CN213683945U - 一种注浆支护型钻锚一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种注浆支护型钻锚一体机，包括锚杆和驱动装置，锚杆在第一端部和第二端部之间延伸。锚杆的第二端部设置有刀头，驱动装置可拆卸地连接在第一端部上，能够驱动锚杆旋转，以带动刀头在地面上钻锚孔。锚杆上设置有沿锚杆延伸方向贯通的通孔，通孔内连接有祛土装置，祛土装置在驱动装置的驱动下旋转，以将钻下来的渣土由排土孔排出。排土孔设置在锚杆的第一端部的外周壁上，并与通孔连通。在驱动装置的驱动下，锚杆和祛土装置相对旋转，在钻孔的同时将切割下来的渣土排出锚孔。钻孔后，将驱动装置和祛土装置拔出，向锚杆内注浆，浆液与锚杆凝固为一体进行锚固。自钻锚孔后进行支护，减少了预钻孔工序，提高了锚固效率。

Description

一种注浆支护型钻锚一体机

技术领域

本实用新型涉及岩土工程加固技术领域，尤其涉及一种注浆支护型钻锚一体机。

背景技术

锚杆在水利水电工程、地下工程、基坑工程和边坡工程中的都是一种主要的支护形式，对工程的稳定性起着至关重要的作用，其对岩土体地基加固效果较为明显。

现阶段的锚杆进行锚固支护时，需要预先用钻孔机或打桩机钻取锚孔，然后再进行注浆支护，作业工序复杂，且作业时间长，大大降低了锚固效率，提高了锚固成本。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型针对现有技术的上述缺点、不足，提供了一种注浆支护型钻锚一体机，解决了现有技术中锚固工序复杂、作业时间长、锚固效率低和锚固成本高的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种注浆支护型钻锚一体机，具体技术方案如下：

一种注浆支护型钻锚一体机，包括锚杆和驱动装置；锚杆在第一端部和第二端部之间延伸；锚杆的第二端部设置有刀头，驱动装置可拆卸地连接在第一端部上，能够驱动锚杆旋转，以带动刀头在地面上钻锚孔；锚杆上设置有沿锚杆延伸方向贯通的通孔，通孔内连接有祛土装置，祛土装置在驱动装置的驱动下旋转，以将钻下来的渣土由排土孔排出；排土孔设置在锚杆的第一端部的外周壁上，并与通孔连通；排土孔上连接有排土软管。

进一步，锚杆的外周壁上还设置有多列圆孔，每列圆孔对应连接一个阻土驱动板；锚杆通过阻土驱动板与驱动装置连接；

多列圆孔沿锚杆的周向均匀布置，每列的多个圆孔沿锚杆的延伸方向均匀布置。

进一步，阻土驱动板包括直板，直板插接在驱动装置上；直板上设置有多个定位柱，多个定位柱一一对应地卡接在每列的多个圆孔内。

进一步，通孔内还固定有限位板；限位板为多边形，限位板的各角处分别与锚杆内壁固定连接，以在限位板和锚杆内壁之间形成多个供阻土驱动板穿插的间隙；

祛土装置与驱动装置的连接侧还设置有定位法兰，祛土装置套设于限位板上，并通过定位法兰搭接在限位板上；

定位法兰和限位板之间设置有轴承，轴承套装在祛土装置上，并活动安装在限位板上。

进一步，驱动装置包括手扶箱体及固定在手扶箱体内电动机和传动装置；手扶箱体上设置有控制按钮，控制按钮包括转速调节按钮、转向调节按钮和启停按钮；电动机通过传动装置与锚杆和祛土装置连接。

进一步，传动装置包括驱动盘、第一齿轮轴和第二齿轮轴；第一齿轮轴固定在驱动盘上，并与第二齿轮轴啮合传动；

驱动盘上设置有多个安装孔，直板插接在安装孔内，第二齿轮轴与祛土装置可拆卸连接。

进一步，第二齿轮轴与祛土装置的连接侧设置有花键轴，祛土装置上设置有与花键轴配合连接的花键槽；花键轴和花键槽均为强磁材料。

进一步，第二齿轮轴通过锁紧套与祛土装置轴向连接，第二齿轮轴与祛土装置通过限位装置周向连接；

锁紧套为中空结构，一端设置有卡边，另一端为内螺纹。

进一步，锁紧套套装在祛土装置上，锁紧套通过卡边与祛土装置抵接，通过内螺纹与第二齿轮轴螺纹连接，或锁紧套套装在第二齿轮轴上，通过卡边与第二齿轮轴抵接，通过内螺纹与祛土装置螺纹连接；

