CN116446933B - 一种隧道用注浆锚杆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种隧道用注浆锚杆，包括：锚杆头，锚杆头为锥形结构，在锚杆头的较大段对应连接有外管；锚管，锚管沿外管的轴向伸入，并对应连接在锚杆头上；限位管，限位管对应套接在锚管外壁，并与锚管螺纹装配；自扩机构，两个自扩机构分别分布在锚管的两侧，自扩机构包括第一自扩件和第二自扩件，响应于限位管向锚杆头一端挤压自扩机构，第一自扩件和第二自扩件相互连接的一端向外伸出或缩回条形孔。通过自扩机构可以在限位杆的驱动下张开，从而能够抵触在锚孔的内壁，防止锚杆在注浆前发生掉落的现象，以此保证了注浆效果，避免重复安设锚杆造成的施工效率低的问题。

Description

一种隧道用注浆锚杆

技术领域

本发明属于隧道锚杆支护技术领域，具体涉及一种隧道用注浆锚杆。

背景技术

山岭隧道初期锚杆支护是新奥法隧道衬砌核心，而中空注浆锚杆技术能最大限度地保持围岩的完整性、稳定性，能有效地控制岩体变形、位移和裂缝地发展，充分发挥围岩自身的支撑作用。尤其在处理喀斯特地貌破碎岩体时结构时，稳定效果显著。但是传统的中空径向锚杆不易挂设，尤其在进行隧道拱顶施工时，插入锚杆孔的中空锚杆往往在注浆之前或者注浆的过程中发生掉落、移位现象，严重地影响了中空锚杆注浆加固岩体的效果，并导致施工效率极大地降低。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种隧道用注浆锚杆。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种隧道用注浆锚杆，包括：

锚杆头，所述锚杆头为锥形结构，在所述锚杆头的较大端对应连接有外管；

锚管，所述锚管沿所述外管的轴向伸入，并对应连接在所述锚杆头上；

限位管，所述限位管对应套接在所述锚管外壁，并与所述锚管螺纹装配；

自扩机构，两个所述自扩机构分别分布在所述锚管的两侧，所述自扩机构包括第一自扩件和第二自扩件，其中，第一自扩件的一端铰接在所述锚管靠近所述锚杆头的一端，第一自扩件的另一端与所述第二自扩件的一端以铰链的形式进行约束，所述第二自扩件的另一端抵触在所述限位管对应所述锚杆头的一端；

在所述外管的侧壁设有正对两个所述自扩机构的条形孔，响应于所述限位管向所述锚杆头一端挤压所述自扩机构，所述第一自扩件和所述第二自扩件相互连接的一端向外伸出或缩回所述条形孔。

优选，两个所述自扩机构之间设有约束机构，所述锚管两侧设有对应所述自扩机构的限位孔，所述约束机构横穿两个所述限位孔后对应连接两个所述自扩机构。

优选，所述约束机构包括第一约束件和第二约束件，所述第一约束件的一端铰接在其中一个自扩机构的所述第一自扩件的中部，所述第一约束件的另一端与所述第二约束件的一端滑动装配，所述第二约束件的另一端对应铰接在另一个自扩机构的所述第一自扩件的中部。

优选，所述第一约束件和第二约束件均为槽管，所述第二约束件伸入所述第一约束件内部。

优选，所述第二自扩件通过套接在所述锚管外部的环形挡板抵触所述限位管，在所述外管内壁设有至少一条沿其轴向延伸的凸条，所述环形挡板外沿设有对应所述凸条的缺口。

优选，所述第一自扩件对应铰接在限位环上，所述限位环螺纹装配在所述锚管上。

优选，所述第一自扩件对应所述第二自扩件的一端为槽状结构，所述第二自扩件的端部设有对应铰接在所述第一自扩件内部的铰轴。

优选，所述第一自扩件端部铰接有延伸板，所述延伸板的一端对应铰接在所述第一自扩件端部，所述延伸板的另一端在所述第一自扩件的两侧方向转动限位；

在两个延伸板之间设有推力弹簧。

优选，所述延伸板远离所述第一自扩件的一端设有垂直于所述延伸板延伸的凸出部，在所述自扩机构收回后，所述凸出部位于所述条形孔内；

所述推力弹簧位于两个所述凸出部之间。

优选，所述锚管远离所述锚杆头的一端伸出限位管，所述锚杆上设有对应所述限位管的刻度线。

有益效果：通过自扩机构可以在限位杆的驱动下张开，从而能够抵触在锚孔的内壁，防止锚杆在注浆前发生掉落的现象，以此保证了注浆效果，避免重复安设锚杆造成的施工效率低的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明所提供具体实施例中注浆锚杆的结构简图；

图2为本发明所提供具体实施例中延伸板张开状态的示意图。

图中：1、锚杆头；2、外管；3、锚管；4、第一自扩件；5、延伸板；6、第二自扩件；7、环形挡板；8、限位管；9、条形孔；10、限位孔；11、刻度线；12、第一约束件；13、第二约束件。

