CN213897099U - 旋喷锚杆索自携式伞状扩体设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了旋喷锚杆索自携式伞状扩体设备，包括旋喷钻杆、锚筋、荷载转换装置、伞状扩体装置，伞状扩体装置包括若干伞状折叠杆组，每个伞状折叠杆组包括若干折叠杆；伞状折叠杆组为正向折叠或反向折叠；伞状扩体装置套设在旋喷钻杆上；还在旋喷钻杆上固定设置有前推台阶和/或反拉台阶，和/或在伞状扩体装置的前侧设置有钻帽；每个伞状扩体装置还包括若干根沿纵向分布的加力柱和/或拉筋盘和/或穿筋盘；加力柱包括外柱和/或内柱和/或整体式限位装置；拉筋盘横向设置于伞状折叠杆组的前端，穿筋盘横向设置于伞状折叠杆组的后端。本实用新型极大的丰富了伞状扩大头面临各种具体问题的应对方案。

Description

旋喷锚杆索自携式伞状扩体设备

技术领域

本实用新型涉及岩土工程领域，应用于房建、公路、铁道及城轨、水利水电、人防、地下工程、国防等各行业的临时性基坑支护、永久性边坡支护、抗浮锚杆锚索、隧道拱顶支护，具体涉及旋喷锚杆或旋喷锚索同步携带式伞状扩体设备。

背景技术

在本申请之前，申请人研究并已提交专利申请的伞状扩大头系列的锚杆锚索将传统摩擦型锚改变成为了端承型锚，已经较好地解决了传统锚杆锚索受力机制不合理、承载能力低、易蠕变、耐久性差、锚固段太长、施工送锚难到位等等问题。

但是，之前的旋喷自携式伞状扩大头结构对砂土、硬可塑粘性土层钻进时，单纯旋喷手段的钻进效率并不是很高，如果与机械式钻进工艺相结合，则能进一步提高钻进速度；

除此之外，在申请人在先申请的“预收式全工况伞状扩体装置及其使用方法”中，载明了折叠杆的前端通过前铰接装置与拉筋盘铰接、后端通过后铰接装置与穿筋盘铰接，但在前铰接装置如何与拉筋盘铰接、长杆如何与短杆铰接、后铰接装置如何与穿筋盘的铰接的结构上却并未给出具体的实施方案，以及当铰接杆并未采取与锚筋或拉筋盘、穿筋盘焊接而是采用纵向螺纹连接时，折叠杆的指向角度不能稳定(即中铰链沿伞笼切向移动)的问题一直未予解决。

以及，既有伞状扩大头系列技术尚未系统考虑构造构件作为长大构件对盾构机产生的负面效应如何解决，针对复张问题除了后滑动(穿筋盘滑动)模式外是否可以采用前滑动(拉筋盘滑动)模式、针对承载问题可否将荷载转换装置后置、荷载转换装置前置或后置是否造成构造构件的拉压内力变化以及会带来承载结构与扩张方式上的何种变化，针对设备轻型化问题能否采用实心活塞缸或其他类型活塞缸以轻型化或简化液压扩张机构、针对超长锚索情形的串珠式伞状扩大头锚固究竟是什么样的结构、中心螺栓法预收式伞状扩大头能否应用于旋喷自携锚索等等问题尚需进行深度研究、解决。同时，旋喷自携式伞状扩大头的品类仍未开发充分，仍缺乏足够宽泛的选择性。

实用新型内容

本实用新型提供预扩孔后植式伞状扩体设备，以解决现有技术中的上述问题，具体的：

旋喷锚杆索自携式伞状扩体设备，包括若干根旋喷钻杆、若干根锚筋、若干个荷载转换装置、若干个伞状扩体装置，每个所述伞状扩体装置包括若干伞状折叠杆组，每个所述伞状折叠杆组包括若干折叠杆，且在伞状折叠杆组的前、后两端处，折叠杆均被集中铰接约束呈中心对称状；所述伞状折叠杆组为正向折叠或反向折叠；

本申请中以钻孔作业时钻头的行进方向为前，反之为后。本申请中所有的前、后方向，是以施工中钻进方向一端为前、背离钻进方向的一端为后，换言之，伞状扩体装置的尖端或钻尖所指方向为前，反之为后。伞状折叠杆组正向组装是指长杆拉筋盘在前、短杆穿筋盘在后，伞状折叠杆组反向组装是指长杆拉筋盘在后、短杆穿筋盘在前。中铰链位于拉筋盘与穿筋盘之间的情形为正向折叠，否则为反向折叠，即：当伞状折叠杆组呈折叠(即收拢)状态且为正向组装时，中铰链位于拉筋盘与穿筋盘之间/伞状折叠杆组的前端与后端之间者为正向折叠，中铰链位于拉筋盘的前侧或穿筋盘/伞状折叠杆组后端的后侧者为反向折叠；当伞状折叠杆组呈折叠(即收拢)状态且为反向组装时，中铰链位于拉筋盘与穿筋盘之间/伞状折叠杆组的前端与后端之间者为正向折叠，中铰链位于拉筋盘/伞状折叠杆组前端的后侧或穿筋盘的前侧者为反向折叠。上仰孔是指从水平面向上打设的钻孔(上仰角0～90度，含竖直向上孔(即90度)在内)，下倾孔是指从水平面向下打设的钻孔(下倾角0～90度，含竖直向下孔(即90度)在内)，水平孔是指沿水平方向打设的钻孔(即倾角为0度)。伞状扩体设备或伞状扩体装置或伞状折叠杆组均简称伞笼。

所述伞状扩体装置套设在旋喷钻杆上；旋喷钻杆与伞状扩体装置横向可旋转、纵向固定或单向固定连接，此处单向固定连接是指伞状扩体装置可以向前退出旋喷钻杆，但无法向后穿过旋喷钻杆；旋喷钻杆可以通过钻帽间接与伞状扩体装置发生纵向连接，例如附图6所示旋喷钻杆虽然活动穿过伞状扩体装置，但实际上通过钻帽间接与伞状扩体装置发生纵向单向固定连接；还在旋喷钻杆上固定设置有前推台阶和/或反拉台阶，和/或在伞状扩体装置的前侧设置有钻帽；前推台阶无法向前穿过伞状扩体装置但允许向后退出，反拉台阶无法向后穿过伞状扩体装置但允许向前退出；前推台阶用于顶推伞状扩体装置向前行进，本申请说明书与附图中的台阶Ⅰ、台阶Ⅲ、台阶Ⅳ均为前推台阶；推拉台阶161是前推台阶162与反拉台阶163的合并设置；前推台阶可以顶推伞状扩体装置任何具有后端面的部位，任何部位不仅包括拉筋盘或后托板或穿筋盘或先导板，还包括钻帽、加力柱、锚筋、限位装置或反向限位装置、固定装置、单向固定装置等等；前推台阶也属广义范围的顶推装置之一，换言之二者可以合并设置；与前推台阶相反方向、相反作用的台阶为反拉台阶，例如附图7、附图21中的台阶Ⅱ；正台阶是指台阶凸出钻杆外皮的情况，例如附图7中的台阶Ⅱ、台阶Ⅲ；而负台阶是指台阶凹陷进入钻杆外皮的情况，例如附图21中的台阶Ⅱ、台阶Ⅲ；前推台阶与反拉台阶均可以是旋喷钻杆自身的变径台阶，也可以是锁接手的变径台阶，也可以是接头处的垫圈，也可以是专门制作并固定连接在旋喷钻杆上或接头处的特定规格顶推件等等。旋喷钻杆包括但不限于单重管、双重管；将旋喷注浆工艺用于钻孔或扫孔、扩孔、洗孔事务，还可同时使用静压灌浆手段，使两种注浆法优势互补；双重管中的气管也可以用来灌注高浓度固结材料或特殊浆材等，双重管中的浆管除了用于喷射注浆以外，也可以用来喷注外加剂等。钻帽也属于伞状扩体装置的组成部分；钻帽可以是空心或实心的，可以是封闭的或开口的，可以是圆锥形、方锥形、前锥后筒形等各种形状。

每个伞状扩体装置还包括若干根沿纵向分布的加力柱和/或拉筋盘和/或穿筋盘；所述加力柱包括外柱和/或内柱和/或整体式限位装置和/或构造柱；所述加力柱或为单根的外柱，或为单根的内柱，或为外柱或内柱的复数使用，或为一根以上外柱与一根以上内柱的同时使用。本申请包括了有外柱、无外柱两种情况，以及外柱、拉筋盘、穿筋盘的各种并存、非并存关系；整体式限位装置实质上是易失效的轴向承压柱，仅仅轴向加力，换言之为缺乏横向稳定条件下的轴向支承，一般仅用于低承载力场合，但可以使用承压柱Ⅰ替代整体式限位装置得到稳定可靠并提高的承载能力；而构造柱则为仅仅抵抗水平力，换言之为提供横向稳定的加力柱，不能提供轴向支承；整体式承压柱、分体式承压柱、外拉杆、承压柱Ⅰ、伸缩承压柱、伸缩拉杆均为既能提供横向稳定，又能提供轴向支承的加力柱。外柱与内柱的同时使用是指两者均以单根或多根进行同时使用。

其中构造柱也可以是伸缩柱，但并非承压柱，导轨可以插入构造柱或从外侧限制、导引构造柱，导轨可以是柱列、筒状等各种形式、形状，伸缩式构造柱与伸缩承压柱的实质不同，构造柱不承受纵向挤压。整体式限位装置有两种，一种是整体式限位装置的两端均位于伞状折叠杆组的两端之间，且整体式限位装置活动套设在锚筋或外柱或内柱或构造柱上，整体式限位装置两端均未与伞状折叠杆组的两端进行固定 (换言之整体式限位装置与伞状折叠杆组的两端活动连接或无限制连接)；另一种是整体式限位装置并未套设在锚筋或加力柱上，且整体式限位装置的一端与伞状折叠杆组的前端或后端固定或单向固定连接。构造柱也包括两种情况：其一为外构造柱：即构造柱从伞状折叠杆组前端和/或后端活动穿过，其二为内构造柱：即构造柱的一端与伞状折叠杆组的前端或后端固定或单向固定连接，另一端位于伞状折叠杆组的两端之间。