进一步，祛土装置或第二齿轮轴与卡边的抵接处设置有外环法兰，第二齿轮轴或祛土装置与内螺纹的连接处设置有外螺纹。

(三)有益效果

采用本实用新型一种注浆支护型钻锚一体机，有效的解决了现有技术的不足。

本实用新型中，驱动装置与锚杆可拆卸连接，锚杆的端部设置有刀头。在驱动装置的带动下，能够带动刀头正转，在待锚固地段钻取锚孔。同时，驱动装置带动祛土装置反转，将锚孔内的渣土输送至排土孔排出。当到达预设深度后，通过控制驱动装置带动锚杆反转，以使锚杆与锚孔之间有一定间隙。随后将驱动装置与祛土装置一并拔出锚杆，通过锚杆中间的通孔向锚杆内浇筑混凝土，待混凝土凝固后与锚杆胶合为一体，启动支护的作用。集钻孔和锚固为一体，不需通过钻机或打桩机预先钻取锚孔，可以自钻锚孔，节省了工序，节约了时间，同时提高了锚固效率，节约了锚固成本。

本实用新型中，锚杆的周向设置有多列均匀布置的圆孔。钻孔前，将阻土驱动板连接在锚杆的圆孔内，阻土驱动板的直板与驱动装置连接，进而驱动装置可以带动锚杆旋转开始钻孔。阻土驱动板一方面当连接装置使用，另一方面钻孔时，堵住锚杆上的圆孔，防止渣土从圆孔内排出。注浆时，浆液从圆孔内排出填充锚杆与锚孔之间的空隙，浆液凝结，加强了锚固效果。

本实用新型中，驱动装置的箱体上设置有按钮，通过按钮控制驱动装置运行，方便快捷。

本实用新型中，驱动装置包括电动机、驱动盘和传动装置。阻土驱动板插接在驱动盘上，电动机将动力通过驱动盘和阻土驱动板传递给锚杆。电动机通过传动装置将动力传递给祛土装置，锚杆和祛土装置转向相反，在钻孔的同时可将渣土排出。对应地，传动装置与祛土装置间通过花键轴和花键槽配合连接，插接方便，且花键轴和花键槽均为磁性材料制作而成，通过磁吸力进行轴向定位。使用后，可将祛土装置拆卸，便于存放和清理。

附图说明

图1：具体实施方式中注浆支护型钻锚一体机的结构示意图；

图2：具体实施方式中注浆支护型钻锚一体机的爆炸图；

图3：具体实施方式中锚杆的结构示意图；

图4：具体实施方式中实施例一传动装置的结构示意图；

图5：具体实施方式中阻土驱动板的结构示意图；

图6：具体实施方式中实施例一祛土装置的结构示意图；

图7：图6中祛土装置的A向视图；

图8：具体实施方式中手扶箱体及控制按钮示意图；

图9：具体实施方式中实施例二传动装置的结构示意图；

图10：具体实施方式中实施例二锁紧套的结构示意图

图11：具体实施方式中锚杆与驱动装置的结构示意图；

图12：具体实施方式中锚杆俯视图。

【附图标记说明】

1、驱动装置；2、锚杆；3、排土孔；5、祛土装置；6、阻土驱动板； 7、锁紧套；8、轴承；9、排土软管；11、手扶箱体；12、传动装置；13、电动机；14、控制按钮；111、手扶杆；141、启停按钮；142、转速调节按钮；143、转向调节按钮；121、驱动盘；122、第一齿轮轴；123、第二齿轮轴；124、花键轴；125、安装孔；126、外螺纹；127、插销；21、刀头；22、通孔；23、圆孔；24、第一端部；25、第二端部；26、限位板；51、花键槽；52、外环法兰；53、插槽；54、定位法兰；61、直板；62、圆柱；71、卡边；72、内螺纹。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

