CN202073096U - 挤密自锁快速安装锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种挤密自锁快速安装锚杆，包括锚固块、锚索和驱动杆，锚固块前端设有钻头，锚固块后端设有与驱动杆插拔连接的驱动孔体，驱动孔体和钻头设于同一水平直线上，钻头与锚固块以及驱动孔体与锚固块均固定连接，锚固块上且靠近钻头位置处设有锚索连接头和使锚索连接头自锁的卡头，卡头与锚固块固定连接，锚索连接头一端与卡头转动连接，锚索连接头另一端与锚索固定连接；锚固块后端还设有防拔出片，防拔出片的数量为两个且对称设置在锚固块左右两侧，防拔出片与锚固块固定连接。本实用新型结构简单、设计合理、操作方便且使用安全可靠，同时使用时无需提前钻孔，安装速度快，锚固力大，无需注浆，不产生垃圾土，应用范围广。

Description

挤密自锁快速安装锚杆

技术领域

本实用新型属于基坑、隧道、矿山等岩土工程支护设施技术领域，具体是涉及一种挤密自锁快速安装锚杆。

背景技术

基坑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。常见的基坑支护方式主要有：排桩支护、地下连续墙支护、水泥土挡墙支护、土钉墙支护、锚杆支护等以及上述各种方式的组合支护。

其中，基坑土钉墙支护和锚杆支护的作业程序基本相同，基坑土钉墙支护是采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面组成的支护结构，其主要包括以下作业程序：土方开挖、修整边坡、土钉成孔、土钉制作及土钉安放、孔内注浆、补浆、面层钢筋网铺设、固定钢筋网、喷射混凝土面层、养护。由此可见，基坑土钉墙支护的作业程序较多，操作较复杂。另外，由于钻孔主要是采用洛阳铲人工进行作业，因此费时费工，且对作业面的要求较高，同时注浆的水泥强度作用的发挥也需要一段时间。

基坑锚杆支护由外露的锚头(包括锚具、承压板、腰梁和台座)和埋在土体中的锚杆杆体组成，锚杆杆体由锚固段和自由段两部分组成，其中自由段是指将锚头上的拉力传至锚固段的区域，其功能是对锚固段施加预应力，锚固段是指将自由段的拉力传至土体深处的区域。锚杆杆体的形状一般为圆柱形，当需要提供较大的锚杆轴向受拉承载力时，可采用扩孔工艺将锚固段扩大形成扩大头型。

现有锚杆支护的做法通常是在边坡或隧洞周边的岩土上钻直孔即锚孔，然后安装锚杆进行支护，而锚杆支护主要有两种类型：一类是将固化较快的药卷安装在锚杆头部插入提前钻好的锚孔中，待药卷反应固化后由药卷的粘结力来提供锚固力；另一类是在锚杆头部车丝后套上变厚度的开缝套管，将锚杆插到锚孔后旋转，使套管膨胀与锚孔壁贴紧；或者是将锚杆头部做成圆锥体，外套楔块或开缝套管，一起插入锚孔底，对楔块或套管加压，使锚杆头部在锚孔内卡紧，通过这种孔壁与套管间挤压产生的摩阻力来提供锚固力。锚杆安装完毕即可在锚杆锚头上施加预应力，通过锚头垫块对开挖洞面或坡面挤压来阻止坍塌和滑坡的发生。

上述两种支护类型在使用过程中分别存在以下缺点：当遇到早已开挖好或已存在的深基坑和坡面，要求锚杆安装时间非常短的情况时，第一类成孔和药卷时间上难以满足，且锚杆需提供的锚固力足够大；而第二类依靠锚杆的膨胀挤压提供的摩擦阻力有限。另外，人工作业对工作面的要求比较高，特别是人工成孔时，太高或太陡的坡面人工作业往往不能实现，并且威胁工作人员的生命安全。因此工程上急需一种能实现快速安装，且使用安全可靠，并能立即提供大锚固力的锚杆。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种挤密自锁快速安装锚杆，其结构简单、设计合理、操作方便且使用安全可靠，能有效克服现有技术中土钉及锚杆在安装时需提前用配套的钻头钻孔后才能安装，若不钻孔直接安装则存在抗拔力小的缺陷，同时安装速度快，锚固力大，无需注浆，不产生垃圾土，应用范围广。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：包括锚固块、锚索和驱动杆，所述锚固块前端设置有钻头，所述锚固块后端设置有与驱动杆插拔连接的驱动孔体，所述驱动孔体和钻头设于同一水平直线上，所述钻头与锚固块以及驱动孔体与锚固块均固定连接，所述锚固块上且靠近钻头位置处设置有锚索连接头和使锚索连接头自锁的卡头，所述卡头与锚固块固定连接，所述锚索连接头一端与卡头转动连接，所述锚索连接头另一端与锚索固定连接；所述锚固块后端还设置有防拔出片，所述防拔出片的数量为两个，两个所述防拔出片对称设置在锚固块左右两侧，所述防拔出片与锚固块固定连接。

