CN211256973U - 一种高压喷射扩大头机械锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高压喷射扩大头机械锚杆，主要包括锚杆杆体，其特征在于：所述杆体分为自由段以及用于与注浆体粘结的扩体锚固段，所述扩体锚固段为螺纹结构，并在该螺纹结构上设置有至少一机械式扩体组件，所述机械式扩体组件包括上活动螺母、下活动套筒以及至少一连接在上活动螺母与下活动套筒之间的连杆组。本实用新型的优点在于：通过旋转锚杆，机械式扩体组件上的上活动螺母沿锚杆的轴线向下移动，进而推动连杆组的上、下连杆向外侧撑开，进而形成一个接近于扩孔内注浆体直径的骨架式扩大头，承载力高；且可精确控制机械师扩体组件的扩大直径，能够广泛应用于建、构筑物的抗浮、抗拔。

Description

一种高压喷射扩大头机械锚杆

技术领域

本实用新型涉及一种锚杆，特别涉及一种高压喷射扩大头机械锚杆。

背景技术

在岩土工程领域内的边坡、堤岸、基坑、隧道和地下洞室锚固工程，以及建筑物抗浮、抗拔等技术领域中，通常需要采用永久性系统锚杆锚固，或采用抗浮锚杆等技术手段对各类建、构筑物进行锚定加固。

高压喷射扩大头锚杆为采用高压流体在锚孔底部按设计长度对土体进行喷射切割扩孔，并灌注水泥浆或水泥砂浆，形成直径较大的圆柱状注浆体的锚杆。其与传统的土层锚杆最显著的区别在于两者锚固段形式的差异。传统的锚杆依靠锚固段与周围土体的粘结力、摩擦效应来传递载荷，锚固力大小主要取决于有效锚固段的长度。而扩大头锚杆则依靠扩大头的端压，以及锚固段与周围土体的粘结力、摩擦力承载，其长度只需满足能够对土体有效挤密的要求即可，可大大缩短锚固段长度。

目前典型的高压喷射扩大头锚杆为承压型囊式扩体锚杆，锚杆的锚固段具有一个可以形变的囊体，锚杆的锚固段在植入钻孔中的预设位置后，通过可分离的注浆管向囊体内注入一定配比的水泥浆，随着浆体的注入，钻孔内的囊体逐渐向预设的形状进行膨胀，形成承载用扩大头。该种结构单锚承载力高，杆体长度短，数量少，可有效降低工程整体造价，具有较高的应用前景。但其也存在一些缺点：1、承压型囊式扩体锚杆对囊体的材料选用要求高，且需要为囊体配套专用的注浆管、形变约束条等配件，结构复杂；2、囊体的膨胀尺寸不一致：虽然在囊体外设置很多的形变约束条来对囊体的膨胀形状进行约束，但在土层内由于各种因素的限制，施工时固定的注浆量并不能精准控制囊体的膨胀形状，最终形成的扩大头端压较难一致，对于施工质量的稳定性控制较差，因此，在很多场合下限制了其使用范围。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种承载力高、工艺控制精确且结构简单、施工方便的高压喷射扩大头机械锚杆。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种高压喷射扩大头机械锚杆，主要包括锚杆杆体，其创新点在于：所述杆体分为自由段以及用于与注浆体粘结的扩体锚固段，所述扩体锚固段为螺纹结构，并在该螺纹结构上设置有至少一机械式扩体组件，

所述机械式扩体组件包括上活动螺母、下活动套筒以及至少一连接在上活动螺母与下活动套筒之间的连杆组，

所述上活动螺母和下活动套筒自上而下依次套装在扩体锚固段上，且上活动螺母与扩体锚固段螺纹连接，下活动套筒与扩体锚固段活动连接，并在下活动套筒上、下方的扩体锚固段上设置有用于对下活动套筒进行限位的上、下限位；

所述连杆组包括配套的上连杆与下连杆，上连杆的上端与上活动螺母铰接，上连杆的下端与下连杆的上端铰接，下连杆的下端与下活动套筒铰接。

进一步的，所述锚杆杆体为螺纹钢。

进一步的，所述机械式扩体组件有两组或两组以上，沿锚杆的扩体锚固段轴线依次分布。

进一步的，所述连接在上活动螺母与下活动套筒之间的连杆组至少有三组，且以锚杆的扩体锚固段为轴线呈环形均匀分布。

进一步，所述上、下限位为在下活动套筒上、下方的扩体锚固段上螺纹连接的上、下限位螺母。

本实用新型的优点在于：本实用新型中的扩体锚固段设置有机械式扩体组件，将机械师扩体组件送入土层扩孔的注浆体中后，通过旋转锚杆，机械式扩体组件上的上活动螺母沿锚杆的轴线向下移动，进而推动连杆组的上、下连杆向外侧撑开，进而形成一个接近于扩孔内注浆体直径的骨架式扩大头，其能够很好的与注浆体连接成一个整体，承载力高；且由于锚杆上的螺纹螺距固定，可通过控制锚杆的旋转圈数，精确控制机械师扩体组件的扩大直径，因此，施工工艺简单，易于进行质量的精确控制；此外，本实用新型的高压喷射扩大头机械锚杆部件少、结构简单，易于进行高标准防腐构造处理，制造成本低，能够广泛应用于建、构筑物的抗浮、抗拔。