实施例一

参见图1至图7，本实用新型提供了一种注浆支护型钻锚一体机，包括驱动装置1和锚杆2。锚杆2具有相反的第一端部24和第二端部25，锚杆2在第一端部24和第二端部25之间延伸呈杆状，本实施例中，锚杆2为圆杆状。锚杆2的第二端部25上设置有刀头212，驱动装置1可拆卸地固定连接在锚杆2的第一端部24上，驱动装置1与锚杆2形成的连接能够在驱动装置1启动时驱动锚杆2旋转，而刀头21与锚杆2的连接，是在锚杆2旋转时刀头21也跟随锚杆2旋转，进而带动刀头21在待锚固地段钻取锚孔。

进一步，锚杆2上设置有沿锚杆2的延伸方向贯通的通孔22，在本实施例中，通孔22与锚杆2同轴，且通孔22为圆孔。通孔22内固定有祛土装置5，祛土装置5与驱动装置1可拆卸连接。进一步，如图3所示，配合祛土装置5的设置，刀头21设置为碗状，在切削地面的同时，能够将切削下来的渣土收集在通孔22内，通孔22内的渣土通过祛土装置5 输送至排土孔3排出。对应地，排土孔3设置在锚杆2的第一端部24的外周壁上，并与通孔22连通，在本实施例中，排土孔3为圆孔，圆孔的轴线垂直于通孔22的轴线，当然，圆孔的轴线也可以沿由内至外的方向向下倾斜，以方便排土，倾斜角度优选为10°-25°。排土孔3上还连接有排土软管9，排土软管9的长度根据使用需求自行确定。通过排土软管 9将渣土排出并堆积至指定位置，自行收集渣土，无需人工收集，减小了人力成本，进而降低了锚固成本。

进一步，虽然锚杆2和祛土装置5均与驱动装置1连接，但驱动装置1驱动锚杆2和祛土装置5的转动方向相反，在钻锚孔的同时，通过祛土装置5反向旋转将渣土排出锚孔。当达到预设深度后，通过控制驱动装置1带动锚杆2反转，以使锚杆2与锚孔之间有一定间隙。随后将驱动装置1与祛土装置5一并拔出，通过锚杆2中间的通孔22向锚杆2 内浇筑混凝土，混凝土从圆孔23内溢出直至填满锚杆2与锚孔孔壁之间的间隙，停止注浆。混凝土凝固，间隙中的混凝土与锚杆2胶合为一体，起到支护的作用。本实施例中的注浆式钻锚一体机集钻孔和锚固为一体，可以自钻锚孔，不需要通过钻机或打桩机预先钻取锚孔，节省了工序，节约了时间，同时提高了锚固效率，降低了锚固成本。

具体地，参见图11，通孔22内还固定有限位板26，限位板26为多边形，多边形的边数优选3-6边。限位板26的各个角分别与锚杆2内壁固定连接，以在限位板26和锚杆2内壁之间形成多个供阻土驱动板6穿插的间隙。限位板26的中心处设置有阶梯穿孔，包括由上至下依次连通的第一穿孔和第二穿孔，且阶梯穿孔为阶梯设置的圆孔。其中，第一穿孔的直径大于第二穿孔的直径。祛土装置5与驱动装置1的连接侧还设置有定位法兰54，定位法兰54通过轴承8搭接在限位板26上，轴承8 安装在第二穿孔的上端面，并置于第一穿孔内，轴承8部分突出限位板 26，以将定位法兰54和限位板26间隔开，进而保证祛土装置5和锚杆1 的相对转动过程中，定位法兰54与限位板26不接触，减小摩擦阻力。本实施例中，轴承选用的是平面轴承，平面轴承能够承受轴向力，且上下端面可相对转动，一方面能够保证锚杆2和祛土装置5能够相对转动，另一方面又可以对祛土装置5进行轴向定位，防止祛土装置5在重力的作用下向下移动，结构简单，便于拆卸。

