CN203625902U - 一种涨壳式锚固头及使用该锚固头的锚杆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于岩土工程锚固支护领域，尤其涉及一种涨壳式锚固头，包括涨壳外夹片和涨壳内楔，所述涨壳外夹片包括左右两瓣涨壳夹片和设置在两瓣涨壳夹片之间的涨壳夹臂，所述涨壳外夹片整体呈倒U型结构，所述涨壳夹臂通过机械卡接头与两瓣涨壳夹片卡接。一种使用上述锚固头的锚杆，包括涨壳式锚固头、锚杆体、垫板、半球、螺母和排气管，所述锚杆体外表面设有由热浸镀锌层、锌系磷化层和热固性粉末涂层组成的防腐层。本实用新型结构简单、张开方便，施工效率高，且防腐性能好，使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型属于岩土工程锚固支护领域，尤其涉及一种涨壳式锚固头及使用该锚固头的锚杆。
背景技术
在地下工程、矿山巷道、铁路隧道、水利水电工程及边坡防护工程施工过程中，为了防止地层变形、坍塌、失稳而需要对地层进行加固，所采用的主要措施是在地层中埋设锚杆，利用锚杆的拉力以及与锚杆一体化的混凝土注浆体而将地层加固，以使地层形成整体性结构，从而达到控制其变形的目的。
而涨壳式锚杆因其安装后能够迅速形成支护力，又可施加预应力等优点，在整个锚杆体系中占有重要地位，应用非常广泛。
现有的涨壳式锚固头主要有以下两种形式：
1.涨壳式锚固头不具备注浆功能，它配合实心锚杆体组成涨壳式实心锚杆，该锚杆在涨壳端头锚固后，无法实现注浆，故只能作为临时支护锚杆，如美国专利5762451，5441372等公开的锚杆；
2.涨壳式锚固头设计成具有锚固功能和注浆功能；如中国专利200310108547.5公开的一种涨壳式锚杆。
现有的两种形式的锚杆已经广泛的应用于实际工程中，效果显著；但是在安装和使用的过程中也存在很多的问题。
1.实心涨壳式锚固头组成的锚杆在涨壳端头锚固后，不能进行全锚杆段后注浆，故多数情况下只能用于临时支护；
2.中国专利200310108547公开的一种涨壳式锚杆，虽然能够实行注浆功能，也可以用于临时支护和永久支护，但该锚杆也同样存在很多不足。如，（1）锚杆防腐寿命无法满足现代锚杆100-120年寿命要求；（2）涨壳式锚固头部件较多，结构复杂，锚固力不足；3.在安装过程中需通过带冲击和旋转功能的冲钻工具使涨壳式锚固头张开，并形成锚固力，总体施工效率较低。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述现有技术存在的缺陷和不足，提供了一种结构简单、张开方便，施工效率高，且防腐性能好的涨壳式锚固头及使用该锚固头的锚杆。
本实用新型的技术方案：一种涨壳式锚固头，包括涨壳外夹片和涨壳内楔，所述涨壳外夹片包括左右两瓣涨壳夹片和设置在两瓣涨壳夹片之间的涨壳夹臂，所述涨壳外夹片整体呈倒U型结构，所述涨壳夹臂通过机械卡接头与两瓣涨壳夹片卡接。
优选地，所述涨壳内楔呈上粗下细的圆台结构，其外部为多斜面凹槽结构，所述涨壳夹臂呈倒U型结构，所述涨壳内楔外表面凹槽结构和涨壳夹臂配合。
本实用新型锚固施工时，涨壳内楔外表面凹槽和倒U型夹臂配合滑动，涨壳内楔滑动顺畅。
优选地，所述涨壳内楔为中空内螺纹结构，涨壳内楔的内螺纹配合锚杆体上的外螺纹。
本实用新型中涨壳内楔同时具有普通涨壳式锚固头锚杆连接段的功能；而且该设计可以使注浆时在锚固头处阻力减小，注浆更顺畅，效率更高。
优选地，左右两瓣涨壳夹片呈倒齿形圆环状结构，所述涨壳夹臂顶端设有一用于流通浆液的圆形通孔，涨壳夹臂末端设有向外的翻折。
左右两瓣涨壳夹片呈倒齿形圆环状结构，提高了锚固头的锚固能力；
倒U型夹臂末端向外翻折，防止安装时涨壳夹片朝洞口运动，同时在锚固头涨开时也可以增强锚杆的锚固效果；涨壳倒U型夹臂顶端设有通孔结构，利于注浆时浆液流动。
一种锚杆，包括涨壳式锚固头、锚杆体、垫板、半球、螺母和排气管，所述锚杆体外表面设有由热浸镀锌层、锌系磷化层和热固性粉末涂层组成的防腐层。
防腐层的设置能够延长锚杆的使用寿命，满足现有锚杆100-120年使用寿命的要求。