上述的挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：所述锚索连接头通过转轴与锚固块转动连接。

上述的挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：所述锚固块的形状为机翼形。

上述的挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：所述锚固块的形状为杆状。

上述的挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：所述钻头的厚度不大于防拔出片的厚度。

上述的挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：所述钻头与锚固块、驱动孔体与锚固块、卡头与锚固块以及防拔出片与锚固块的连接方式均为焊接。

上述的挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：所述钻头与锚固块、驱动孔体与锚固块、卡头与锚固块以及防拔出片与锚固块均一体成型。

上述的挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：所述锚索连接头与锚索通过螺纹固定连接。

上述的挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：所述驱动杆为钢杆。

上述的挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：所述锚索为钢丝绳或钢杆。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理，该锚杆包括锚固块、锚索和驱动杆，锚固块前端设置有钻头，锚固块后端设置有与驱动杆插拔连接的驱动孔体，锚固块上且靠近钻头位置处安装有锚索连接头和使锚索连接头自锁的卡头，锚固块后端还设置有防拔出片，防拔出片的数量为两个，两个防拔出片对称设置在锚固块左右两侧。

2、无需注浆，本实用新型通过安装驱动杆将锚杆钻入岩土中，通过与锚固块相连接的锚索，改变锚固块在岩土中的位置，进而提供较大的抗拔力，因此无需注浆，无需大量钢材，节省了大量材料。

3、使用安全可靠，无需提前钻孔，且锚固力大，因此能有效克服现有技术中土钉及锚杆在安装时需提前用配套的钻头钻孔后才能安装，若不钻孔直接安装则存在抗拔力小的缺陷。

4、使用操作方便，安装速度快，只有在砾石、卵石和岩石中才需要提前钻孔，在一般的土体中，无需提前钻孔，所以无需专门的钻孔工具及操作人员，机械化程度高，施工速度快，使用成本低。

5、由于本实用新型用于岩土等软质土壤中，无需钻孔，因此不产生垃圾土。

6、使用本实用新型后可立即进行抗拔试验，解决了现有技术中需水泥或药卷达到一定强度后才能进行抗拔试验的问题。

7、应用范围广，本实用新型不仅可适用于土壤的支护过程中，还可用于砾石、卵石和岩石以及各种不同岩土的支护作业中。

下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型实施例1去除驱动杆和锚索后的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为本实用新型实施例1连接好后准备钻入岩土时的结构示意图。

图5为本实用新型实施例1钻入岩土中的结构示意图。

图6为本实用新型实施例1钻入岩土后拔出驱动杆时的结构示意图。

图7为本实用新型实施例1对岩土支护时的结构示意图。

图8为本实用新型实施例2去除驱动杆和锚索后的结构示意图。

附图标记说明：

1-锚固块；   2-钻头；         3-驱动孔体；

4-驱动杆；   5-锚索连接头；   6-锚索；

7-防拔出片； 8-转轴；         9-卡头；

10-岩土；    11-垫板；        12-螺母。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2、图3和图4所示的一种挤密自锁快速安装锚杆，包括锚固块1、锚索6和驱动杆4，所述锚固块1前端设置有钻头2，所述锚固块1后端设置有与驱动杆4插拔连接的驱动孔体3，所述驱动孔体3和钻头2设于同一水平直线上，所述钻头2与锚固块1以及驱动孔体3与锚固块1均固定连接，所述锚固块1上且靠近钻头2位置处设置有锚索连接头5和使锚索连接头5自锁的卡头9，所述卡头9与锚固块1固定连接，所述锚索连接头5一端与卡头9转动连接，所述锚索连接头5另一端与锚索6固定连接；所述锚固块1后端还设置有防拔出片7，所述防拔出片7的数量为两个，两个所述防拔出片7对称设置在锚固块1左右两侧，所述防拔出片7与锚固块1固定连接。

如图1、图2、图3和图4所示，所述锚索连接头5通过转轴8与锚固块1转动连接。

如图2所示，所述锚固块1的形状为机翼形。

如图1、图2、图3和图4所示，所述钻头2的厚度不大于防拔出片7的厚度。该厚度的钻头使得锚固块1钻入所需的力小，钻入变得容易些。

本实施例中，所述钻头2与锚固块1、驱动孔体3与锚固块1、卡头9与锚固块1以及防拔出片7与锚固块1的连接方式均为焊接。或者是，所述钻头2与锚固块1、驱动孔体3与锚固块1、卡头9与锚固块1以及防拔出片7与锚固块1均一体成型。

本实施例中，所述锚索连接头5与锚索6通过螺纹固定连接。

本实施例中，所述驱动杆4为钢杆，所述锚索6为钢丝绳或钢杆。驱动杆4和锚索6均可为一段钢杆，也可为若干段长度相等或不等的可连接钢杆连接而成，这样可依据所需钻入的深度不同进行组合。