本实施例中，参见图3，锚杆2的外周壁上设置有多列圆孔23，多列圆孔23沿锚杆2的周向均匀布置，优选3-4列。每列包括多个圆孔23，多个圆孔23沿锚杆2的延伸方向均匀布置，每列优选3-5个圆孔23，每列的圆孔23上连接有一个阻土驱动板6。本实施例中，锚杆1的外周壁的周向设置4列圆孔23，因此需要4个阻土驱动板6，对应地，限位板 26选用的是四边形，以在限位板26和锚杆1内壁间形成4个间隙供阻土驱动板6穿过。其中，阻土驱动板6一端与锚杆1可拆卸连接，另一端穿过限位板26与锚杆1内壁之间的间隙与驱动装置1连接。具体地，阻土驱动板6包括直板61，直板61穿过间隙插接在驱动装置1上，直板 61上设置有多个定位柱62，定位柱62的数量与每列的圆孔23的数量对应，定位柱62一一对应地卡接在圆孔23内，以将驱动装置1和锚杆2 连接。阻土驱动板6一方面作为连接装置使用，另一方面钻孔时，堵住锚杆2上的圆孔23，防止渣土从圆孔23内排出。同时注浆时，浆液从圆孔23内排出填充锚杆与锚孔之间的空隙，浆液凝结，加强了锚固效果。

进一步，参见图2及图8，驱动装置1包括手扶箱11及固定在手扶箱体11内的控制器、电动机13和传动装置12。电动机13通过传动装置 12与锚杆2和祛土装置6连接，手扶箱体11上还设置有控制按钮14，电动机13与控制器通讯连接，控制器与控制按钮14电连接。电动机13 可选用交流电机，也可选用直流电机，电压等级为220V。其中，手扶箱体11的两端设置有便于把持的手扶杆111，钻孔时，方便向下按压用力，且结构简单，便于组装操作。

具体地，控制按钮14包括启停按钮141、转速调节按钮142和方向调节按钮143。通过转速调节按钮142可调节电动机13转速，以适应不同土壤情况的锚固地段。方向调节按钮143可调节电动机13的输出轴的转向，进而控制锚杆2的转动方向。启停按钮141可控制电动机13的开启或关闭。通过按钮一键控制或调节各部件，操作方式简单快捷。

具体地，参见图4及图6，传动装置12包括驱动盘121、第一齿轮轴122和第二齿轮轴123。第一齿轮轴122固定在驱动盘121上，并与第二齿轮轴123啮合传动，第二齿轮轴123与祛土装置5可拆卸地固定连接。具体地，第二齿轮轴123与祛土装置5的连接侧设置有花键轴124，对应地，祛土装置5上设置有与花键轴124配合连接的花键槽51，花键轴124插接在花键槽51内，以实现第二齿轮轴123和祛土装置5的圆周方向的固定。具体地，花键轴124和花键槽51均为强磁材料制作而成，通过磁吸力磁吸在一起，以实现第二齿轮轴123和祛土装置5的轴向固定。电动机13的动力输出轴与驱动盘121固定连接，动力通过第一齿轮轴122和第二齿轮轴123的啮合传动传递给祛土装置5，以带动祛土装置 5与第二齿轮轴123同步旋转，祛土装置5的转动方向与锚杆2的转动方向相反，以将渣土排出锚孔，实现了自动排土。参加图6，祛土装置5具体为螺旋提升棍，螺旋提升棍在输送渣土时，对渣土粒径无限制，可排出大粒径的砂石，也可以排出松软的沙土，适用于不同的锚固地段。

进一步，阻土驱动板6插接在驱动盘121上，驱动盘121上设置有多个安装孔125，阻土驱动板6的直板61插接在安装孔125内，以实现阻土驱动板6与驱动盘121的连接。其中，安装孔125的数量与阻土驱动板6的数量一一对应，安装孔125的延伸方向与驱动盘121厚度的延伸方向一致，并沿驱动盘121的中心轴均匀布置。驱动盘121在电动机 13的驱动下旋转，进而能够带动阻土驱动板6和锚杆2同步旋转，结构简单，安装方便。

实施例二

本实施例所述的注浆型钻锚一体机在实施例一的基础上，对祛土装置5和第二齿轮轴123的连接结构做了改变，本实施例中，祛土装置5 和第二齿轮轴123通过锁紧套7连接，具体连接结构如下：

