CN210459205U - 锚头结构以及锚固装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锚头结构以及锚固装置，涉及岩壁支护设备技术领域。该锚头结构包括具有中孔的锚头块和连接于锚头块的锚头体；锚头体与锚头块之间具有挤压空间，挤压空间内设置有弹性件和锤体，弹性件的一端与锚头体远离锚头块的一侧连接，锤体设置于弹性件的另一端与锚头块之间，且锤体用于连接穿过锚头块的锚杆；锤体在锚杆的拉力下能够伸入至锚头块内，以使锚头块涨开，弹性件能够顶住伸入锚头块内的锤体，以缓解现有技术中锚头涨开不充分，导致与岩壁之间的锚固力较低等技术问题。

Description

锚头结构以及锚固装置

技术领域

本实用新型涉及岩壁支护设备技术领域，尤其涉及一种锚头结构以及锚固装置。

背景技术

在岩土锚固工程领域中，锚杆支护是一项关键工序。对于中硬岩层的锚固支护中，预应力锚固系统的使用是一种常见的形式，通常需要施加一定的预应力，随后通过灌浆进行加固处理。在预应力施加的过程中，若力值达不到要求或预应力施加不理想，可能会引起一定的工程事故。

对于传统的预应力锚固系统，预应力锚索在岩土锚固中是主要角色，但其需要单独配置注浆管和排气管，来保证注浆的进程。另外，对于传统施加预应力的方式主要是通过涨壳锚头这一关键部件，打入岩孔后，将涨壳锚头充分涨开与岩壁摩擦，随后通过垫板和螺母锁紧施加预应力。在此过程中，涨壳锚头的使用可能存在锚头块达不到理想的涨开效果，最终影响施工。

鉴于此，迫切需要一种锚头结构以及锚固装置,能够解决上述问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种锚头结构，以缓解现有技术中锚头涨开不充分，导致与岩壁之间的锚固力较低等技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种锚头结构，包括具有中孔的锚头块和连接于所述锚头块的锚头体；

所述锚头体与所述锚头块之间具有挤压空间，所述挤压空间内设置有弹性件和锤体，所述弹性件的一端与所述锚头体远离所述锚头块的一侧连接，所述锤体设置于所述弹性件的另一端与所述锚头块之间，且所述锤体用于连接穿过所述锚头块的锚杆；

所述锤体在锚杆的拉力下能够伸入至所述锚头块内，以使所述锚头块涨开，所述弹性件能够顶住伸入所述锚头块内的所述锤体。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述锚头体包括顶环和连接件；

所述连接件沿所述顶环的周向环绕设置，所述连接件的一端与所述顶环固接，所述连接件的另一端与所述锚头块固接，且所述连接件具有用于浆液流通的注浆通道；

所述连接件、所述顶环以及所述锚头块共同形成所述挤压空间，所述弹性件与所述顶环朝向所述锚头块的一侧抵接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述连接件包括多个连接带；

多个所述连接带沿所述顶环的周向间隔布置，且任意相邻的所述连接带之间形成所述注浆通道；所述连接带的一端与所述顶环固接，所述连接带的另一端与所述锚头块固接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述连接带具有可变形性。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述锤体朝向所述锚头块的端部设置有倒角。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述锚头块包括多个可张开的锚瓣；

每个所述锚瓣均连接有至少一个所述连接带，且多个所述锚瓣能够沿所述锤体的周向间隔排布。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述锚头块的外侧壁设置有倒齿结构。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述锚头结构还包括锁紧件；

所述连接带通过所述锁紧件与所述锚头块固接。

本实用新型的第二目的在于提供一种锚固装置，以缓解现有技术中锚头涨开不充分，导致与岩壁之间的锚固力较低等技术问题。

本实用新型还提供一种锚固装置，包括上述的锚头结构，还包括锚杆、垫板和锚具；

所述锚杆伸入岩孔的一端与所述锚头结构连接，所述锚杆位于岩孔外的一端穿过所述垫板与所述锚具紧固。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述锚杆具有沿自身长度方向贯穿的注浆孔。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述锤体与所述锚杆螺纹连接。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的一种锚头结构，包括锚头块和锚头体，锚头体固设在锚头块朝向岩孔内的一端，且锚头体和锚头块之间形成有挤压空间，在该挤压空间内设置有弹性件和锤体，弹性件的一端与锚头体抵接，锤体设置在弹性件的另一端。

其中，弹性件压缩会产生弹性势能。当锤体在锚杆的拉力作用下伸入至锚头块的中孔，弹性件的弹性势能得以释放，弹性件朝向锤体的一端始终抵接在锤体上，即弹性件的弹力能够转化为推动锤体朝向锚头块一侧移动的推动力，促使锤体相对锚头块更深入。同时，因为弹性件与锤体抵接，能够确保位于锚头块内的锤体不会松脱，即锤体不会从锚头块内脱离，进而确保锚头块具有足够的涨开力，使得锚头块充分涨开，以紧固在岩孔壁上，增加与岩孔壁的锚固力。

