311)固定套接于所述钻杆(320)一端，所述连接套筒(340)固定套接于所述钻杆(320)另一端，所述中空杆体(111)一端的外壁固定套接有棱柱套筒(140)，所述钻杆(320)一端的内壁设置有棱柱槽(330)，所述中空杆体(111)滑动套接于所述钻杆(320)内壁，所述棱柱套筒(140)插入所述棱柱槽(330)，所述膨胀端头(120)位于所述钻杆(320)内，所述中空杆体(111)内部靠近所述膨胀端头(120)一端设置有限位架(113)，所述限位架(113)包括限位套筒(1131)和第一连接杆(1132)，所述限位套筒(1131)内部设置为棱柱孔，所述第一连接杆(1132)固定连接于所述限位套筒(1131)外壁，所述第一连接杆(1132)远离所述限位套筒(1131)一端固定连接于所述中空杆体(111)内壁，所述中空杆体(111)内部靠近所述膨胀端头(120)一端设置有支撑架(114)，所述支撑架(114)包括支撑套筒(1141)、第二连接杆(1142)和安装块(1143)，所述第二连接杆(1142)固定连接于所述支撑套筒(1141)外壁，所述安装块(1143)固定连接于所述第二连接杆(1142)远离所述支撑套筒(1141)一侧，所述安装块(1143)固定连接于所述中空杆体(111)内壁，所述安装块(1143)上开设有内螺纹孔，所述膨胀端头(120)包括多个膨胀板(121)，多个所述膨胀板(121)均匀设置于所述中空杆体(111)一端的端部，所述膨胀头(131)包括多个撑板(1311)和棱柱杆(1312)，多个所述撑板(1311)一侧相互固定，多个所述撑板(1311)等间隔分布，所述撑板(1311)另一侧设置为斜坡面，所述撑板(1311)和所述膨胀板(121)相互对应，所述撑板(1311)的斜坡面压紧于所述膨胀板(121)内壁，所述棱柱杆(1312)固定连接于多个所述撑板(1311)一端，所述内锚件(132)固定连接于所述棱柱杆(1312)一端，所述内锚件(132)远离所述棱柱杆(1312)一端螺纹套接有调节螺母(133)，所述棱柱杆(1312)滑动插接于所述限位套筒(1131)的棱柱孔，所述内锚件(132)滑动贯穿于所述支撑套筒(1141)，所述调节螺母(133)压紧于所述支撑套筒(1141)一端，所述连接套筒(340)内壁固定连接有支撑板(350)，所述支撑板(350)上滑动套接有调节件(360)，所述调节件(360)一端能够支撑住所述支撑板(350)，所述调节件(360)另一端螺纹插接于所述安装块(1143)上的所述内螺纹孔。
2.根据权利要求1所述的端头可膨胀式锚杆，其特征在于，所述膨胀端头(120)远离所述中空杆体(111)一端的内壁设置为圆弧形。
3.根据权利要求1所述的端头可膨胀式锚杆，其特征在于，所述压紧组件(200)包括压紧板(210)和压紧螺母(220)，所述压紧板(210)滑动套接于所述螺纹套筒(112)，所述压紧螺母(220)螺纹套接于所述螺纹套筒(112)，所述压紧螺母(220)压紧于所述螺纹套筒(112)。
4.根据权利要求3所述的端头可膨胀式锚杆，其特征在于，所述压紧板(210)远离所述压紧螺母(220)一侧设置有刚性止浆塞(240)，所述刚性止浆塞(240)滑动套接于所述螺纹套筒(112)，所述压紧板(210)压紧于所述刚性止浆塞(240)。
5.根据权利要求3所述的端头可膨胀式锚杆，其特征在于，所述压紧螺母(220)和所述压紧板(210)之间设置有刚性缓冲垫(230)。
6.根据权利要求5所述的端头可膨胀式锚杆，其特征在于，所述刚性缓冲垫(230)设置为不锈钢垫。
7.根据权利要求1所述的端头可膨胀式锚杆，其特征在于，所述膨胀板(121)和所述中空杆体(111)连接处设置有环形凹槽(122)。
8.根据权利要求1所述的端头可膨胀式锚杆，其特征在于，所述调节件(360)包括调节螺杆(361)、挡板(362)和调节杆(363)，所述调节杆(363)和所述调节螺杆(361)分别固定连接于所述挡板(362)两侧，所述调节螺杆(361)螺纹插接于所述安装块(1143)上的所述内螺纹孔，所述调节杆(363)滑动插接于所述支撑板(350)，所述挡板(362)能够支撑住所述支撑板(350)。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116408260B (zh) * 2023-06-12 2023-08-18 哈尔滨华瑞生化药业有限责任公司 一种降低污染及堵网的筛粉装置
CN118148488B (zh) * 2024-05-11 2024-07-19 洛阳诚铸混凝土有限公司 一种深基坑支护钻孔机构及其装拆方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2326728Y (zh) * 1997-09-16 1999-06-30 陶纪南 胀裂式自适应多点锚固锚具
CN1727633A (zh) * 2005-06-22 2006-02-01 叶迎新 中心安放式锚杆钻机的钻杆及施工方法
CN1888326A (zh) * 2006-07-26 2007-01-03 中冶沈勘工程技术有限公司 钻杆兼作护孔套管的土锚杆成孔工艺
CN200949472Y (zh) * 2006-08-01 2007-09-19 马金志 一种全回收型锚杆
AU2007203018A1 (en) * 2006-06-29 2008-01-17 Sandvik Intellectual Property Ab Method of sealing hollow bolts
JP3182260U (ja) * 2012-12-29 2013-03-14 株式会社ナイステック アンカー穴の先端拡径装置
CN103277122A (zh) * 2013-05-30 2013-09-04 湖南科技大学 一种在破碎顶板中钻锚杆孔和锚杆锚固方法
CN109356630A (zh) * 2018-11-29 2019-02-19 西南石油大学 一种能够监测水压的自进式中空注浆锚杆及使用方法
KR102019956B1 (ko) * 2018-10-22 2019-09-11 홍석희 확장 및 조임 싱크로나이징 벌브앵커 및 이를 이용한 시공방법
CN112412508A (zh) * 2020-11-25 2021-02-26 晋城蓝焰煤业股份有限公司 一种煤层破碎底板固定地锚施工及坚硬物套取的方法
CN113217061A (zh) * 2021-03-30 2021-08-06 徐州工程学院 一种适用于矿山松软岩层的多段膨胀锚杆及其使用方法
CN113279397A (zh) * 2021-04-01 2021-08-20 辽宁工程技术大学 一种螺丝钉式注浆锚杆结构及其使用方法
CN215213552U (zh) * 2021-06-05 2021-12-17 山东丰源宏科装备科技有限公司 一种具有调节作用的锚杆