所述拉筋盘横向设置于伞状折叠杆组的前端，穿筋盘横向设置于伞状折叠杆组的后端。前后相邻的伞状扩体装置可以共用或不共用外柱。本申请中还可以将拉筋盘与荷载转换装置或前铰接装置合并设置，当荷载转换装置后置时，荷载转换装置还可以和穿筋盘或后铰接装置合并设置。另外荷载转换装置还可以和锚板(或称作承载板)、锚筋、加力柱、前铰接装置、后铰接装置等构件合并(合体)设置。当采取前滑动模式即拉筋盘滑动模式时，可以将穿筋盘与后铰接装置合并设置；还可以将荷载转换装置、拉筋盘一并与前铰接装置合并设置。当然，也可以视为将拉筋盘、荷载转换装置与锚筋前端合并设置，将穿筋盘与锚筋中部合并设置。整体式限位装置实质上是易失效的轴向承压柱(仅仅轴向加力，换言之为缺乏横向稳定条件下的轴向支承)，一般仅用于低承载力场合，但可以使用承压柱Ⅰ替代整体式限位装置得到稳定可靠并提高的承载能力；而构造柱则为仅仅抵抗水平力，换言之为提供横向稳定的加力柱，不能提供轴向支承；整体式承压柱、分体式承压柱、外拉杆、承压柱Ⅰ、伸缩承压柱、伸缩拉杆均为既能提供横向稳定，又能提供轴向支承的加力柱。当加力柱未与拉筋盘或穿筋盘同时设置时，可视为拉筋盘或穿筋盘与加力柱合并设置；当加力柱与拉筋盘均未设置或加力柱与穿筋盘均未设置时，其实质为拉筋盘与前铰接装置合并设置 (或视为拉筋盘与锚筋合并设置)、穿筋盘与后铰接装置合并设置(或视为穿筋盘与锚筋合并设置)。

进一步的，当加力柱与拉筋盘同时设置时，所述加力柱的前部活动穿过或固定或单向固定连接在拉筋盘上；或加力柱的一端固定或单向固定在拉筋盘上或与每根折叠杆的后端铰接，另一端位于拉筋盘与伞状折叠杆组后端之间或之外；或加力柱的两端均位于拉筋盘与伞状折叠杆组后端之间或之外；当加力柱与穿筋盘同时设置时，所述加力柱的后部活动穿过或固定或单向固定连接在穿筋盘上；或加力柱的一端固定或单向固定在穿筋盘上或与每根折叠杆的前端铰接，另一端位于伞状折叠杆组前端与穿筋盘之间或之外；或加力柱的两端均位于拉筋盘与伞状折叠杆组后端之间或之外；此处单向固定连接是指在拉筋盘或穿筋盘之间的加力柱上固定设置有单向固定装置或台阶等结构，该单向固定装置或台阶等结构无法穿过拉筋盘或穿筋盘。此处的拉筋盘、穿筋盘可以是显性的，也可以是隐性的、实质上的，例如折叠杆前端或后端通过铰接杆或铰接板与加力柱或锚筋铰接，铰接杆或铰接板与加力柱固定连接，此时被加力柱或锚筋固定成为一个整体结构的前铰接装置或后铰接装置(铰接杆或铰接板)即为拉筋盘或穿筋盘，也可以视为加力柱和前铰接或后铰接装置共同构成拉筋盘或穿筋盘，或锚筋和前铰接或后铰接装置共同构成拉筋盘或穿筋盘；当然，也可以同时再设置专门的拉筋盘或穿筋盘。

当加力柱数量为一根时，加力柱位于伞状折叠杆组的中轴线上，包括加力柱呈管状套设在锚筋外侧的情形在内；当加力柱数量大于或等于两根时，加力柱环绕伞状折叠杆组的中轴线分布；当加力柱位于中轴线上时，加力柱可能被锚筋环绕，也可能加力柱套设在单根或多根锚筋的外面。

每一根所述折叠杆的前端与加力柱的前部或拉筋盘无铰接装置铰接，或通过前铰接装置与加力柱的前部或拉筋盘铰接；折叠杆的后端与加力柱的后部或穿筋盘无铰接装置铰接，或通过后铰接装置与加力柱的后部或穿筋盘铰接；前铰接装置与加力柱的前部或拉筋盘固定连接，后铰接装置与加力柱的后部或穿筋盘固定连接；折叠杆与加力柱或拉筋盘或穿筋盘的铰接包括直接或间接铰接，固定连接包括直接固定连接或间接固定连接。折叠杆前端或后端与各种加力柱的铰接，均包括直接铰接与间接铰接；间接铰接比如折叠杆前端铰接在锚筋上，或铰接在拉筋盘上，或铰接在限位装置或顶推装置上或荷载转换装置上等，通过这些构件与加力柱的固定或单向固定连接，以实现间接与加力柱铰接；同理，折叠杆前端与拉筋盘的铰接、后端与穿筋盘的铰接，均包括直接铰接与间接铰接，间接铰接比如折叠杆前端铰接在锚筋上，或铰接在加力柱上，或铰接在限位装置或顶推装置或荷载转换装置上等，通过这些构件与拉筋盘的固定或单向固定连接，以实现间接与拉筋盘铰接，间接铰接例如附图11、附图13所示。

当折叠杆前端与加力柱的前部或拉筋盘无铰接装置铰接，或折叠杆后端与加力柱的后部或穿筋盘无铰接装置铰接时，折叠杆的前端或后端设置有闭合环，加力柱和/或拉筋盘和/或穿筋盘上设置有穿孔，闭合环活动穿过穿孔并扣锁在穿孔上，且闭合环所在平面与拉筋盘、穿筋盘垂直或与加力柱的切向垂直；

当折叠杆的前端通过前铰接装置与加力柱的前部或拉筋盘铰接时，每根折叠杆的前端与前铰接装置铰接于前铰链；当折叠杆的后端通过后铰接装置与加力柱的后部或穿筋盘铰接时，每根折叠杆的后端与后铰接装置铰接于后铰链；每根折叠杆均包括长杆与短杆，长杆与短杆铰接于中铰链，所述折叠杆正向或反向组装；前铰链、中铰链、后铰链均为无连接器铰链、单连接器铰链、双连接器铰链之一。

折叠杆正向组装为长杆在前，即长杆前端铰接于伞状折叠杆组前端；反向组装为短杆在前，即短杆前端铰接于伞状折叠杆组前端。通常长杆在前、短杆在后，但有时为了伞状扩大头在扩孔段内的对中同时又不愿增加对中支架的造价，也可以长杆在后、短杆在前，即短杆与拉筋盘铰接、长杆与穿筋盘铰接，虽然这样的抗拔效果并不好；当然，也可以将正向组装折叠杆组与反向组装折叠杆组进行并联；长杆、短杆、铰接杆既可以是实心或空心的圆形或方形截面、带肋或螺纹状等金属材料、纤维复合材料，也可以采用平面或横波状的板材、角钢等异型材料等。

进一步的，所述外柱为外拉杆或外承压柱；所述外柱的前端直接或间接与每根折叠杆的前端铰接，外柱后端活动穿过伞状折叠杆组后端作为伞状折叠杆组后端沿纵向滑移的轨道；或外柱的前端活动穿过伞状折叠杆组前端作为伞状折叠杆组前端沿纵向滑移的轨道，后端直接或间接与每根折叠杆的后端铰接；或外柱前端活动穿过伞状折叠杆组前端作为伞状折叠杆组前端沿纵向滑移的轨道，后端活动穿过伞状折叠杆组后端作为伞状折叠杆组后端沿纵向滑移的轨道；

所述内柱为承压柱Ⅰ或伸缩承压柱或伸缩拉杆；当内柱为承压柱Ⅰ时，所述承压柱Ⅰ的一端直接或间接与每根折叠杆的前端或后端铰接，另一端位于伞状折叠杆组的前端与后端之间；当内柱为伸缩承压柱或伸缩拉杆时，所述伸缩承压柱或伸缩拉杆的两端分别直接或间接与每根折叠杆的前端、后端铰接。

进一步的，当内柱为承压柱Ⅰ时：所述承压柱Ⅰ的一端为固定端Ⅰ、另一端为非固定端Ⅰ；所述固定端Ⅰ与每根折叠杆的前端或后端铰接，或与拉筋盘或穿筋盘固定连接或单向固定连接，所述非固定端Ⅰ位于伞状折叠杆组的前、后两端之间或拉筋盘、穿筋盘之间；此处单向固定连接是指承压柱Ⅰ的固定端无法穿过拉筋盘或穿筋盘，只允许其延长段贯穿拉筋盘或穿筋盘，例如附图18所示承压柱Ⅰ的固定端Ⅰ被单向固定装置单向固定在拉筋盘上。

所述承压柱Ⅰ与锚筋的连接方式包括：

承压柱Ⅰ套设在锚筋上；和/或，承压柱Ⅰ的非固定端Ⅰ在穿筋盘或拉筋盘上的轴向投影处设置有接收坑洞或接收凸起，接收坑洞或接收凸起与非固定端Ⅰ相匹配；和/或，在非固定端Ⅰ上设置有扶正器，扶正器固定在承压柱Ⅰ上，锚筋在纵向上穿过所述扶正器，且在横向上锚筋与承压柱Ⅰ、扶正器三者位置相对固定；接收坑洞、接收凸起、扶正器的主要功能是实现纵向承载结构的横向稳定，避免偏心受荷时承压柱Ⅰ的非固定端在拉筋盘或穿筋盘表面产生横向滑动；接收坑洞口部/接收凸起肩部的斜坡、扶正器同时发挥的功能是为承压柱Ⅰ的非固定端与拉筋盘或穿筋盘的对接过程提供导向。扶正器可以是纵向多孔的板状、柱状、桶状、铙状等各种形状，可以使用金属、工程塑料、玻璃纤维、玄武岩纤维等各种材料制作。接收坑洞或接收凸起与非固定端Ⅰ相匹配，是指在穿筋盘或拉筋盘上设置有接收坑洞或接收凸起的同时，承压柱Ⅰ的非固定端也相应地具备匹配的接收凸起或接收坑洞，但形状不一定完全相同，例如在附图1中，承压柱Ⅰ本身为筒管状，即具有接收坑洞的特征，且与拉筋盘上设置的锥台状接收突起相匹配。接收坑洞、接收凸起不限制形状，可以是方锥形、圆锥台形等等；扶正器可以和限位装置、防凹陷装置等合并设置。

当内柱为伸缩承压柱时：

所述伸缩承压柱包括相互配合的承压柱Ⅱ、导轨；承压柱Ⅱ沿导轨进行纵向滑动；承压柱Ⅱ的一端为固定端Ⅱ、另一端为非固定端Ⅱ，所述固定端Ⅱ与每根折叠杆的前端或后端铰接，所述非固定端Ⅱ无法穿过伞状折叠杆组的前端或后端/拉筋盘或穿筋盘；所述导轨的一端为非固定端Ⅲ，另一端为固定端Ⅲ，非固定端Ⅲ与非固定端Ⅱ活动连接，固定端Ⅲ与每根折叠杆的后端或前端铰接；或在固定端Ⅱ与固定端Ⅲ二者中，其任一者与拉筋盘固定或单向固定连接，另一者与穿筋盘固定或单向固定连接；此处的单向固定连接的含义是指固定端Ⅱ或固定端Ⅲ被限制在拉筋盘与穿筋盘之间沿纵向滑移，而不能穿过拉筋盘或穿筋盘；通常情况下承压柱Ⅱ长度大于导轨。

或，所述伸缩承压柱包括相互配合的承压柱前段、承压柱后段，承压柱前段与承压柱后段互为导轨沿纵向滑动；承压柱前段的前端与每根折叠杆的前端铰接或与拉筋盘固定连接，所述承压柱后段的后端与每根折叠杆的后端铰接或与穿筋盘固定连接，承压柱前段的后端与承压柱后段的前端相互单向固定连接；此处单向固定连接的含义是指承压柱前段与承压柱后段可以向相互远离的方向移动，但当伞状扩体装置复张后，二者无法再向相互靠近的方向移动。