附图说明

图1为本实用新型的高压喷射扩大头机械锚杆结构示意图。

图2为采用本实用新型高压喷射扩大头机械锚杆第一施工状态图。

图3为采用本实用新型高压喷射扩大头机械锚杆第二施工状态图。

图4为采用本实用新型高压喷射扩大头机械锚杆第三施工状态图。

具体实施方式

如图1所述，本实用新型的高压喷射扩大头机械锚杆，主要包括锚杆杆体，该杆体分为自由段以及用于与注浆体粘结的扩体锚固段2，扩体锚固段2为螺纹结构，其通常采用精轧螺纹钢。

在扩体锚固段2的螺纹结构上设置有至少一可控制的改变整体直径的机械式扩体组件，该机械式扩体组件包括上活动螺母21、下活动套筒22以及至少一连接在上活动螺母21 与下活动套筒22之间的连杆组，

上活动螺母21和下活动套筒22自上而下依次套装设置在扩体锚固段2上，且上活动螺母 21与扩体锚固段2螺纹连接，下活动套筒22与扩体锚固段2活动连接，使得下活动套筒22 可以相对扩体锚固段2相对自由转动；本实施例中，下活动套筒22与扩体锚固段2活动连接形式为：在下活动套筒22上、下方的扩体锚固段2上设置有用于对下活动套筒22进行限位的上、下限位，本实施例中，上、下限位为在下活动套筒上、下方的扩体锚固段上螺纹连接的上限位螺母23、下限位螺母24。上限位螺母23、下限位螺母24将下活动套筒22限定在扩体锚固段2的下端，使得活动套筒22可随扩体锚固段2的上、下移动而同步移动。

本实用新型的连杆组包括配套的上连杆25与下连杆26，上连杆25的上端与上活动螺母21铰接，上连杆25的下端与下连杆26的上端铰接，下连杆26的下端与下活动套筒 22铰接。这里具体的铰接形式采用公知技术，为机械领域技术人员公知常识，这里不再赘述。此外，锚杆的上端设置有便于与高压旋喷注浆设备动力头连接的结构，这里也不再赘述。

作为本实用新型更具体的实施方式：连接在上活动螺母21与下活动套筒22之间的连杆组至少有三组，连杆组以锚杆的扩体锚固段2为轴线呈环形均匀分布。此外，机械式扩体组件也可以有两组或两组以上，沿锚杆的扩体锚固段2轴线依次分布。

施工工艺示例：

(1)根据不同的施工环境及要求，通过钻孔设备在土层3钻直径200mm的孔，并达到设计要求的深度；

(2)通过高压旋喷注浆设备在上述200mm的孔内进行高压旋喷注浆工艺施工，在预设的深度进行旋喷注浆，形成直径800-1000mm、高度2000-5000mm的注浆体4；

(3)调整锚杆，如图2所示，使得锚杆的机械式扩体组件处于非扩张状态，再将锚杆向下深入200mm的孔内，使得扩大锚固段进入注浆体4，并使得机械式扩体组件的下端接近注浆体4的底部；

(4)通过高压旋喷注浆设备的动力头来驱动锚杆上端，如图3、4所示，带动锚杆转动，利用注浆体4给机械式扩体组件的阻力，进而使得上活动螺母沿锚杆的轴线向下移动，带动上、下连杆向外侧移动扩张，通常，上、下连杆长度基本一致，且小于注浆体的直径，最终使得完全张开的上、下连杆与注浆体很好的接触，确保锚杆与注浆体4之间的力能够大于注浆体的承压力。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种高压喷射扩大头机械锚杆，主要包括锚杆杆体，其特征在于：所述杆体分为自由段以及用于与注浆体粘结的扩体锚固段，所述扩体锚固段为螺纹结构，并在该螺纹结构上设置有至少一机械式扩体组件，

所述机械式扩体组件包括上活动螺母、下活动套筒以及至少一连接在上活动螺母与下活动套筒之间的连杆组，

所述上活动螺母和下活动套筒自上而下依次套装在扩体锚固段上，且上活动螺母与扩体锚固段螺纹连接，下活动套筒与扩体锚固段活动连接，并在下活动套筒上、下方的扩体锚固段上设置有用于对下活动套筒进行限位的上、下限位；

所述连杆组包括配套的上连杆与下连杆，上连杆的上端与上活动螺母铰接，上连杆的下端与下连杆的上端铰接，下连杆的下端与下活动套筒铰接。

2.根据权利要求1所述的高压喷射扩大头机械锚杆，其特征在于：所述锚杆杆体为螺纹钢。

3.根据权利要求1所述的高压喷射扩大头机械锚杆，其特征在于：所述机械式扩体组件有两组或两组以上，沿锚杆的扩体锚固段轴线依次分布。

4.根据权利要求1所述的高压喷射扩大头机械锚杆，其特征在于：所述连接在上活动螺母与下活动套筒之间的连杆组至少有三组，且以锚杆的扩体锚固段为轴线呈环形均匀分布。

5.根据权利要求1所述的高压喷射扩大头机械锚杆，其特征在于：所述上、下限位为在下活动套筒上、下方的扩体锚固段上螺纹连接的上、下限位螺母。

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