参见图9及图10，祛土装置5通过锁紧套7与第二齿轮轴123固定连接。具体地，锁紧套7为中空结构，具体为圆柱状，一端设置有指向锁紧套7轴线的卡边71，另一端为内螺纹72结构。卡边71可以是环状内法兰，也可以是沿锁紧套7圆周方向间隔设置的多个弧形法兰，参见图9，本实施例选用的是间隔设置的多个弧形法兰。对应地，祛土装置5 上设置有与卡边71抵接的外环法兰52，祛土装置5与锁紧套7的连接侧的端面上设置有多个插接槽53。第二齿轮轴123上设置有与锁紧套7内螺纹72配合的外螺纹126，端面上还设置有与插接槽53配合的插接销 127。锁紧套7套装在祛土装置5上，通过卡边71抵触连接在祛土装置5 的外环法兰52上，另一端通过内螺纹72旋拧在第二齿轮轴123上，以实现祛土装置5和第二齿轮轴123的轴向连接。多个插接销127插接在插接槽53内，以限制祛土装置5和第二齿轮轴123的周向转动。连接结构简单，便于拆卸。

本实施例中，参见图9，祛土装置5和第二齿轮轴123的周向限位装置，即插接槽53和插接销127还可以是分别设置在祛土装置5和第二齿轮轴123轴端的齿形结构，祛土装置5和第二齿轮轴123通过齿形结构啮合，即实现了祛土装置5和第二齿轮轴123的周向固定，连接结构简单，便于拆卸。

本实施例中，锁紧套7还可套装在第二齿轮轴123上，对应地，祛土装置5和第二齿轮轴123与锁紧套7的对应连接结构互换，也可以实现祛土装置5和第二齿轮轴123的轴向及周向固定。

综合实施例一和实施例二可知，本实用新型的第二齿轮轴123和祛土装置5的连接方式并不局限于此，例如通过联轴器、万向节等能够实现第二齿轮轴123和祛土装置5的轴向固定和周向固定的连接方式均在本实用新型的保护范围内。

使用上述注浆支护型钻锚一体机的锚固方法，包括如下步骤：

S01、将多个阻土驱动板6预先安装在锚杆2上，将驱动装置1与祛土装置5连接，将祛土装置5插入锚杆2内，并将多个阻土驱动板6与驱动装置1连接；

S02、启动驱动装置1，控制驱动装置1带动锚杆2正转，刀头21 切割土层进行钻孔，同时，驱动装置1带动祛土装置5反转，将钻孔切割下来的渣土输送至排土孔3排出；

S03、控制驱动装置1带动锚杆2反转，控制驱动装置1关闭，拔出驱动装置1、阻土驱动板6及祛土装置5；

S04、通过通孔22向锚孔内注浆至浆液少量溢出，停止注浆，浆液凝固进行支护。

综上所述，本实用新型实则提供的是一种集钻孔和注浆支护为一体的注浆支护型钻锚一体机，功能齐全，锚固效果好，结构简单，便于维护，大大提高了锚固效率，降低了锚固成本。

以上，仅为本实用新型的较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种注浆支护型钻锚一体机，其特征在于，包括锚杆(2)和驱动装置(1)；

所述锚杆(2)在第一端部(24)和第二端部(25)之间延伸；

所述锚杆(2)的所述第二端部(25)设置有刀头(21)，所述驱动装置(1)可拆卸地连接在所述第一端部(24)上，能够驱动所述锚杆(2)旋转，以带动所述刀头(21)在地面上钻锚孔；

所述锚杆(2)上设置有沿所述锚杆(2)延伸方向贯通的通孔(22)，所述通孔(22)内连接有祛土装置(5)，所述祛土装置(5)在所述驱动装置(1)的驱动下旋转，以将钻下来的渣土由排土孔(3)排出；