或，所述伸缩承压柱包括相互配合的承压柱Ⅱ、承压柱Ⅱ反向延长段、导轨、导轨反向延长段；承压柱Ⅱ的一端为固定端Ⅱ、另一端为非固定端Ⅱ，所述固定端Ⅱ通过承压柱Ⅱ反向延长段与每根折叠杆的前端或后端铰接；所述导轨的一端为非固定端Ⅲ，另一端为固定端Ⅲ，非固定端Ⅲ与非固定端Ⅱ活动连接，固定端Ⅲ通过导轨反向延长段与每根折叠杆的后端或前端铰接；承压柱Ⅱ反向延长段与承压柱Ⅱ固定连接；导轨反向延长段与导轨固定连接；

当内柱为伸缩拉杆时：

所述伸缩拉杆包括相互配合的拉杆前段、拉杆后段；拉杆前段与拉杆后段互为导轨进行纵向滑动；拉杆前段的前端与每根折叠杆的前端铰接或与拉筋盘固定连接或单向固定连接，拉杆后段的后端与每根折叠杆的后端铰接或与穿筋盘固定连接或单向固定连接，拉杆前段的后端与拉杆后段的前端相互单向固定连接；此处的固定连接包括但不限于焊接、螺纹连接、销轴连接、卡扣连接、夹持连接等多种方式。此处单向固定连接的含义是指拉杆前段与拉杆后段可以向相互靠近的方向移动，但无法脱离。

当外柱为外承压柱时：

所述外承压柱为整体式承压柱或分体式承压柱，其中分体式承压柱包括相互配合的承压柱Ⅱ、承压柱Ⅱ反向延长段、导轨；承压柱Ⅱ沿导轨进行纵向滑动；承压柱Ⅱ的一端为固定端Ⅱ、另一端为非固定端Ⅱ，所述固定端Ⅱ通过承压柱Ⅱ反向延长段与每根折叠杆的前端或后端铰接；所述导轨的一端为非固定端Ⅲ，另一端为固定端Ⅲ，非固定端Ⅲ与非固定端Ⅱ活动连接，固定端Ⅲ与每根折叠杆的后端或前端铰接；承压柱Ⅱ反向延长段与承压柱Ⅱ固定连接；

当外柱为外拉杆时：

所述外拉杆的一端与每根折叠杆的前端或后端铰接，另一端与每根折叠杆的后端或前端单向固定；或一端与拉筋盘或穿筋盘固定或单向固定，另一端与穿筋盘或拉筋盘单向固定。此处单向固定是指伞状折叠杆组的后端或前端/穿筋盘或拉筋盘只能向靠近外拉杆另一端的方向移动，而不能穿过单向固定装置向背离外拉杆另一端的方向移动，例如附图57所示；或指伞状折叠杆组的后端或前端/穿筋盘或拉筋盘只能向远离外拉杆另一端的方向移动，而不能穿过单向固定装置或限位装置等向靠近外拉杆另一端的方向移动。外拉杆包括四种滑动模式：拉筋盘以外拉杆为滑轨、自前侧向后滑动或自后侧向前侧滑动实施伞笼扩张，或穿筋盘以外拉杆为滑轨、自前侧向后滑动或自后侧向前侧滑动实施伞笼扩张。

进一步的，其中无连接器铰链的一侧为环形插头或圆球或闭合环；

当无连接器铰链的一侧为环形插头时，另一侧为与之配合的环形插座；

当无连接器铰链的一侧为圆球时，另一侧为与之配合的球座；球座具有沿纵向延伸的开口，供圆球与开口外的长杆或短杆或前铰接装置或后铰接装置固定连接，且圆球沿径向纵截面以任意角度旋转但无法脱离球座；

当无连接器铰链的一侧为闭合环时，另一侧也为闭合环，两个闭合环相互扣锁，两个闭合环所在平面相互垂直且至少一个闭合环的环孔为圆形；

其中单连接器铰链的一侧为公连接器或母连接器，公连接器上设置有环形插头，母连接器上设置有环形插座；单连接器铰链的另一侧为与公连接器或母连接器配合的环形插座或环形插头；

其中双连接器铰链的一侧为公连接器或母连接器，公连接器上设置有环形插头，母连接器上设置有环形插座；双连接器铰链的另一侧为与公连接器或母连接器配合的母连接器或公连接器；

其中环形插头、环形插座的连接结构为：环形插座上并联固定有两个相互隔开的环，环形插头插入环形插座的两个环之间的空隙，环形插座、环形插头双方至少一方的环孔为圆形，铰链销轴同时贯穿环形插座与环形插头双方的环孔。此处铰链销轴为前铰链销轴或中铰链销轴或后铰链销轴。

进一步的，还包括以下任意一种或多种结构：

结构一：在长杆后端设置有长杆延长部，长杆延长部与长杆后端在中铰链处固定连接，或长杆延长部与长杆为整体结构；长杆延长部的长度小于短杆；

或设置有船形件，船形件连接在中铰链上，并以中铰链的销轴为转轴、在中铰链的外侧自由转动；

所述长杆延长部沿长杆轴线延伸或向内侧发生弯折，和/或长杆延长部沿切向加宽为船形；

结构二：还包括测具，测具的后部标记有刻度线；测具的前端与伞状折叠杆组的后端/穿筋盘连接，测具的后端向后延伸出钻孔外；和/或植伞工具携带有光学或物理学探测装置，用于验证伞笼的扩张状态；

结构三：还包括灌注管，所述灌注管的前端与伞状扩体装置连接，灌注管的后端向后延伸出钻孔外；灌注管可以是灌浆管-、旋喷注浆管即旋喷钻杆、灌砼管等。

结构四：还包括排气管，排气管的前端与伞状扩体装置连接，排气管的后端向后延伸出钻孔外；排气管用于灌注施工时排出上倾钻孔顶部或囊的顶部或下倾钻孔排气有障碍部位的空气，以及将排气管溢浆作为判断伞状扩体装置内固结材料是否灌注充盈的标志。

结构五：还包括箍筋和/或膜袋，膜袋用于在灌注施工时将伞状扩体装置与外部环境进行分隔；所述折叠杆通过若干层箍筋和/或膜袋实现周向拉结；所述折叠杆与箍筋在交叉点固定连接，和/或折叠杆与膜袋固定连接；本申请中的箍筋固定装置，不仅包括纵向固定措施，同时也必须有横向固定措施，例如将钢丝绳在定位环上设置绳结，或将钢丝绳铆头后焊接在折叠杆上，或将钢丝绳端部做环并挂设在定位件上，或以绳卡进行左右固定，或实施勾花编织网等等；同理，膜袋固定装置也包括在纵向和横向的同时固定；膜袋有多种类型和设置位置，可根据实际需要设置。

结构六：在伞状折叠杆组的前、后两端之间设置有防凹陷装置；防凹陷装置有时可以和限位装置合并设置。防凹陷装置是针对伞状折叠杆组在正向折叠时中铰链部位向中轴线靠拢过度，超过了前铰链、后铰链的连线，使得当拉筋盘、穿筋盘受到前后方挤压时伞状折叠杆组无法产生向外的扩张动作即为防止伞状折叠杆组内凹而设置的；防凹陷装置可以是固定在承压柱或导轨上的条块状、环状附着物，也可以是多孔板等，多孔板既可以固定在承压柱或导轨上并同时提供锚筋、弹簧等活动穿过，也可以通过螺纹连接、冷挤压等方法固定在锚筋上并同时提供弹簧、承压柱或导轨等活动穿过，多孔板也可以通过支架固定在拉筋盘或穿筋盘上，支架可以是分列柱状、整体筒状等；防凹陷装置还可以是限位装置等构件兼任；更多关于防凹陷装置的设置方法参见在先专利申请“预收式全工况伞状扩体装置及其使用方法”，此不赘述。

结构七：在植伞工具与伞状扩体装置之间设置有顶推装置和/或牵引装置，所述顶推装置或牵引装置用于使得伞状扩体装置能够随同植伞工具一同进入锚孔；顶推装置固定在植伞工具上，且顶推装置与伞状扩体装置的被顶推构件固定或单向固定连接，顶推装置无法向前穿过被顶推构件；牵引装置横向设置并与伞状扩体装置的被牵引部位连接，植伞工具向前顶推牵引装置的后侧；和/或牵引装置沿纵向设置，且牵引装置的前端与植伞工具的前端连接，牵引装置的后端与伞状扩体装置的被牵引构件连接；在本实用新型中，植伞工具通常是旋喷钻杆，当然，也可以是锚筋、灌浆管等等；顶推装置、牵引装置均有多种形式，可以是单个构件，也可以是构件组合，例如牵引装置除了利用钻帽、螺栓与垫板牵引以外，还可以在加力柱前端设置牵引板进行牵引(例如附图10所示，实质上先导板也作为牵引装置使用)，也可以利用锚头向前顶推固定在加力柱前端的端板进行牵引，当然，顶推装置顶推拉筋盘前进时，实质上拉筋盘也被作为牵引装置使用；顶推装置、牵引装置与伞状扩体装置之间的连接同样包括直接连接或间接连接；顶推台阶亦为顶推装置，附图55中则由顶推台阶、轴承套、电磁铁支座共同构成了顶推装置；图4中由钻帽、后轴承、防脱装置共同构成了牵引装置；图58也可以视为将拉筋盘作为牵引装置。

结构八：还包括定向机构，所述定向机构用于使得当伞状扩体装置装配完成后，每一根折叠杆均保持与拉筋盘、穿筋盘的中轴线处于同一纵截面内；

结构九：当前铰接装置或后铰接装置为竖向铰接板时，在竖向铰接板的旁侧设置肋梁，肋梁固定在拉筋盘或穿筋盘上，且肋梁紧靠且垂直于竖向铰接板；当前铰接装置、后铰接装置为铰接杆时，前铰接装置与拉筋盘的连接处，或后铰接装置与穿筋盘的连接处设置有弹性装置；弹性装置用于通过微调铰接杆与拉筋盘或穿筋盘之间的距离，从而微调折叠杆的指向，从而使得伞笼扩张后折叠杆与伞笼纵轴保持在同一个纵向平面内；弹性装置可以是弹簧垫圈或弹簧等。

结构十：所述伞状扩体装置还并联或串联有扩孔段对中支架，所述对中支架包括1个正向或反向折叠的支架折叠杆组，所述支架折叠杆组包括至少三根互呈夹角的支架折叠杆，并设置若干道箍筋与每根所述支架折叠杆固定连接，同时还设置有用于支架折叠杆组复张的复位弹簧；支架折叠杆包括支架长杆和支架短杆，支架长杆和支架短杆通过支架中铰链相互铰接，支架长杆与支架折叠杆组的前端/后端铰接，支架短杆则与支架折叠杆组的后端/前端铰接；当对中支架与伞状扩体装置串联时，二者连接同一加力柱，或二者均固定在同一锚筋上。支架折叠杆组可以采用与所述伞状折叠杆组不同的长杆与短杆尺寸，以实现对中支架对扩孔段孔径在一定范围内变化的自适应。当对中支架与伞状折叠杆组均固定在同一锚筋上时，对中支架与串联伞状扩体装置的区别是：对中支架紧邻其服务的伞状扩体装置，而串联伞状扩体装置的间距超过岩土持力层厚度(至少相当于伞状扩大头直径的3～5倍以上)；当然，对中支架也在一定程度上起到伞状扩体装置的抗拔作用。