具体实施方式

下面将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的一部分实施例，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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，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的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1-2所示，一种隧道用注浆锚杆，包括锚杆头1、锚管3、限位管8和自扩机构，锚杆头1为锥形结构，优选为无底的锥形壳体，在锚杆头1的较大端对应连接有外管2，外管2仅用于在锚管3插入锚孔时候对自扩机构进行保护，因此外管2长度与自扩机构在轴向的长度相适配即可，具体可以完全遮挡自扩机构即可，在此不做过多限定。

锚管3沿外管2的轴向伸入，并对应连接在锚杆头1上，具体可以通过焊接、螺纹连接等形式进行固定，限位管8对应套接在锚管3外壁，并与锚管3螺纹装配，限位管8可以相对于锚管3进行转动，通过转动能在螺纹的作用下沿锚管3的轴向进行往复运动，两个自扩机构分别分布在锚管3的两侧，自扩机构包括第一自扩件4和第二自扩件6，其中，第一自扩件4的一端铰接在锚管3靠近锚杆头1的一端，第一自扩件4的另一端与第二自扩件6的一端以铰链的形式进行约束，第二自扩件6的另一端抵触在限位管8对应锚杆头1的一端，通过限位管8对锚管3对第二自扩件6的非铰接段进行驱动，在第一自扩件4和第二自扩件6的非铰接端相互靠近时，第一自扩件4和第二自扩件6铰接端向外伸出条形孔9，以此可以对锚孔外壁进行卡接定位。

条形孔9为两个，两个条形孔9在外管2的侧壁设有正对两个自扩机构，响应于限位管8向锚杆头1一端挤压自扩机构，第一自扩件4和第二自扩件6相互连接的一端向外伸出或缩回条形孔9。

在另一可选实施例中，锚管3两侧设有对应自扩机构的限位孔10，限位孔10能够在注浆时将锚管3内的砂浆导出，从而使砂浆穿过条形孔9和限位孔10后进入锚孔内。

在本实施中，在锚管3侧部、轴向上对应条形孔9的位置设有多个出浆口，以保证砂浆快速导出。

限位孔10同样为条形孔9，限位孔10宽度与自扩机构相适配。

在另一可选实施例中，两个自扩机构之间设有约束机构，锚管3两侧设有对应自扩机构的限位孔10，约束机构横穿两个限位孔10后对应连接两个自扩机构。约束机构对第一自扩件4和第二自扩件6的自扩路径进行限定，限定第一自扩件4和第二自扩件6在发生相互转动时不会产生偏移，保证第一自扩件4和第二自扩件6能够顺利穿过条形孔9内。

在另一实施例中，约束机构包括第一约束件12和第二约束件13，第一约束件12的一端铰接在其中一个自扩机构的第一自扩件4的中部，第一约束件12的另一端与第二约束件13的一端滑动装配，第二约束件13的另一端对应铰接在另一个自扩机构的第一自扩件4的中部，以此使两个自扩机构在同一平面内进行张开。

在另一实施例中，第一约束件12和第二约束件13均为槽管，具体可以为方向管或者圆管，其宽度或者直径不大于限位孔10的宽度，第二约束件13伸入第一约束件12内部，以此实现对第一自扩件4或者第二自扩件6的路径限制。

更近一步的，在第二约束件13端部和第一约束件12之间设有复位弹簧，复位弹簧提供拉力，使第一自扩件4和第二自扩件6保持缩回的趋势，以在没有进行限位管8驱动第二自扩件6的时候（例如锚杆插入锚孔的过程中）第一自扩件4和第二自扩件6贴紧锚管3。

在另一可选实施例中，第二自扩件6通过套接在锚管3外部的环形挡板7抵触限位管8，环形挡板7滑动装配在锚管3外壁，以此在驱动第二自扩件6时候，限位管8的转动不会影响第二自扩件6，避免第二自扩件6受力发生偏移。

为了进一步保证稳定性，在外管2内壁设有至少一条沿其轴向延伸的凸条，环形挡板7外沿设有对应凸条的缺口，通过凸条进一步进行限位，保证环形挡板7不会发生转动。

在另一可选实施例中，第一自扩件4对应铰接在限位环上，限位环螺纹装配在锚管3上，将自扩机构变为可拆卸的结构，能够根据实际情况选择是否安装，同时降低锚管3的生产难度。

更进一步，限位环可调，能够根据实际情况调整自扩机构的轴向位置。

在另一可选实施例中，外管2端部设有企口，企口处设有外螺纹，锚杆头1较大端承接口，承接口处对应设有内螺纹，以此进行外管2装配，组装过程中，先进行自扩机构的安装，然后进行外管2安装。

在另一可选实施例中，第一自扩件4对应第二自扩件6的一端为槽状结构，槽状结构可以为第二自扩件6提供铰接位置，同时在自扩机构缩回时，第二自扩件6可以收入槽状结构处，使第一自扩件4和第二自扩件6更贴近锚管3，第二自扩件6的端部设有对应铰接在第一自扩件4内部的铰轴，铰轴两端穿过第一自扩件4后铆接。