本实用新型中锚杆安装到指定位置后，用手动工具顺时针转动锚杆，涨壳内楔通过螺纹沿着与锚杆前进相反的方向（洞口方向）在中空锚杆体上运动，锚固头就可以涨开，并迅速形成锚固力，施工简单方便，效率高。
本实用新型结构简单、张开方便，施工效率高，且防腐性能好，使用寿命长。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中涨壳内楔的结构示意图；
图3为本实用新型中锚杆的结构示意图；
图4为图3中I部分的放大图。
图中1.涨壳外夹片，2.涨壳内楔，3.左涨壳夹片，4.右涨壳夹片，5.翻折，6.内螺纹，7.多斜面凹槽结构，8.外螺纹，9.锚杆体，10.热浸镀锌层，11.锌系磷化层，12.热固性粉末涂层，13.垫板，14.半球，15.螺母，16.圆形通孔，17.涨壳夹臂，18.排气管，19.机械卡接。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明，但并不是对本实用新型保护范围的限制。
如图1所示，一种涨壳式锚固头，包括涨壳外夹片1和涨壳内楔2；涨壳外夹片1包括左右两瓣涨壳夹片，分别为左涨壳夹片3和右涨壳夹片4通过机械卡接19与涨壳夹臂17卡接，无需焊接；左涨壳夹片3和右涨壳夹片4外表面呈倒齿环向结构，涨壳夹臂17末端设有向外的翻折5，两瓣涨壳夹片和涨壳夹臂的以上结构都能在锚杆施工过程中防止锚固头朝洞口方向运动，并且能够大幅提高锚固能力；
如图2所示，涨壳内楔2呈上粗下细的圆台结构，其内部中空，内壁上设有内螺纹6；安装过程中涨壳内楔2通过内螺纹6直接与锚杆体9的外螺纹8连接，涨壳内楔2同时具备普通涨壳式锚杆连接段的功能；涨壳内楔2外表面为斜面凹槽结构7，锚杆安装过程中，通过手动工具转动锚杆，涨壳内楔2因为外表面凹槽结构7与涨壳夹臂17相配合，内螺纹6与锚杆体9的外螺纹8配合，沿与锚杆前进相反方向快速移动，因涨壳内楔2上粗下细，随着涨壳内楔2的运动涨壳式锚固头自然涨开，施工简单，快速，不受设备和场地的影响；
如图3和4所示，锚杆包括涨壳式锚固头、锚杆体9、垫板13、 半球14、螺母15和排气管18，锚杆体9表面设有由热浸镀锌涂层10、锌系磷化涂层11和热固性粉末涂层12组成的防腐层，防腐层保证锚杆达到现代永久支护锚杆使用寿命100-120年的要求。
本实用新型的安装过程如下：
1.首先根据锚杆尺寸在岩壁上凿孔并将钻孔清扫干净；
2.将涨壳式锚固头安装在中空锚杆体9前端外螺纹8处，并以涨壳式锚固头在前的方式送到预定位置，并使用手动扳手等工具沿顺时针方向旋转锚杆体9，涨壳内楔2沿着外螺纹8向洞口运动，锚固头涨开锚固，迅速与岩壁形成锚固力；然后依次安装上垫板13，半球14，螺母15，锚杆安装完成；
3.如需对锚杆进行预应力时，可直接使用扭力扳手对中空锚杆体9进行张拉预应力，直到达到设计预应力要求，用紧固螺母锁紧预应力载荷
4.完成上述步骤后，用注浆泵将浆液通过中空锚杆体9的一端注入，由于涨壳内楔2为中空结构设计，浆液可以通过中空锚杆体9到达钻孔底部，然后逐渐充满整个钻孔及岩壁缝隙，浆液从排气孔18流出，注浆泵停止工作，注浆结束。锚杆安装完成。
Claims (5)
1.一种涨壳式锚固头，包括涨壳外夹片和涨壳内楔，所述涨壳外夹片包括左右两瓣涨壳夹片和设置在两瓣涨壳夹片之间的涨壳夹臂，其特征在于：所述涨壳外夹片整体呈倒U型结构，所述涨壳夹臂通过机械卡接头与两瓣涨壳夹片卡接。
2.根据权利要求1所述的涨壳式锚固头，其特征在于：所述涨壳内楔呈上粗下细的圆台结构，其外部为多斜面凹槽结构，所述涨壳夹臂呈倒U型结构，所述涨壳内楔外表面凹槽结构和涨壳夹臂配合。
3.根据权利要求2所述的涨壳式锚固头，其特征在于：所述涨壳内楔为中空内螺纹结构，涨壳内楔的内螺纹配合锚杆体上的外螺纹。
4.根据权利要求3所述的涨壳式锚固头，其特征在于：左右两瓣涨壳夹片呈倒齿形圆环状结构，所述涨壳夹臂顶端设有一用于流通浆液的圆形通孔，涨壳夹臂末端设有向外的翻折。
5.一种包含权利要求1-4中任意一条所述的锚固头的锚杆，包括涨壳式锚固头、锚杆体、垫板、半球、螺母和排气管，其特征在于：所述锚杆体外表面设有由热浸镀锌层、锌系磷化层和热固性粉末涂层组成的防腐层。
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