结构十一：适用于采用重力式(利用重力作用加拉绳/拉杆收放法)、推拉法或重力加推拉法实施伞状扩体装置的锁定和复张工况，还包括刚性杆和/或拉绳；所述刚性杆、拉绳的前端与伞状折叠杆组的前端/ 拉筋盘连接，或与伞状折叠杆组的后端/穿筋盘连接，刚性杆、拉绳的后端向后延伸出钻孔外；本申请中的连接，既包括直接连接，也包括可以传递拉力或压力的间接连接，例如刚性杆与加力柱后端连接、加力柱与穿筋盘连接，从而刚性杆与穿筋盘发生间接连接，又例如拉绳通过后铰接装置与伞状折叠杆组后端间接连接等。

结构十二：钻帽包括帽顶梁、帽柱、底圈梁、尾翼；尾翼与帽柱、底圈梁固定连接；帽顶梁不少于根，并在内端互相固定连接，在外端与帽柱固定连接；底圈梁套设在旋喷钻杆上；底圈梁可以是环状或板状等；固定连接包括焊接、螺纹连接、销轴连接等等；尾翼可以是封闭式，也可以是开放式、柱列式，也可以是帽柱向后的延伸段；底圈梁提供旋喷钻杆前端自由旋转，或底圈梁被旋喷钻杆前端带动旋转。

结构十三：当仅设置钻帽未设置前推台阶时，旋喷钻杆前端与钻帽之间固定或可拆卸固定连接。此处可拆卸固定连接例如转扣连接、螺纹连接，转扣连接例如卡口灯座与灯泡的连接等，通常需要与纵向弹簧配合使用；固定连接指旋喷钻杆不回收的情况；或纵向固定或单向固定、横向不可旋转连接；此处单向固定连接指旋喷钻杆只能向后退出钻帽而无法向前穿过钻帽，此处的纵向固定连接例如纵向磁吸连接、纵向卡扣连接等，纵向卡扣连接例如工具扳手的套筒连；钻帽与伞状扩体装置在纵向固定或单向固定、在横向可旋转连接；此处单向固定连接指钻帽只能向前(在一定幅度内)活动，而无法向后穿过伞状扩体装置及与其连接的具体构件(比如拉筋盘))；

当钻帽与前推台阶同时设置时，旋喷钻杆前部与钻帽固定或可拆卸固定连接，或纵向活动或单向固定；旋喷钻杆可以穿过或不穿过钻帽、横向不可旋转连接；钻帽与伞状扩体装置纵向固定或单向固定、横向可旋转连接；钻帽通常是与先导板或拉筋盘连接，但也可以和伞状扩体装置的其他部位连接；

结构十四：当钻帽与拉筋盘活动连接时，钻帽后部设置有防脱装置，防脱装置位于拉筋盘的后方；钻帽可以向后移动一定距离但无法向前脱离伞状扩体装置；

结构十五：每个荷载转换装置与其对应承载的伞状扩体装置固定或单向固定连接，锚筋固定或可拆卸固定或活动穿设在荷载转换装置上；此处单向固定连接，是指荷载转换装置在安设位置处只能向前移动，直至前出并超过伞状扩体装置的前端一定距离，而不能向后移动至伞状扩体装置的后端之后；即使荷载转换装置安设在伞状扩体装置的后端(例如附图57所示)，也无法向后移动。

伞状扩体装置与其承载的锚筋固定或单向固定连接或可拆卸固定连接，与非其承载的锚筋活动连接。此处单向固定是指每一个伞状扩体装置只允许其承载的锚筋向前活动通过，不允许向后退出，单向固定连接例如附图7、附图8所示。作用在锚筋上的外拉荷载由荷载转换装置承载，而作用在荷载转换装置上的拉力荷载转换成为压力荷载由伞状扩大头承载，伞状扩大头由伞状扩体装置和灌注固结体共同构成；

当设置有两个以上的伞状扩体装置时，伞状扩体装置串联在同一根或多根锚筋上，或并联连接在不同的锚筋上。串联在锚筋上是指两个以上的伞状扩体装置(以下简称伞笼)固定或单向固定在同一根或多根锚筋上前后不同的位置；并联在锚筋上是指在同一深度或不同深度位置处的伞笼分别固定或单向固定在不同的锚筋上，前方伞笼承载的锚筋从后方伞笼活动穿过；进行串联或并联的伞笼，其形状、种类、规格、复张方法可以相同，也可以不同；

结构十六：当锚筋活动穿设在荷载转换装置上时，荷载转换装置为U型槽架或滑轮架，供锚筋呈U 型活动穿设，U型槽架或滑轮架与伞状折叠杆组的前端或后端连接；

锚筋通过荷载转换装置实现其与伞状扩体装置之间的固定或单向固定连接，由相对或相邻两根锚筋合并成为一根U型锚筋，将U型槽架作为荷载转换装置(例如附图57所示)，并实现一种可回收锚索，同时，锚筋通过套设防护套管实现其与伞状扩体装置之间的活动连接。U型槽架、滑轮架与伞状折叠杆组的前端或后端的连接可以是固定连接或单向固定连接，也可以是纵向固定或单向固定、横向可旋转的连接，还可以是活动连接但由锚筋和顶推装置共同作用拉紧固定在拉筋盘或穿筋盘或锚板上等等。

荷载转换装置与锚筋前端的固定、锚筋与拉筋盘的固定，既可以荷载转换装置分别与拉筋盘、锚筋固定，也可以拉筋盘分别与荷载转换装置、锚筋固定，还可以锚筋分别与荷载转换装置、拉筋盘固定；三者可以通过螺纹连接、卡扣连接、粘结、焊接、销轴连接等方式进行相互固定，或锚筋活动穿过拉筋盘；锚筋活动穿过拉筋盘包括两种情况：紧靠拉筋盘后侧无任何装置，或设置有顶推装置，锚筋通过顶推装置向前顶推拉筋盘，顶推装置与锚筋或拉筋盘固定连接。

结构十七：钻帽前部与拉筋盘之间设置有前轴承，轴承位于拉筋盘的前侧；和/或钻帽后部与拉筋盘之间设置有后轴承，后轴承位于拉筋盘的后侧；前轴承、后轴承可以是平面轴承和/或向心轴承，或锥形轴承等，可以是单个轴承，也可以是轴承；结构十八：前轴承位于底圈梁与拉筋盘之间，后轴承位于防脱装置与拉筋盘之间；防脱装置为整体环状；

结构十九：旋喷钻杆与钻帽固定连接或可拆卸固定连接，旋喷钻杆从所述伞状扩体装置活动穿过；此处的固定连接例如旋喷钻杆与钻帽的帽顶梁和/或底圈梁直接螺纹连接、直接焊接、销轴连接，或旋喷钻杆与钻帽间接固定连接，即：旋喷钻杆上的推拉台阶被帽顶梁和底圈梁前后夹持固定，或旋喷钻杆上的反拉台阶和前推台阶将底圈梁前后夹持固定等固定方式；旋喷钻杆与钻帽的可拆卸固定，例如将旋喷钻杆与钻帽直接螺纹连接或旋转卡扣连接等；

或，旋喷钻杆与所述伞状扩体装置中的被推拉构件在纵向上固定或单向固定、在横向上可旋转连接；旋喷钻杆上固定设置有前推台阶和/或反拉台阶；当旋喷钻杆与被推拉构件在横向上可旋转连接时，前推台阶与所述被推拉构件之间设置推力轴承Ⅴ，和/或反拉台阶与被推拉构件之间设置有推力轴承Ⅵ；此处的被推拉构件包括但不限于拉筋盘、穿筋盘、后托板、各种限位装置等。

结构二十：当旋喷钻杆与锚筋合并设置时，旋喷钻杆上固定设置的前推台阶与顶推装置合并设置，和 /或反拉台阶与荷载转换装置合并设置；结构二十一：钻帽上设置有钻齿；钻齿可以是合金齿等，也可以仅仅是普通钢齿或帽顶梁上的齿状台阶等；

结构二十二：当旋喷钻杆数量为一根时，旋喷钻杆位于伞状折叠杆组的中轴线上；当旋喷钻杆数量大于或等于两根时，旋喷钻杆环绕伞状折叠杆组的中轴线分布；

结构二十三：旋喷钻杆前部为非圆形截面；非圆形截面可以是多边形(包括三角形在内)，也可以是一字形、十字形、工字形、双曲线型、椭圆形、花朵形，以及由两个以上的圆形并列或交叉构成的复合形状等等；

结构二十四：在锚筋和/或加力柱上设置有限位装置和/或止退装置；或以磁吸装置代替止退装置使用，磁吸装置安设在发生相互靠拢的两个构件的至少其中一侧；当加力柱为构造柱时，构造柱的至少一端活动穿过所述伞状折叠杆组的前端或后端，或构造柱的一端与伞状折叠杆组的前端或后端固定或单向固定连接而另一端位于伞状折叠杆组的前端和后端之间或之外，且限位装置、止退装置、磁吸装置均未安装在构造柱上。此处磁吸装置与限位装置可合并设置；整体式承压柱与构造柱的区别是：整体式承压柱上设置有限位装置或止退装置或磁吸装置；外承压柱+外构造柱＝既有技术中的构造构件；缸套与加力柱合并设置时，对单向伸出式活塞缸，缸套内壁、缸套外壁、缸套底座作为一个整体与加力柱产生合并，对单向缩进式活塞缸，则仅有活塞杆、活塞板与加力柱合并，或缸套壁、缸套底座与加力柱合并；安设限位装置、止退装置的加力柱可以是缸套壁，也可以是活塞杆。各种限位装置在横向上既可以是整体式(例如附图19中的后反向限位装置)，也可以是分体式(例如附图60中的后反向限位装置)。构造柱也可以是伸缩柱，但并非承压柱；设置有导轨用于导向，导轨可以插入构造柱或从外侧限制、导引构造柱，导轨可以是柱列、筒状等各种形式、形状，伸缩式构造柱与伸缩承压柱的实质不同。

结构二十五：所述接收坑洞口部或接收凸起肩部具有斜坡；

或在外拉杆的前端，固定设置有前拉头，前拉头无法向后穿过拉筋盘；在外拉杆的后端，固定设置有后拉头，后拉头无法向前穿过穿筋盘；前拉头、后拉头通常与固定或单向固定装置或限位装置等合并设置；