本实用新型提供的一种锚固装置，还包括锚杆、垫板和锚具；锚杆与锚头结构配合连接后一同打入岩孔内，垫板与锚杆处于岩孔外的一端连接，垫板朝向岩壁的一侧可直接与岩面或挂网接触固定，而后通过锚具将锚杆紧固。

需要注意的是，锚头结构的结构和产生的有益效果在上述已经详细阐述，故而在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的锚头结构的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的锚头结构去掉部分涨开体的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的锚头体和锚头块连接的示意图；

图4为本实用新型提供的锚固装置的示意图；

图5为本实用新型提供的锚头结构与锚杆连接的局部示意图。

图标：10-锚头块；11-中孔；12-锚瓣；13-倒齿结构；20-锚头体；21-顶环；23-锁紧件；30-挤压空间；31-弹性件；32-锤体；40-锚杆；41-注浆孔；50-垫板；60-锚具；100-锚头结构；221-连接带；321-安装孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，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。

在本实用新型的描述中，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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

如图1-图5所示，本实施例提供了一种锚固装置，包括锚头结构100，还包括锚杆40、垫板50和锚具60；锚杆40伸入岩孔的一端与锚头结构100连接，锚杆40位于岩孔外的一端穿过垫板50与锚具60紧固。

如图1-图5所示，本实施例提供的锚头结构100包括具有中孔11的锚头块10和连接于锚头块10的锚头体20；锚头体20与锚头块10之间具有挤压空间30，挤压空间30内设置有弹性件31和锤体32，弹性件31的一端与锚头体20远离锚头块10的一侧连接，锤体32设置于弹性件31的另一端与锚头块10之间，且锤体32用于连接穿过锚头块10的锚杆40；锤体32在锚杆40的拉力下能够伸入至锚头块10内，以使锚头块10涨开，弹性件31能够顶住伸入锚头块10内的锤体32。

具体的，锚杆40穿过锚头块10的中孔11与位于挤压空间30内的锤体32连接，进而将该锚头结构100与锚杆40组合起来，一起放入岩孔内。位于挤压空间30内的弹性件31和锤体32具有相互抵接的状态，即弹性件31的一端抵靠在锚头体20上，弹性件31的另一端与锤体32远离锚头块10的一端抵接，锤体32远离弹性件31的一端与锚头块10抵接。锤体32设置为圆柱状，且朝向锚头块10的一端为圆台状(即顶部为圆形的圆锥状)，以利于进入锚头块10。锤体32具有沿自身长度方向贯穿的安装孔321，安装孔321的孔壁车有内螺纹，锚杆40的一端伸入安装孔321内与锤体32连接。

在实际使用时，锚杆40穿过锚头块10与锤体32连接，而后将锚杆40与锚头结构100一同打入岩孔内，锚杆40受到打入岩孔时的作用力，沿深入岩孔的方向移动，进而推动锤体32同步移动，锤体32的移动会挤压弹性件31，促使弹性件31形变以产生弹性势能。当打入岩孔后撤除作用力，通过垫板50与锚具60将锚杆40锁紧，垫板50朝向岩壁的一侧可直接与岩面或挂网接触固定，锚具60与锚杆40螺纹配合。当拧紧锚具60时，锚具60会对锚杆40产生一个朝向岩孔外的拉力，促使锚杆40向岩孔外移动，锚杆40的移动带动锤体32同步朝向岩孔外方向移动，以便锤体32能够伸入至锚头块10内，促使锚头块10涨开。此时，锤体32的移动使得弹性件31所承受的抵压力减小，弹性件31在形变时便已经积蓄有较大的弹性势能。故而，当锤体32相对弹性件31的挤压力逐渐减小，弹性件31的弹性势能会转化为推动锤体32朝向锚杆40方向(即朝向岩孔外方向)移动的动能，进一步推动锤体32更深入锚头块10，促使锚头块10进一步涨开，即确保锚头块10涨开充分，与岩孔壁之间的预紧力也更牢固。同时，弹性件31朝向锤体32的一端始终抵接于锤体32，确保伸入至锚头块10内的锤体32不会轻易脱落，即弹性件31能够确保伸入至锚头块10内的锤体32始终处于锚头块10内，使得锚头块10始终处于充分涨开状态。

其中，锤体32朝向锚头块10的圆台端部还设置有倒角。锤体32包括一体成型的圆柱部和圆台部，圆台部的大端朝向圆柱部，圆台部的小端朝向锚头块10，以利于进入锚头块10。同时，在圆台部的小端的端部设置倒角，使得圆台部朝向锚头块10的端部直径进一步缩小，更便于锤体32能够顺利进入锚头块10内，以使锚头块10充分涨开。