在另一可选实施例中，为了提高对锚孔内壁的卡位能力，第一自扩件4端部铰接有延伸板5，延伸板5沿第一自扩件4长度方向延伸，长度根据锚孔的之间进行选择，不应大于第一自扩件4长度的二分之一，优选为第一自扩件4长度的三分之一或者四分之一。

延伸板5厚度不大于第一自扩件4槽状部分的壁厚，延伸板5的一端对应铰接在第一自扩件4端部，延伸板5的另一端在第一自扩件4的两侧方向转动限位，从而在自扩机构张开后延伸板5进一步撑起在锚孔内壁，提高着力点，保证稳定性。

在另一可选实施例中，在两个延伸板5之间设有推力弹簧，通过推力弹簧提供驱动力，以形成周向的支撑，保证稳定性。

在另一可选实施例中，延伸板5远离第一自扩件4的一端设有垂直于延伸板5延伸的凸出部，推力弹簧位于两个凸出部之间，以此可以为第二自扩件6让位，保证第二自扩件6的转动过程中不会干涉推力弹簧。

为了更好的保证自扩机构能够顺利穿过条形孔9，在自扩机构收回状态下，凸出部位于条形孔9内，凸出部可以为部分凸出，或者延伸板5宽度大于第一自扩件4宽度，以此可以有部分位于条形孔9内。

在另一可选实施例中，锚管3远离锚杆头1的一端伸出限位管8，锚管3上设有对应限位管8的刻度线11，能够根据刻度线11确定自扩机构张开的状态，以确保卡接锚孔内壁。

在本实施例中，限位管8可以进行拆卸，或者随注浆滞留在锚孔内，优选为拆除，在注浆之前，旋动限位杆，使限位杆退出锚孔，然后再安装注浆垫板注浆，此时由于推力弹簧推动延伸板5张开，锚管3保持卡紧锚孔内壁的状态，限位管8可以回收，从而降低生产成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1.一种隧道用注浆锚杆，其特征在于，包括：

锚杆头，所述锚杆头为锥形结构，在所述锚杆头的较大端对应连接有外管；

锚管，所述锚管沿所述外管的轴向伸入，并对应连接在所述锚杆头上；

限位管，所述限位管对应套接在所述锚管外壁，并与所述锚管螺纹装配；

自扩机构，两个所述自扩机构分别分布在所述锚管的两侧，所述自扩机构包括第一自扩件和第二自扩件，其中，第一自扩件的一端铰接在所述锚管靠近所述锚杆头的一端，第一自扩件的另一端与所述第二自扩件的一端以铰链的形式进行约束，所述第二自扩件的另一端抵触在所述限位管对应所述锚杆头的一端；

在所述外管的侧壁设有正对两个所述自扩机构的条形孔，响应于所述限位管向所述锚杆头一端挤压所述自扩机构，所述第一自扩件和所述第二自扩件相互连接的一端向外伸出所述条形孔；两个所述自扩机构之间设有约束机构，所述锚管两侧设有对应所述自扩机构的限位孔，所述约束机构横穿两个所述限位孔后对应连接两个所述自扩机构；所述约束机构包括第一约束件和第二约束件，所述第一约束件的一端铰接在其中一个自扩机构的所述第一自扩件的中部，所述第一约束件的另一端与所述第二约束件的一端滑动装配，所述第二约束件的另一端对应铰接在另一个自扩机构的所述第一自扩件的中部；

所述第一自扩件对应铰接在限位环上，所述限位环螺纹装配在所述锚管上；

所述第一自扩件对应所述第二自扩件的一端为槽状结构，所述第二自扩件的端部设有对应铰接在所述第一自扩件内部的铰轴；

所述第一自扩件端部铰接有延伸板，所述延伸板的一端对应铰接在所述第一自扩件端部，所述延伸板的另一端在所述第一自扩件的两侧方向转动限位；

在两个延伸板之间设有推力弹簧；

所述第二自扩件通过套接在所述锚管外部的环形挡板抵触所述限位管，在所述外管内壁设有至少一条沿其轴向延伸的凸条，所述环形挡板外沿设有对应所述凸条的缺口。

2.根据权利要求1所述的隧道用注浆锚杆，其特征在于，所述第一约束件和第二约束件均为槽管，所述第二约束件伸入所述第一约束件内部。

3.根据权利要求1所述的隧道用注浆锚杆，其特征在于，所述延伸板远离所述第一自扩件的一端设有垂直于所述延伸板延伸的凸出部，在所述自扩机构收回后，所述凸出部位于所述条形孔内；

所述推力弹簧位于两个所述凸出部之间。

4.根据权利要求1所述的隧道用注浆锚杆，其特征在于，所述锚管远离所述锚杆头的一端伸出限位管，所述锚杆上设有对应所述限位管的刻度线。