或在拉杆前段与拉杆后段之其一者的非固定端，或在承压柱前段与承压柱后段之其一者的非固定端，设置钝头，另一者的非固定端设置限位装置，钝头与所述限位装置相互禁止通过；

结构二十六：所述限位装置为前限位装置、后限位装置、整体式限位装置、前反向限位装置、后反向限位装置中的一种或多种，所述止退装置为前止退装置、后止退装置、前反向止退装置、后反向止退装置中的一种或多种；后反向限位装置、后反向止退装置包括后反向限位装置Ⅰ、后反向限位装置Ⅱ、后反向限位装置Ⅲ、后反向止退装置Ⅰ、后反向止退装置Ⅱ、后反向止退装置Ⅲ等情形在内。

进一步的，在伞状折叠杆组的前端之前，和/或前端与后端之间，和/或后端之后，设置有复位装置，所述复位装置为复位弹簧和/或活塞缸和/或磁力装置；或同时设置先导板或前碇板，和/或后托板或后碇板用于配合复位装置使用；先导板、前碇板位于拉筋盘之前，后托板、后碇板位于穿筋盘之后；所述磁力装置为磁吸装置或磁斥装置；先导板、前碇板固定或单向固定在外柱前端或锚筋上，后托板、后碇板固定或单向固定在外柱后端或锚筋上。其中先导板用于承受复位装置施加的压力，前碇板用于承受复位装置施加的拉力，后托板用于承受复位装置施加的压力，后碇板用于承受复位装置施加的拉力；此处单向固定是指：先导板可以沿外柱或锚筋向后滑动，但无法向前脱出外柱前端或向前穿过单向固定装置在锚筋上的固定位置；前碇板可以沿外柱向前滑动，但无法向后穿过单向固定装置在外柱或锚筋上的固定位置；后托板可以沿外柱向前滑动，但无法向后脱出外柱后端或向后穿过单向固定装置在锚筋上的固定位置；后碇板可以沿外柱向后滑动，但无法向前穿过单向固定装置在外柱或锚筋上的固定位置；单向固定一般采用单向固定装置固定连接在外柱或锚筋上实现，单向固定装置可以是螺帽、卡套、冷挤压套、焊缝、粘胶、夹持器、销轴等等形式。前碇板还可参见申请人的在先申请“预收式全工况伞状扩体装置”，此不赘述。

复位弹簧通常还相应设置有与之相匹配的弹簧座；弹簧座用于固定或限定复位弹簧以及提供弹簧围绕其附着位置转动。弹簧座可以固定在任何部件上的任何部位，或与其他部件合并设置；弹簧座形式包括但不限于挂钩、挂环、夹具、焊缝或粘合缝、卡扣、杆状、板状、柱状、管状、环状、球状、槽洞状等；弹簧座还包括提供弹簧围绕其附着位置转动的铰链在内，即弹簧座总成。

本申请中复位装置可以单个、单种类使用，也可将同种类或不同种类的多个进行串联或并联使用，例如在穿筋盘之前的拉簧和穿筋盘之后的压簧通过穿筋盘进行串联使用，又例如复位弹簧与活塞缸或复位弹簧与磁力装置的联合使用等；所述活塞缸可以是气压或液压。复位装置即为伞笼复张的扩张动力，其中以复位弹簧作为扩张动力的伞笼复张方法包括自适应复张法、预收后解锁复张法；其中自适应复张法的特点是，无论正折叠或反折叠，无论荷载转换装置前置于拉筋盘之前还是后置于拉筋盘与穿筋盘之间或是后置于穿筋盘之后，伞笼进入钻孔时均呈自适应收缩状态，伞笼在扩孔段内的扩张机理为自适应扩张，自适应收缩包括主动式、被动式两种模式，主动式是指植锚过程中伞笼因受前方孔壁的挤压产生收缩，被动式是指伞笼因受侧方孔壁的挤压产生收缩，自适应扩张则是自适应收缩的逆过程，因灌注管解除推进力或因孔径的扩大(预扩孔或旋喷扩孔)而产生自适应扩张。其中复位弹簧的作用：当伞状扩体装置植入钻孔非扩孔段时，伞状折叠杆组为预收拢及锁定状态，或在复位弹簧的回弹力作用下呈自适应扶壁状态；当伞状扩体装置植入扩孔段后，伞状折叠杆组在复位弹簧的回弹力作用下自适应打开，或实施解锁使得伞状折叠杆组在复位弹簧回弹力作用下打开。扶壁是指在植入钻孔前，未对伞笼采取预收拢与锁定措施，因此在植入过程中，由于复位弹簧的扩张作用，被动式伞笼的中铰链部位扶靠孔壁，主动式伞笼的中铰链部位呈外凸状(位于前铰链与后铰链的连线外侧)但不一定扶靠孔壁。旋喷锚索以伞状扩体装置的扶壁状态或预收状态进行钻孔或扫孔植入；扫孔是指在预钻孔内植入旋喷锚索自携式伞状扩体装置，在植入的同时喷射水或水泥浆，以扫清孔壁障碍物或对缩径或垮孔位置进行切削，以便顺利植入，用来钻孔或扫孔的旋喷射流一般包括前方或斜前方的射流、侧向的射流。

进一步的，除了采用重力式(利用重力加拉绳/拉杆收放法)、推拉法、重力加推拉法以外，还可以使用以下任一方法实现伞状扩体设备在扩孔段内的扩张：利用(气压或液压)活塞缸驱动、利用复位弹簧驱动、利用电磁驱动；其中利用活塞缸驱动的方法包括单向活塞缸法、双向活塞缸法；所述单向活塞缸法包括单向缩进式、单向伸出式；利用复位弹簧驱动的方法包括自适应复张法、预收后解锁复张法，预收后解锁复张法包括横距锁定复张法、纵距锁定复张法、角度锁定复张法；横距锁定复张法包括插销法、套管法、热熔法、横向结绳法、横向拴系法、旋喷离断法、卷绳法、气液动销法；纵距锁定复张法包括中心旋栓法、销闩法、电磁锁定法、气囊或液囊法、热熔法、抱箍法、纵向结绳法、纵向拴系法、旋喷离断法；所述插销法包括通长销法、灌注管自携短销法；通长销法包括实心销法、管销法；不同的扩张方法可以组合使用，从而降低单一扩张法的失效风险，例如旋喷离断法与结绳法配合使用等。

本实用新型与既有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型针对伞笼的前铰链、中铰链、后铰链的具体结构，以及铰接装置与拉筋盘或穿筋盘/加力柱的铰接方式，给出了多种结构设计，并结合以往折叠杆的指向不能稳定的问题，设计了多种定向解决方案。

2、本实用新型将传统的构造构件导滑模式、荷载转换装置设置部位进行了拓展，开发出外柱与内柱两种不同的导滑结构，糅合正折叠、反折叠两种因素，考虑前滑动、后滑动两种不同的滑动工况，同时按照加力柱受压和受拉两种不同的内力模式，设计出相应特征的旋喷自携式伞状扩体设备，极大丰富了伞状扩大头面临各种具体问题的应对方案。

3、本实用新型独辟蹊径将加力柱与单向活塞缸(包括空心/实心两种情形、伸出/缩进两种模式)进行合并设计，使采用液压扩张方式的伞状扩大头在一定程度上实现了设备轻型化、短小化，在一定程度上解决了之前液压扩张方式笨重、造价高昂而难以投入实用的问题，且使得钢质构件长度一定程度缩短，降低了盾构机切削、排渣系统的故障可能，提升了伞状扩大头技术的环境友好特性。

4、本实用新型设计了超长锚索使用的串珠式伞状扩大头的具体结构；并提出了以多旋喷钻杆并联方式适用旋栓法预收式伞状扩体装置，解决了之前旋栓法锁定、复张方式无法应用于旋喷自携伞笼工法的问题。