其中，弹性件31采用压缩弹簧，以便在弹性件31受压时产生弹性势能。

请继续参考图3，优选的，锚头体20包括顶环21和连接件；连接件沿顶环21的周向环绕设置，连接件的一端与顶环21固接，连接件的另一端与锚头块10固接，且连接件具有用于浆液流通的注浆通道；连接件、顶环21以及锚头块10共同形成挤压空间30，弹性件31与顶环21朝向锚头块10的一侧抵接。

具体的，顶环21即为圆环状结构，且顶环21的内环直径小于弹性件31的内径，进而使得弹性件31能够抵接在顶环21朝向锚头块10的端面上。顶环21的外侧壁连接于连接件的一端，连接件的另一端与锚头块10固定连接，进而实现锚头体20与锚头块10的紧固连接，以免二者脱离。故而，顶环21、连接件与锚头块10三者共同形成存放弹性件31和锤体32的挤压空间30，以便于弹性件31积蓄和释放弹性势能。

其中，连接件环绕顶环21设置，且具有用于浆液流通的注浆通道，即当该锚头结构与锚杆40置于岩孔内，向岩孔内注浆以紧固时，浆液能够通过注浆通道流出至岩孔内，或者从岩孔通过注浆通道流入至锚头结构内。

请继续参考图1-图5，在一些实施例中，连接件包括多个连接带221；多个连接带221沿顶环21的周向间隔布置，且任意相邻的连接带221之间形成注浆通道；连接带221的一端与顶环21固接，连接带221的另一端与锚头块10固接。

具体的，连接带221与顶环21可以焊接固定，也可以一体成型，且多个连接带221沿顶环21的周向间隔均布，每个连接带221均连接有锚头块10，进而确保顶环21与锚头块10之间连接牢固性，以便形成稳定的挤压空间30，防止位于挤压空间30内的弹性件31与锤体32脱离。

其中，连接带221具有可变形性。当锤体32进入锚头块10内，使得锚头块10涨开，锚头块10的涨开会促使与之连接的连接带221呈喇叭形外扩。当连接带221外扩，会对位于连接带221另一端的顶环21产生靠近锚头块10一侧的拉力，该拉力促使顶环21带动弹性件31同步朝向靠近锚头块10的一侧移动，进而使得位于锤体32与顶环21之间的弹性件31再次受到挤压，弹性件31的挤压变形产生的弹性势能转化为推动锤体32伸入锚头块10内的动力势能，进一步增加锤体32与锚头块10之间的接触程度，以使锚头块10充分涨开。

由此可知，本申请中锚头块10的涨开来自三个作用力：第一个为锚杆40通过锚具60紧固时产生的拉力带动锤体32伸入锚头块10内，以使锚头块10涨开；第二个为弹性件31在整体打入岩孔时受力压缩产生弹性势能，当打入力撤除，弹性件31失去打入时的挤压力，释放积蓄的弹性势能，进而推动锤体32再次伸入至锚头块10，以使锚头块10进一步涨开；第三个为锚头块10在涨开的同时导致连接带221外扩，以拉动顶环21朝向靠近锚头块10的一侧移动，进而使得弹性件31再次受到挤压产生弹性势能，该弹性势能转化为推动锤体32伸入锚头块10内的动能，使得锚头块10再进一步涨开。通过上述三个作用力确保锚头块10能够充分涨开以与岩孔壁紧固连接，增加二者之间的预紧力。

请继续参考图1-图3，优选的，锚头块10包括多个可张开的锚瓣12；每个锚瓣12均连接有至少一个连接带221，且多个锚瓣12能够沿锤体32的周向间隔排布。

具体的，多个锚瓣12沿锤体32的周向间隔排布，进而围成圆筒状，且每个锚瓣12的内弧面形成用于锚杆40穿过的中孔11。每个锚瓣12均连接有连接带221，进而确保每个锚瓣12与顶环21之间的连接性，以免锚瓣12松脱或者锚瓣12与顶环21脱离。

在实际使用时，锚杆40穿过多个锚瓣12形成的中孔11以与锤体32连接时，锚杆40对多个锚瓣12具有沿自身径向向外的支撑力；当该锚头结构与锚杆40置于岩孔内，岩孔壁对多个锚瓣12具有沿径向向内的压力；当锤体32伸入至中孔11内，促使锚瓣12在岩孔内涨开，锤体32对锚瓣12产生沿自身径向向外的挤压力，同时岩孔壁对锚瓣12具有沿径向向内的挤压力，进而确保锚瓣12稳定。