所述排土孔(3)设置在所述锚杆(2)的所述第一端部(24)的外周壁上，并与所述通孔(22)连通；

所述排土孔(3)上连接有排土软管(9)。

2.根据权利要求1所述的注浆支护型钻锚一体机，其特征在于，所述锚杆(2)的外周壁上还设置有多列圆孔(23)，每列所述圆孔(23)对应连接一个阻土驱动板(6)；

所述锚杆(2)通过所述阻土驱动板(6)与所述驱动装置(1)连接；

多列所述圆孔(23)沿所述锚杆(2)的周向均匀布置，每列的多个所述圆孔(23)沿所述锚杆(2)的延伸方向均匀布置。

3.根据权利要求2所述的注浆支护型钻锚一体机，其特征在于，所述阻土驱动板(6)包括直板(61)，所述直板(61)插接在所述驱动装置(1)上；

所述直板(61)上设置有多个定位柱(62)，多个所述定位柱(62)一一对应地卡接在每列的多个所述圆孔(23)内。

4.根据权利要求2所述的注浆支护型钻锚一体机，其特征在于，所述通孔(22)内还固定有限位板(26)；

所述限位板(26)为多边形，所述限位板(26)的各角分别与所述锚杆(2)内壁固定连接，以在所述限位板(26)和所述锚杆(2)内壁之间形成多个供所述阻土驱动板(6)穿插的间隙；

所述祛土装置(5)与所述驱动装置(1)的连接侧还设置有定位法兰(54)，所述祛土装置(5)套设于所述限位板(26)上，并通过所述定位法兰(54)搭接在所述限位板(26)上；

所述定位法兰(54)和所述限位板(26)之间还设置有轴承(8)，所述轴承(8)套装在所述祛土装置(5)上，并活动安装在所述限位板(26)上。

5.根据权利要求3所述的注浆支护型钻锚一体机，其特征在于，所述驱动装置(1)包括手扶箱体(11)及固定在所述手扶箱体(11)内的电动机(13)和传动装置(12)；

所述电动机(13)通过所述传动装置(12)与所述锚杆(2)和所述祛土装置(5)连接。

6.根据权利要求5所述的注浆支护型钻锚一体机，其特征在于，所述手扶箱体(11)上设置有控制按钮(14)；

所述控制按钮(14)包括转速调节按钮(142)、转向调节按钮(143)和启停按钮(141)。

7.根据权利要求5所述的注浆支护型钻锚一体机，其特征在于，所述传动装置(12)包括驱动盘(121)、第一齿轮轴(122)和第二齿轮轴(123)；

所述第一齿轮轴(122)固定在所述驱动盘(121)上，并与所述第二齿轮轴(123)啮合传动；

所述驱动盘(121)上设置有多个安装孔(125)，所述直板(61)插接在所述安装孔(125)内，所述第二齿轮轴(123)与所述祛土装置(5)可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的注浆支护型钻锚一体机，其特征在于，所述第二齿轮轴(123)与所述祛土装置(5)的连接侧设置有花键轴(124)，所述祛土装置(5)上设置有与所述花键轴(124)配合连接的花键槽(51)；

所述花键轴(124)和所述花键槽(51)均为强磁材料。

9.根据权利要求7所述的注浆支护型钻锚一体机，其特征在于，所述第二齿轮轴(123)通过锁紧套(7)与所述祛土装置(5)轴向连接，所述第二齿轮轴(123)与所述祛土装置(5)通过限位装置周向连接；

所述锁紧套(7)为中空结构，一端设置有卡边(71)，另一端为内螺纹(72)。

10.根据权利要求9所述的注浆支护型钻锚一体机，其特征在于，

所述锁紧套(7)套装在所述祛土装置(5)上，所述锁紧套(7)通过所述卡边(71)与所述祛土装置(5)抵接，通过所述内螺纹(72)与所述第二齿轮轴(123)螺纹连接，或所述锁紧套(7)套装在所述第二齿轮轴(123)上，通过所述卡边(71)与所述第二齿轮轴(123)抵接，通过所述内螺纹(72)与所述祛土装置(5)螺纹连接；

所述祛土装置(5)或所述第二齿轮轴(123)与所述卡边(71)的抵接处设置有外环法兰(52)；

所述第二齿轮轴(123)或所述祛土装置(5)与所述内螺纹(72)的连接处设置有外螺纹(126)。

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