5、本实用新型解决了机械式钻帽与伞状扩体装置、旋喷钻杆的组合结构问题，将原来单纯的旋喷工艺钻进改进成为机械式钻帽、旋喷射流组合钻进，大幅提高了钻进效率。

附图说明

以下关于本实用新型的附图、说明可提供对本实用新型实施例的进一步理解，属于本申请的一部分，但并不构成对本实用新型的限定。在附图中：

图1为以旋喷钻杆兼做锚筋，机械式钻帽与旋喷射流结合钻孔，外柱、内柱单独或结合使用，以插销法实施预收式伞状扩体设备示例图；图2为图1中A-A位置横剖面图；图3为未设置加力柱，仅设置整体式限位装置，以旋喷钻杆采用管销法实施预收式伞状扩体设备示例图；图4为设置伸缩承压柱，以插销法实施预收式伞状扩体设备示例图；图5为设置承压柱Ⅰ，以旋喷钻杆采用管销法实施预收式伞状扩体设备示例图；图6为设置承压柱Ⅰ，旋喷钻杆未设置前推台阶，以钻帽牵引正折叠被动式自适应伞状扩体设备示例图；图7为设置承压柱Ⅰ，以旋喷钻杆自携短销法实施预收式伞状扩体设备示例图；图8为设置伸缩承压柱，以推拉法或利用重力加推拉法实施伞笼复张的非预收、非自适应伞状扩体设备示例图；图9为设置整体式承压柱，以束绳收放法实施预收式伞状扩体设备示例图；图10为设置整体式承压柱，以前置式单向伸出实心活塞缸实施预收式伞状扩体设备示例图；图11为设置筒状整体式承压柱，以后置式单向伸出空心活塞缸实施预收式伞状扩体设备示例图；图12为图11中B-B位置横剖面图；图13为以单向缩进式活塞缸的空心活塞杆作为整体式承压柱，以前置式单向缩进空心活塞缸实施正折叠预收式伞状扩体设备示例图；图14为以单向缩进式活塞缸的空心活塞杆作为整体式承压柱，以后置式单向缩进空心活塞缸实施正折叠预收式伞状扩体设备示例图；图15为以单向缩进式活塞缸的空心活塞杆及其反向延长段构成分体式承压柱，以后置式单向缩进空心活塞缸实施反折叠预收式伞状扩体设备示例图；图16为设置伸缩拉杆，荷载转换装置后置，以多根旋喷钻杆并联实施反折叠主动式自适应伞状扩体设备示例图；图17为设置外拉杆，荷载转换装置后置，以多根旋喷钻杆并联、以旋栓法实施反折叠预收式伞状扩体设备示例图；图18为本实用新型设置伸缩承压柱，以拉绳收放法和/或推拉法或利用重力加推拉法实施伞笼预收、复张的结构示例图；图19为本实用新型锚筋与灌注管合并设置，设置整体式承压柱，以被动收缩式自适应扶壁状态实施伞笼植入、以自适应扩张法实施伞笼复张的结构示例图；图20为本实用新型设置整体式承压柱，主动式自适应正折叠伞笼与被动式自适应正折叠伞笼串联施工、并联承载的结构示例图；图21为本实用新型设置整体式承压柱，以套管法实施主动式自适应正折叠伞笼的结构示例图；图22、图23、图24、图25分别为为通长销法扩张结构中的套环Ⅱ、套环Ⅰ、束环、绕环的示意图；图26、图27分别为U型绕环、O型绕环的示意图；图28至图32为铰接板的不同实施方式示意图；图33至35为铰接槽的不同实施方式示意图；图36、37为铰接台的不同实施方式示意图；图38为铰接环的示意图；图39为异型铰接环的示意图；图40为无连接器铰链的示意图；图41为单连接器铰链的示意图；图42为双连接器铰链的示意图；图43为单连接器铰链的示意图；图44为图43中G-G方向线的剖视图；图45为无连接器铰链的示意图；图46为单连接器铰链的示意图；图47为无连接器铰链的示意图；图48为过图47中H-H方向线的剖视图；图49至图51为针对竖向铰接杆采用固定或拦阻装置的伞笼横截面示意图；图52为使用竖向铰接板时的伞笼横截面示意图；图53为使用横向铰接板时的伞笼横截面示意图；图54为异型铰接装置示例图；图55为本实用新型以电磁锁定法或电磁驱动法实施正折叠伞笼预收状态锁定及复张的结构示例图；图56为以电磁锁定法或电磁驱动法实施伞笼预收锁定及复张时，除图55所示之外的第二种旋喷钻杆台阶结构示意图；图57为本实用新型设置外拉杆，以推拉法(前滑动式)实施伞笼复张的结构示例图；图58 为本实用新型设置反向延长式伸缩承压柱，锚筋与旋喷钻杆合并设置，伸缩承压柱与单向缩进式活塞缸合并设置的结构示例图；图59为本实用新型设置伸缩承压柱，以旋栓法实施伞笼复张的结构示例图；图60 为本实用新型设置外拉杆，锚筋与旋喷钻杆合并设置，以推拉法(后滑动式)实施反向折叠伞笼复张的结构示例图；图61为图60所示结构复张后情形；图62为本实用新型设置外拉杆并且与锚筋、旋喷钻杆合并设置，以推拉法(后滑动式)实施反向折叠伞笼复张的结构示例图；图63为图60所示结构复张后的示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-钻帽，2-荷载转换装置，3-拉筋盘，4-锚筋，5-加力柱，5-1-外柱，5-2-内柱，6-长杆，7-短杆， 8-穿筋盘，9-箍筋，10-后反向限位装置Ⅰ，11-后反向止退装置Ⅰ，12-1-旋喷钻杆，12-2-灌浆管，13- 拉绳，14-后限位装置，15-后止退装置，16-刚性杆，17-前反向限位装置，18-前反向止退装置，19-前铰接装置，20-单向固定装置，21-后铰接装置，22-前限位装置，23-前止退装置，24-中铰链，25-箍筋固定装置，26-前铰链，27-后铰链，28-排气管，29-膜袋固定装置，30-防凹陷装置，31-整体式限位装置，32- 顶推装置，33-过浆孔，34-耳环，35-防脱装置，36-整体式承压柱，37-外拉杆，38-承压柱Ⅰ，39-导轨，40- 承压柱Ⅱ，41-刻度线，42-膜袋，42-1-前膜袋，42-2-外膜袋，42-3整体式膜袋，42-4-内膜袋，43-长杆延长部，44—后托板，45-钝头，46-泄浆孔，47-船形件，48-复位弹簧，49-弯折，50-锚板，51-缸套底座，52-防护套管，53-测具，54-空心活塞杆，55-空心活塞板，56-缸套外壁，57-缸套内壁，58-柱塞，59- 密封装置Ⅰ，60-介质腔室，61-压紧装置，62-密封装置Ⅱ，63-台阶Ⅴ，64-方槽，65-弧形槽，66-О型密封圈，67-反拉头，68—先导板，69-Y型密封圈，70-单层缸套壁，71-缸套密封，72-活塞杆密封，73- 实心活塞杆，74-实心活塞板，76-推进头，77-拉杆前段，78-拉杆后段，79-竖向铰接板，80-横向铰接板，81-插销通道，82-栓头，83-栓尾，84-栓头出口，85-束绳，86-束环，87-滑移通道，88-连接套绳，89- 套管，90-套环Ⅰ，91-插销Ⅰ，92-插销Ⅱ，93-插销Ⅲ，94-拔销绳，95-推力轴承Ⅱ，96-台阶Ⅰ，97-推拉板，98-推力轴承Ⅰ，99-台阶Ⅱ，100-台阶Ⅲ，101-推力轴承Ⅲ，102-螺纹连接，103-旋栓Ⅰ，104-旋栓Ⅱ， 105-后碇板，106-轴承座，107-电导线，108-防水电磁铁，109-支座，110-固定连接，111-拉栓，112-销闩，113-槽洞Ⅰ，114-槽洞Ⅱ，115-退闩弹簧，116-退栓通道，117-台阶Ⅳ，118-推力轴承Ⅳ，119-套环Ⅱ，120- 环孔，121-环形插头，122-穿孔，123-母连接器，124-公连接器，125-闭合环，126-卡销，127-前铰链销轴， 128-中铰链销轴，129-前铰接杆，130-环形插座，131-拦阻装置Ⅰ，132-拦阻装置Ⅱ，133-销轴帽，134-后铰接杆，135-后铰链销轴，136-绳卡，137-绕环，138-绕绳，139-中铰链前段，140-中铰链后段，141-固定装置Ⅰ，142-固定装置Ⅱ，143-钻齿，144-前轴承，145-后轴承，146-旋喷射流，147-旋喷钻杆非圆截面前端，148-顶梁中孔，149-喷嘴，150-帽顶梁，151-空隙，152-底圈梁，153-接收坑洞，154-斜坡，155-弹簧固定装置，156-卡槽，157-单向伸出活塞缸，158-灌注总管，159-灌浆分管，160-接收凸起，161-推拉台阶， 162-前推台阶，163-反拉台阶，164-牵引板，165-承压柱Ⅱ反向延长段，166-前拉头，167-后拉头，168- 解锁杆，169-内螺纹，170-外螺纹，171-U型槽架，172-后反向限位装置Ⅱ，173-后反向止退装置Ⅱ，174- 后反向限位装置Ⅲ，175-后反向止退装置Ⅲ，176-导轨反向延长段，177-扶正器,178-顶杆，179-驱动线圈Ⅰ，180-推力轴承Ⅴ，181-推力轴承Ⅵ，182-构造柱，183-帽柱，184-尾翼，185-膜袋收口，186-承压柱Ⅱ前延段，187-承压柱前段，188-承压柱后段。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

旋喷锚杆索自携式伞状扩体设备，包括若干根旋喷钻杆12-1、若干根锚筋4、若干个荷载转换装置2、若干个伞状扩体装置，每个伞状扩体装置包括若干伞状折叠杆组，每个伞状折叠杆组包括若干折叠杆，且在伞状折叠杆组的前、后两端处，折叠杆均被集中铰接约束呈中心对称状；伞状折叠杆组为正向折叠或反向折叠；伞状扩体装置套设在旋喷钻杆12-1上；还在旋喷钻杆12-1上固定设置有前推台阶162和/或反拉台阶163，和/或在伞状扩体装置的前侧设置有钻帽1；

每个伞状扩体装置还包括若干根沿纵向分布的加力柱5和/或拉筋盘3和/或穿筋盘8；加力柱5包括外柱5-1和/或内柱5-2和/或整体式限位装置31和/或构造柱182；

拉筋盘3横向设置于伞状折叠杆组的前端，穿筋盘8横向设置于伞状折叠杆组的后端。

当加力柱5数量为一根时，加力柱5位于伞状折叠杆组的中轴线上；当加力柱5数量大于或等于两根时，加力柱5环绕伞状折叠杆组的中轴线分布；

每一根折叠杆的前端与加力柱5的前部或拉筋盘3无铰接装置铰接，或通过前铰接装置19与加力柱5 的前部或拉筋盘3铰接；折叠杆的后端与加力柱5的后部或穿筋盘8无铰接装置铰接，或通过后铰接装置 21与加力柱5的后部或穿筋盘8铰接；前铰接装置19与加力柱5的前部或拉筋盘3固定连接，后铰接装置21与加力柱5的后部或穿筋盘8固定连接；

当折叠杆前端与加力柱5的前部或拉筋盘3无铰接装置铰接，或折叠杆后端与加力柱5的后部或穿筋盘8无铰接装置铰接时，折叠杆的前端或后端设置有闭合环125，加力柱5和/或拉筋盘3和/或穿筋盘8 上设置有穿孔122，闭合环125活动穿过穿孔122并扣锁在穿孔122上，且闭合环125所在平面与拉筋盘 3、穿筋盘8垂直或与加力柱5的切向垂直；

当折叠杆的前端通过前铰接装置19与加力柱5的前部或拉筋盘3铰接时，每根折叠杆的前端与前铰接装置19铰接于前铰链26；当折叠杆的后端通过后铰接装置21与加力柱5的后部或穿筋盘8铰接时，每根折叠杆的后端与后铰接装置21铰接于后铰链27；每根折叠杆均包括长杆6与短杆7，长杆6与短杆7 铰接于中铰链24，折叠杆正向或反向组装；前铰链26、中铰链24、后铰链27均为无连接器铰链、单连接器铰链、双连接器铰链之一。

前铰接装置、后铰接装置均包括但不限于铰接杆、铰接板、铰接槽、铰接台、铰接环、铰接球等形式，前铰接装置、后铰接装置与拉筋盘或穿筋盘之间的固定连接包括但不限于焊接、粘结、螺纹连接、螺栓连接、卡扣连接、复合连接；在附图38中，拉筋盘3的左侧为伞笼的侧视图，拉筋盘3的右侧为伞笼的俯视图。

外柱5-1为外拉杆37或外承压柱；外柱5-1的前端直接或间接与每根折叠杆的前端铰接，外柱5-1后端活动穿过伞状折叠杆组后端作为伞状折叠杆组后端沿纵向滑移的轨道；或外柱5-1的前端活动穿过伞状折叠杆组前端作为伞状折叠杆组前端沿纵向滑移的轨道，后端直接或间接与每根折叠杆的后端铰接；或外柱5-1前端活动穿过伞状折叠杆组前端作为伞状折叠杆组前端沿纵向滑移的轨道，后端活动穿过伞状折叠杆组后端作为伞状折叠杆组后端沿纵向滑移的轨道；

内柱5-2为承压柱Ⅰ38或伸缩承压柱或伸缩拉杆；当内柱为承压柱Ⅰ38时，承压柱Ⅰ38的一端直接或间接与每根折叠杆的前端或后端铰接，另一端位于伞状折叠杆组的前端与后端之间；当内柱5-2为伸缩承压柱或伸缩拉杆时，伸缩承压柱或伸缩拉杆的两端分别直接或间接与每根折叠杆的前端、后端铰接。

荷载转换装置与伞状扩体装置固定或单向固定连接包括：

对正向折叠的伞状折叠杆组：荷载转换装置2与拉筋盘3固定或单向固定连接，或拉筋盘3与荷载转换装置2合并设置，或荷载转换装置2位于穿筋盘8后方且与后托板44固定或单向固定连接；或荷载转换装置2与加力柱5固定或单向固定连接；或荷载转换装置2与拉筋盘3/后托板44/加力柱5合并设置；