本实施例的工作过程为：施工前，可根据地质勘察报告了解土层分布，并依据开挖深度和所需锚固力大小决定锚杆的大小和钻入的深度，同时预制与其配合使用的附件(垫板11和螺母12)，然后通过转轴8将锚索连接头5与锚固块1转动连接，锚索连接头5与锚索6通过螺纹固定连接，再将驱动杆4插入驱动孔体3中，并将锚索6与驱动杆4平行设置。

施工时，将上述安装好的锚杆置于待钻入岩土部位或提前钻好孔的岩土10中(如图4所示)，然后采用铁锤或风镐对驱动杆4外露端锤击加压，也可采用挖掘机、破碎机或装载机冲击加压，加压十分方便，仅两分钟即完成锚固(如图5所示)；该过程中锚索6在锚索连接头5的带动下也进入岩土。

当钻入至指定深度后，将驱动杆4从驱动孔体3中拔出(如图6所示)，从驱动孔体3中拔出的驱动杆4可重复使用；然后通过千斤顶对锚索6施加向外的拉力，则由于锚索6与锚索连接头5的连接部位位于靠近钻头2位置处，使得锚固块1上的受力不均发生翻转，且由于防拔出片7的作用使得锚固块1在锚索6往外拉时不会沿原钻入孔位置拔出来，而会沿顺时针方向发生转动；当锚固块1转至与锚索6垂直位置时，在卡头9的作用使其不能继续转动，且随着拉力的继续增加，锚固块1与岩土10充分接触和挤压，从而提供抗拔力，无需注浆(这时如果向驱动杆4与岩土之间以及锚索6与岩土之间形成的锚孔内注浆则效果更佳，注浆不仅增加后续锚固力，且对锚索6起到保护作用，确保锚杆6不受腐蚀，增强锚索6的耐久性)；随后移开千斤顶，在锚索6的外露端加装预制好的垫板11，并与螺母12旋合，进一步对锚杆施加预应力锁固，完成支护作业(如图7所示)。

本实施例中，当锚索连接头5与锚固块1垂直面的面积越大时，锚杆能提供的抗拔力越大。驱动孔3的孔径和孔深根据锚固块1的形状决定。

实施例2

如图8所示所述锚固块1的形状为杆状形。本实施例中，其余部分的结构、连接关系和工作原理均与实施例1相同。

与实施例1相比，实施例2较容易打入岩土部位，但是提供的抗拔力较实施例1小。具体使用时，采用哪种锚固杆，可根据土质情况而定，当土质较硬，所需抗拔力小时，采用实施例2；当土质较软，所需抗拔力大时，采用实施例1。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：包括锚固块(1)、锚索(6)和驱动杆(4)，所述锚固块(1)前端设置有钻头(2)，所述锚固块(1)后端设置有与驱动杆(4)插拔连接的驱动孔体(3)，所述驱动孔体(3)和钻头(2)设于同一水平直线上，所述钻头(2)与锚固块(1)以及驱动孔体(3)与锚固块(1)均固定连接，所述锚固块(1)上且靠近钻头(2)位置处设置有锚索连接头(5)和使锚索连接头(5)自锁的卡头(9)，所述卡头(9)与锚固块(1)固定连接，所述锚索连接头(5)一端与卡头(9)转动连接，所述锚索连接头(5)另一端与锚索(6)固定连接；所述锚固块(1)后端还设置有防拔出片(7)，所述防拔出片(7)的数量为两个，两个所述防拔出片(7)对称设置在锚固块(1)左右两侧，所述防拔出片(7)与锚固块(1)固定连接。

2.按照权利要求1所述的挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：所述锚索连接头(5)通过转轴(8)与锚固块(1)转动连接。

3.按照权利要求1或2所述的挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：所述锚固块(1)的形状为机翼形。

4.按照权利要求1或2所述的挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：所述锚固块(1)的形状为杆状。

5.按照权利要求1所述的挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：所述钻头(2)的厚度不大于防拔出片(7)的厚度。

6.按照权利要求1所述的挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：所述钻头(2)与锚固块(1)、驱动孔体(3)与锚固块(1)、卡头(9)与锚固块(1)以及防拔出片(7)与锚固块(1)的连接方式均为焊接。

7.按照权利要求1所述的挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：所述钻头(2)与锚固块(1)、驱动孔体(3)与锚固块(1)、卡头(9)与锚固块(1)以及防拔出片(7)与锚固块(1)均一体成型。

8.按照权利要求1所述的挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：所述锚索连接头(5)与锚索(6)通过螺纹固定连接。

9.按照权利要求1所述的挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：所述驱动杆(4)为钢杆。

10.按照权利要求1所述的挤密自锁快速安装锚杆，其特征在于：所述锚索(6)为钢丝绳或钢杆。

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