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT412739B (de) * 2002-01-22 2005-06-27 Techmo Entw & Vertriebs Gmbh Verfahren und vorrichtung zum bohren eines loches in boden- oder gesteinsmaterial und zum ausbilden einer verankerung
CN101109276B (zh) * 2006-07-20 2013-03-06 简恩马股份有限公司 岩石锚杆

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2326728Y (zh) * 1997-09-16 1999-06-30 陶纪南 胀裂式自适应多点锚固锚具
CN1727633A (zh) * 2005-06-22 2006-02-01 叶迎新 中心安放式锚杆钻机的钻杆及施工方法
AU2007203018A1 (en) * 2006-06-29 2008-01-17 Sandvik Intellectual Property Ab Method of sealing hollow bolts
CN1888326A (zh) * 2006-07-26 2007-01-03 中冶沈勘工程技术有限公司 钻杆兼作护孔套管的土锚杆成孔工艺
CN200949472Y (zh) * 2006-08-01 2007-09-19 马金志 一种全回收型锚杆
JP3182260U (ja) * 2012-12-29 2013-03-14 株式会社ナイステック アンカー穴の先端拡径装置
CN103277122A (zh) * 2013-05-30 2013-09-04 湖南科技大学 一种在破碎顶板中钻锚杆孔和锚杆锚固方法
KR102019956B1 (ko) * 2018-10-22 2019-09-11 홍석희 확장 및 조임 싱크로나이징 벌브앵커 및 이를 이용한 시공방법
CN109356630A (zh) * 2018-11-29 2019-02-19 西南石油大学 一种能够监测水压的自进式中空注浆锚杆及使用方法
CN112412508A (zh) * 2020-11-25 2021-02-26 晋城蓝焰煤业股份有限公司 一种煤层破碎底板固定地锚施工及坚硬物套取的方法
CN113217061A (zh) * 2021-03-30 2021-08-06 徐州工程学院 一种适用于矿山松软岩层的多段膨胀锚杆及其使用方法
CN113279397A (zh) * 2021-04-01 2021-08-20 辽宁工程技术大学 一种螺丝钉式注浆锚杆结构及其使用方法
CN215213552U (zh) * 2021-06-05 2021-12-17 山东丰源宏科装备科技有限公司 一种具有调节作用的锚杆

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
涨管式锚杆――一种新型快速锚固装置;黄乃炯等;《建井技术》;19821231(第01期);第63页 *

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