在本实施例中，固定连接或单向固定连接既包括直接连接，也包括间接连接，例如荷载转换装置固定或单向固定在加力柱上或锚板上，而加力柱或锚板又固定或单向固定在拉筋盘上，从而形成荷载转换装置与拉筋盘间接连接的情况，例如附图17所示。

本申请中的单向固定连接，是指其中一者只能单向通过另一者，而无法逆向通过，例如荷载转换装置与拉筋盘的单向固定连接，是指荷载转换装置只能向前远离拉筋盘，而无法向后穿过拉筋盘。

荷载转换装置可以直接与加力柱固定或单向固定连接，也可以通过锚板间接与加力柱固定连接或单向固定连接。

对反向折叠的伞状折叠杆组：荷载转换装置2与位于拉筋盘3固定或单向固定连接，或荷载转换装置 2位于拉筋盘3后方并与穿筋盘8固定或单向固定连接，或荷载转换装置2位于前反向止退装置18的前侧且荷载转换装置2无法向后穿过前反向止退装置18，或荷载转换装置2与加力柱5固定或单向固定连接；

荷载转换装置可以直接与加力柱固定或单向固定连接，也可以通过锚板间接与加力柱固定连接或单向固定连接；荷载转换装置可以与拉筋盘/穿筋盘/前反向限位装置/加力柱合并设置。

当设置加力柱但未设置拉筋盘、穿筋盘时，位于荷载转换装置后侧的加力柱为承压构件，位于荷载转换装置前侧的加力柱为受拉构件。当加力柱活动贯穿拉筋盘和/或穿筋盘时，荷载转换装置位于拉筋盘之前或位于前反向限位装置之前的情况，加力柱承受压力；荷载转换装置位于拉筋盘之后、穿筋盘前侧，或位于穿筋盘之后、后托板前侧的情况，加力柱承受拉力。

当内柱5-2为承压柱Ⅰ38时：

承压柱Ⅰ38的一端为固定端Ⅰ、另一端为非固定端Ⅰ；固定端Ⅰ与每根折叠杆的前端或后端铰接，或与拉筋盘3或穿筋盘8固定连接或单向固定连接，非固定端Ⅰ位于伞状折叠杆组的前、后两端之间或拉筋盘3、穿筋盘8之间；

承压柱Ⅰ38与锚筋4的连接方式包括：

承压柱Ⅰ38套设在锚筋4上；和/或，承压柱Ⅰ38的非固定端Ⅰ在穿筋盘8或拉筋盘3上的轴向投影处设置有接收坑洞153或接收凸起160，接收坑洞153或接收凸起160与非固定端Ⅰ相匹配；和/或，在非固定端Ⅰ上设置有扶正器177，扶正器177固定在承压柱Ⅰ38上，锚筋4在纵向上穿过扶正器177，且在横向上锚筋4与承压柱Ⅰ38、扶正器177三者位置相对固定；

当内柱5-2为伸缩承压柱时：

伸缩承压柱包括相互配合的承压柱Ⅱ40、导轨39；承压柱Ⅱ40沿导轨39进行纵向滑动；承压柱Ⅱ40 的一端为固定端Ⅱ、另一端为非固定端Ⅱ，固定端Ⅱ与每根折叠杆的前端或后端铰接，非固定端Ⅱ无法穿过伞状折叠杆组的前端或后端/拉筋盘3或穿筋盘8；导轨39的一端为非固定端Ⅲ，另一端为固定端Ⅲ，非固定端Ⅲ与非固定端Ⅱ活动连接，固定端Ⅲ与每根折叠杆的后端或前端铰接；或在固定端Ⅱ与固定端Ⅲ二者中，其一者与拉筋盘3或穿筋盘8固定或单向固定连接，另一者与穿筋盘8或拉筋盘3固定或单向固定连接；

或，伸缩承压柱包括相互配合的承压柱Ⅱ40、承压柱Ⅱ反向延长段165、导轨39、导轨反向延长段176；承压柱Ⅱ40的一端为固定端Ⅱ、另一端为非固定端Ⅱ，固定端Ⅱ通过承压柱Ⅱ反向延长段165与每根折叠杆的前端或后端铰接；导轨39的一端为非固定端Ⅲ，另一端为固定端Ⅲ，非固定端Ⅲ与非固定端Ⅱ活动连接，固定端Ⅲ通过导轨反向延长段176与每根折叠杆的后端或前端铰接；承压柱Ⅱ反向延长段165与承压柱Ⅱ40固定连接；导轨反向延长段176与导轨39固定连接；

当内柱5-2为伸缩拉杆时：

伸缩拉杆包括相互配合的拉杆前段77、拉杆后段78；拉杆前段77与拉杆后段78互为导轨进行纵向滑动；拉杆前段77的前端与每根折叠杆的前端铰接或与拉筋盘3固定连接或单向固定连接，拉杆后段78 的后端与每根折叠杆的后端铰接或与穿筋盘8固定连接或单向固定连接，拉杆前段77的后端与拉杆后段 78的前端相互单向固定连接；

当外柱5-1为外承压柱时：

外承压柱为整体式承压柱36或分体式承压柱，其中分体式承压柱包括相互配合的承压柱Ⅱ40、承压柱Ⅱ反向延长段165、导轨39；承压柱Ⅱ40沿导轨39进行纵向滑动；承压柱Ⅱ40的一端为固定端Ⅱ、另一端为非固定端Ⅱ，固定端Ⅱ通过承压柱Ⅱ反向延长段165与每根折叠杆的前端或后端铰接；导轨39的一端为非固定端Ⅲ，另一端为固定端Ⅲ，非固定端Ⅲ与非固定端Ⅱ活动连接，固定端Ⅲ与每根折叠杆的后端或前端铰接；承压柱Ⅱ反向延长段165与承压柱Ⅱ40固定连接。其中由承压柱Ⅱ、承压柱Ⅱ反向延长段固定连结构成外承压柱的情形见附图15所示，当然，如果由导轨、导轨反向延长段固定连结构成外承压柱，其实质相同；附图13、附图14所示也属于外承压柱；由不同材料分段制作并组合而成的承压柱Ⅱ仍属于整体式承压柱，例如附图13、附图14中的承压柱Ⅱ可由玄武岩纤维复合材料制作一部分空心活塞杆，由钢材制作活塞缸，二者组合构成的承压柱，仍为整体式承压柱。整体式承压柱包括两种滑动模式：拉筋盘以整体式承压柱为滑轨、自前侧向后滑动或自后侧向前侧滑动实施伞笼扩张，或穿筋盘以整体式承压柱为滑轨、自前侧向后滑动或自后侧向前侧滑动实施伞笼扩张。

当外柱5-1为外拉杆37时：

外拉杆37的一端与每根折叠杆的前端或后端铰接，另一端与每根折叠杆的后端或前端单向固定；或一端与拉筋盘3或穿筋盘8固定或单向固定，另一端与穿筋盘8或拉筋盘3单向固定。

其中无连接器铰链的一侧为环形插头121或圆球或闭合环125；

当无连接器铰链的一侧为环形插头121时，另一侧为与之配合的环形插座130；

当无连接器铰链的一侧为圆球时，另一侧为与之配合的球座；球座具有沿纵向延伸的开口，供圆球与开口外的长杆6或短杆7或前铰接装置19或后铰接装置21固定连接，且圆球沿径向纵截面以任意角度旋转但无法脱离球座；

当无连接器铰链的一侧为闭合环125时，另一侧也为闭合环125，两个闭合环125相互扣锁，两个闭合环125所在平面相互垂直且至少一个闭合环125的环孔120为圆形；

其中单连接器铰链的一侧为公连接器124或母连接器123，公连接器上设置有环形插头121，母连接器上设置有环形插座130；单连接器铰链的另一侧为与公连接器124或母连接器123配合的环形插座130 或环形插头121；

其中双连接器铰链的一侧为公连接器124或母连接器123，公连接器124上设置有环形插头121，母连接器上设置有环形插座130；双连接器铰链的另一侧为与公连接器124或母连接器123配合的母连接器 123或公连接器124；

其中环形插头、环形插座的连接结构为：环形插座130上并联固定有两个相互隔开的环，环形插头121 插入环形插座130的两个环之间的空隙，环形插座130、环形插头121双方至少一方的环孔120为圆形，铰链销轴同时贯穿环形插座130与环形插头121双方的环孔120。此处铰链销轴为前铰链销轴或中铰链销轴或后铰链销轴。

优选的，还包括以下任意一种或多种结构：

结构一：在长杆6后端设置有长杆延长部43，长杆延长部43与长杆6后端在中铰链24处固定连接，或长杆延长部43与长杆6为整体结构；长杆延长部43的长度小于短杆7；

或设置有船形件47，船形件47连接在中铰链上，并以中铰链的销轴为转轴、在中铰链的外侧自由转动；

长杆延长部43沿长杆6轴线延伸或向内侧发生弯折，和/或长杆延长部43沿切向加宽为船形；

结构二：还包括测具53，测具53的后部标记有刻度线；测具53的前端与伞状折叠杆组的后端/穿筋盘8连接，测具的后端向后延伸出钻孔外；和/或植伞工具携带有光学或物理学探测装置，用于验证伞笼的扩张状态；

结构三：还包括灌注管12，灌注管12的前端与伞状扩体装置连接，灌注管12的后端向后延伸出钻孔外；

结构四：还包括排气管28，排气管28的前端与伞状扩体装置连接，排气管28的后端向后延伸出钻孔外；

结构五：还包括箍筋9和/或膜袋42，膜袋42用于在灌注施工时将伞状扩体装置与外部环境进行分隔；折叠杆通过若干层箍筋9和/或膜袋42实现周向拉结；折叠杆与箍筋9在交叉点固定连接，和/或折叠杆与膜袋固定连接；

结构六：在伞状折叠杆组的前、后两端之间设置有用于防止伞状折叠杆组内凹的防凹陷装置；

结构七：在植伞工具与伞状扩体装置之间设置有顶推装置32和/或牵引装置，顶推装置或牵引装置用于使得伞状扩体装置能够随同植伞工具一同进入锚孔；顶推装置固定在植伞工具上，且顶推装置与伞状扩体装置的被顶推构件固定或单向固定连接，顶推装置32无法向前穿过被顶推构件；牵引装置横向设置并与伞状扩体装置的被牵引部位连接，植伞工具向前顶推牵引装置的后侧；和/或牵引装置沿纵向设置，且牵引装置的前端与植伞工具的前端连接，牵引装置的后端与伞状扩体装置的被牵引构件连接；

结构八：还包括定向机构，定向机构用于使得当伞状扩体装置装配完成后，每一根折叠杆均保持与拉筋盘、穿筋盘的中轴线处于同一纵截面内；

结构九：当前铰接装置或后铰接装置为竖向铰接板时，在竖向铰接板的旁侧设置肋梁，肋梁固定在拉筋盘或穿筋盘上，且肋梁紧靠且垂直于竖向铰接板；当前铰接装置、后铰接装置为铰接杆时，前铰接装置 19与拉筋盘3的连接处，或后铰接装置21与穿筋盘8的连接处设置有弹性装置；