其中，锚头块10的外侧壁设置有倒齿结构13。当锚瓣12涨开挤压岩孔壁，锚瓣12外侧壁上的倒齿结构13卡入岩孔壁，即增加锚瓣12与岩孔壁之间的接触粗糙度，进而增加锚瓣12与岩孔壁之间的连接牢固性。同时，当通过紧固锚具60对锚杆40施加朝向岩孔外的拉力时，锚头块10上的倒齿结构13能够倒挂岩壁，对锚杆40产生一个朝向岩孔内的回拉力。

请继续参考图1-图3，优选的，锚头结构还包括锁紧件23；连接带221通过锁紧件23与锚头块10固接。

具体的，每个锚瓣12对应连接有一个连接带221，并通过螺栓紧固，进而确保连接带221与锚瓣12之间连接牢固，以免锚瓣12与顶环21脱离，即锚头块10与锚头体20脱离。

需要补充的是，并不仅限于“每个锚瓣12对应连接有一个连接带221”这一种设置方式，也可以是“每个锚瓣12对应连接两个连接带221”，亦或者“每个锚瓣12对应连接三个连接带221”，其只要实现锚瓣12相对于顶环21之间的固定，并能够预留出用于浆液流通的注浆通道即可。

请继续参照图4和图5，优选的，锚杆40具有沿自身长度方向贯穿的注浆孔41，且锚杆40与锤体32螺纹连接。

具体的，锤体32的安装孔321设置有内螺孔，锚杆40与内螺孔啮合实现与锤体32之间的螺纹连接。在锚杆40上设置有注浆孔41，注浆孔41沿锚杆40的长度方向贯穿，当锚杆40与锚头结构100相对岩孔安装完成后，向注浆孔41内注入浆液，浆液沿着锚杆40的注浆孔41流动至锤体32，经锤体32的安装孔321流出，然后通过任意相邻的两个连接带221之间的注浆通道流出至岩孔内。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种锚头结构，其特征在于，包括具有中孔(11)的锚头块(10)和连接于所述锚头块(10)的锚头体(20)；

所述锚头体(20)与所述锚头块(10)之间具有挤压空间(30)，所述挤压空间(30)内设置有弹性件(31)和锤体(32)，所述弹性件(31)的一端与所述锚头体(20)远离所述锚头块(10)的一侧连接，所述锤体(32)位于所述弹性件(31)的另一端与所述锚头块(10)之间，且所述锤体(32)用于连接穿过所述锚头块(10)的锚杆(40)；

所述锤体(32)在锚杆(40)的拉力下能够伸入至所述锚头块(10)内，以使所述锚头块(10)涨开，所述弹性件(31)能够顶住伸入所述锚头块(10)内的所述锤体(32)。

2.根据权利要求1所述的锚头结构,其特征在于，所述锚头体(20)包括顶环(21)和连接件；

所述连接件沿所述顶环(21)的周向环绕设置，所述连接件的一端与所述顶环固接，所述连接件的另一端与所述锚头块固接，且所述连接件具有用于浆液流通的注浆通道；

所述连接件、所述顶环(21)以及所述锚头块(10)共同形成所述挤压空间，所述弹性件(31)与所述顶环(21)朝向所述锚头块(10)的一侧抵接。

3.根据权利要求2所述的锚头结构,其特征在于，所述连接件包括多个连接带(221)；

多个所述连接带(221)沿所述顶环(21)的周向间隔布置，且任意相邻的所述连接带(221)之间形成所述注浆通道；所述连接带(221)的一端与所述顶环(21)固接，所述连接带(221)的另一端与所述锚头块(10)固接。

4.根据权利要求3所述的锚头结构,其特征在于，所述连接带(221)具有可变形性。

5.根据权利要求3所述的锚头结构,其特征在于，所述锤体(32)朝向所述锚头块(10)的端部设置有倒角。

6.根据权利要求3所述的锚头结构,其特征在于，所述锚头块(10)包括多个可张开的锚瓣(12)；

每个所述锚瓣(12)均连接有至少一个所述连接带(221)，且多个所述锚瓣(12)能够沿所述锤体(32)的周向间隔排布。

7.根据权利要求3-6任一项所述的锚头结构,其特征在于，还包括锁紧件(23)；

所述连接带(221)通过所述锁紧件(23)与所述锚头块(10)固接。

8.一种锚固装置，其特征在于，包括多个权利要求1-7任一项所述的锚头结构，还包括锚杆(40)、垫板(50)和锚具(60)；

所述锚杆(40)伸入岩孔的一端与所述锚头结构(100)连接，所述锚杆(40)位于岩孔外的一端穿过所述垫板(50)与所述锚具(60)紧固。

9.根据权利要求8所述的锚固装置,其特征在于，所述锚杆(40)具有沿自身长度方向贯穿的注浆孔。

10.根据权利要求8所述的锚固装置,其特征在于，所述锤体(32)与所述锚杆(40)螺纹连接。

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