结构十：伞状扩体装置还并联或串联有扩孔段对中支架，对中支架包括1个正向或反向折叠的支架折叠杆组，支架折叠杆组包括至少三根互呈夹角的支架折叠杆，并设置若干道箍筋与每根支架折叠杆固定连接，同时还设置有用于支架折叠杆组复张的复位弹簧；支架折叠杆包括支架长杆和支架短杆，支架长杆和支架短杆通过支架中铰链相互铰接，支架长杆与支架折叠杆组的前端/后端铰接，支架短杆则与支架折叠杆组的后端/前端铰接；当对中支架与伞状扩体装置串联时，二者连接同一加力柱5，或二者均固定在同一锚筋4上。

结构十一：还包括刚性杆16和/或拉绳13；刚性杆16、拉绳13的前端与伞状折叠杆组的前端/拉筋盘3连接，或与伞状折叠杆组的后端/穿筋盘8连接，刚性杆16、拉绳13的后端向后延伸出钻孔外；

结构十二：钻帽1包括帽顶梁150、帽柱183、底圈梁152、尾翼184；尾翼184与帽柱183、底圈梁 152固定连接；帽顶梁150不少于3根，并在内端互相固定连接，在外端与帽柱183固定连接；底圈梁152 套设在旋喷钻杆12-1上；

结构十三：

当仅设置钻帽1未设置前推台阶162时，旋喷钻杆12-1前端与钻帽1之间固定或可拆卸固定连接或纵向固定或单向固定、横向不可旋转连接；钻帽1与伞状扩体装置在纵向固定或单向固定、在横向可旋转连接；

当钻帽1与前推台阶162同时设置时，旋喷钻杆12-1前部与钻帽1固定或可拆卸固定连接，或纵向活动或单向固定、横向不可旋转连接；钻帽1与伞状扩体装置纵向固定或单向固定、横向可旋转连接；

结构十四：当钻帽1与拉筋盘3活动连接时，钻帽1后部设置有防脱装置35，防脱装置位于拉筋盘3 的后方；

结构十五：每个荷载转换装置2与其对应承载的伞状扩体装置固定或单向固定连接，锚筋4固定或可拆卸固定或活动穿设在荷载转换装置2上；

伞状扩体装置与其承载的锚筋4固定或单向固定连接或可拆卸固定连接，与非其承载的锚筋4活动连接；

当设置有两个以上的伞状扩体装置时，伞状扩体装置串联在同一根或多根锚筋4上，或并联连接在不同的锚筋4上；

结构十六：当锚筋4活动穿设在荷载转换装置2上时，荷载转换装置2为U型槽架171或滑轮架，供锚筋4呈U型活动穿设，U型槽架171或滑轮架与伞状折叠杆组的前端或后端连接；

结构十七：钻帽1前部与拉筋盘3之间设置有前轴承144，前轴承144位于拉筋盘的前侧；和/或钻帽 1后部与拉筋盘3之间设置有后轴承145，后轴承145位于拉筋盘的后侧

结构十八：前轴承144位于底圈梁152与拉筋盘3之间，后轴承145位于防脱装置35与拉筋盘3之间；防脱装置35为整体环状；

结构十九：旋喷钻杆12-1与钻帽1固定连接或可拆卸固定连接，旋喷钻杆12-1从伞状扩体装置活动穿过；

或，旋喷钻杆12-1与伞状扩体装置中的被推拉构件在纵向上固定或单向固定、在横向上可旋转连接；旋喷钻杆12-1上固定设置有前推台阶162和/或反拉台阶163；当旋喷钻杆12-1与被推拉构件在横向上可旋转连接时，前推台阶162与被推拉构件之间设置推力轴承Ⅴ180，和/或反拉台阶163与被推拉构件之间设置有推力轴承Ⅵ181；

结构二十：当旋喷钻杆12-1与锚筋4合并设置时，旋喷钻杆12-1上固定设置的前推台阶162与顶推装置32合并设置，和/或反拉台阶163与荷载转换装置2合并设置；

当旋喷钻杆与锚筋合并设置，且当旋喷钻杆与钻帽固定连接时，若旋喷钻杆与钻帽直接固定连接(例如螺纹连接)，则荷载转换装置与钻帽合并设置；若旋喷钻杆与钻帽间接固定连接，则推拉台阶161被帽顶梁150与底圈梁152夹持固定、荷载转换装置与推拉台阶合并设置(例如附图19所示)，或底圈梁152 被前推台阶162与反拉台阶163夹持固定、荷载转换装置与反拉台阶合并设置；旋喷钻杆与钻帽通过荷载转换装置间接固定连接，例如附图19所示，底圈梁与钻帽的筒身或帽顶梁螺纹连接，即可将荷载转换装置夹持并固定。

结构二十一：钻帽1上设置有钻齿143；结构二十二：当旋喷钻杆12-1数量为一根时，旋喷钻杆12-1 位于伞状折叠杆组的中轴线上；当旋喷钻杆12-1数量大于或等于两根时，旋喷钻杆12-1环绕伞状折叠杆组的中轴线分布；结构二十三：旋喷钻杆12-1前部为非圆形截面；

结构二十四：在锚筋4和/或加力柱5上设置有限位装置和/或止退装置；或以磁吸装置代替止退装置使用，磁吸装置安设在发生相互靠拢的两个构件的至少其中一侧；当加力柱5为构造柱182时，加力柱5 的至少一端活动穿过伞状折叠杆组的前端或后端，或构造柱182的一端与伞状折叠杆组的前端或后端固定或单向固定连接而另一端位于伞状折叠杆组的前端和后端之间或之外(位于前端、后端端之间者为内构造柱，位于前端、后端之外者为外构造柱)，且限位装置、止退装置、磁吸装置均未安装在加力柱5上。

结构二十五：接收坑洞153口部或接收凸起160肩部具有斜坡154；

或在外拉杆37的前端，固定设置有前拉头166，前拉头166无法向后穿过拉筋盘3；在外拉杆37的后端，固定设置有后拉头167，后拉头167无法向前穿过穿筋盘8；此处的前拉头即前反向限位装置，后拉头即后反向限位装置。

或在拉杆前段77与拉杆后段78之其一者的非固定端，设置钝头45，另一者的非固定端设置后反向限位装置Ⅱ172，钝头45与后反向限位装置Ⅱ172相互禁止通过；

结构二十六：限位装置为前限位装置22、后限位装置14、整体式限位装置31、前反向限位装置17、后反向限位装置中的一种或多种，止退装置为前止退装置23、后止退装置15、前反向止退装置18、后反向止退装置中的一种或多种。

通常前限位装置22、后限位装置14、整体式限位装置31、前止退装置23或后止退装置15，位于拉筋盘3与穿筋盘8之间，前反向限位装置17、前反向止退装置18位于拉筋盘3之前，后反向限位装置10、后反向止退装置11位于穿筋盘8之后。但反向折叠以及活塞缸与伸缩承压柱、伸缩拉杆的结合等也会导致出现多种情形，例如附图15、附图16所示情形。

优选的，在伞状折叠杆组的前端之前，和/或前端与后端之间，和/或后端之后，设置有复位装置，复位装置为复位弹簧48和/或活塞缸和/或磁力装置；或同时设置先导板68或前碇板，和/或后托板44或后碇板105用于配合复位装置使用；先导板68、前碇板位于拉筋盘3之前，后托板44、后碇板105位于穿筋盘8之后；磁力装置为磁吸装置或磁斥装置；先导板68、前碇板固定或单向固定在外柱5-1前端或锚筋4 上，后托板44、后碇板105固定或单向固定在外柱5-1后端或锚筋4上。

先导板、前碇板有时与导向帽、前反向限位装置等构件合并设置，后托板、后碇板有时与顶推装置、后反向限位装置等构件合并设置；先导板、前碇板、后托板、后碇板均可以是分体式(例如附图21所示先导板、附图20所示后托板)，也可以是整体式。磁力装置可以是永磁装置或电磁装置，还可与代替止退装置使用的磁吸装置合并设置。

优选的，当利用电磁驱动法实施伞状扩体设备扩张时，在拉筋盘3或穿筋盘8上固定设置有驱动线圈Ⅰ179，在加力柱5上固定设置有驱动线圈Ⅱ或感应线圈或永磁铁；或在加力柱5上固定设置有驱动线圈Ⅰ179，在拉筋盘3或穿筋盘8上固定设置有驱动线圈Ⅱ或感应线圈或永磁铁；例如附图55所示；当驱动线圈Ⅰ通电或驱动线圈Ⅰ、驱动线圈Ⅱ均通电时，将驱动线圈内Ⅰ的加力柱沿设定方向吐出，实现穿筋盘相对加力柱的倒退动作，从而实现拉筋盘、穿筋盘相互靠拢，伞状折叠杆组得以复张。

优选的，当采用旋栓法或销闩法或电磁锁定法或套管法实施伞状扩体装置的锁定和复张时，包括复位弹簧48，还包括旋栓Ⅰ103或旋栓Ⅱ104或拉栓111或顶杆178；其中旋栓Ⅰ103、旋栓Ⅱ104为螺栓或卡栓；旋栓通过对自身或相邻约束构件的旋转动作实施解锁；拉栓、顶杆无法通过旋转动作解锁，需要通过撤除轴向和/或横向的销轴结构实施解锁；旋栓一般位于中轴线上，而拉栓、顶杆则不必；卡栓可以和纵向弹性装置配合使用，例如卡口灯座结构，此不赘述。旋栓Ⅰ103或旋栓Ⅱ104、拉栓111、顶杆178沿纵向设置在拉筋盘之前，或拉筋盘3与穿筋盘8之间，或穿筋盘8之后；其中旋栓Ⅰ103用于承受压力，旋栓Ⅱ104用于承受拉力，拉栓111用于承受拉力，顶杆178用于承受压力；

旋栓Ⅰ103或旋栓Ⅱ104或拉栓111或顶杆的后端与伞状折叠杆组的前端/拉筋盘3可拆卸固定连接或单向固定连接，或与伞状折叠杆组的后端/穿筋盘8可拆卸固定连接或单向固定连接，或与后托板44或后碇板105可拆卸固定连接或单向固定连接。

优选的，当利用通长销法实施伞状扩体装置的锁定和复张时，设置有复位弹簧48、插销Ⅲ93，插销Ⅲ 93为管销或实心销，插销Ⅲ93的中部活动穿过穿筋盘8，插销Ⅲ93前端向前活动穿过若干个套环Ⅰ90或套环Ⅱ119或束环86或绕环137，并插入或活动穿过防凹陷装置30和/或拉筋盘3，插销Ⅲ93的后端延伸出钻孔外或通过拔销绳94延伸出钻孔外；同一根通长销可以为前后分布的多个伞状扩体装置实施锁定和解锁。

其中，套环Ⅰ90通过连接套绳88与折叠杆一一对应连接；或套环Ⅱ119与折叠杆一一对应连接设置，每一个套环Ⅱ119均将插销Ⅲ93与对应的折叠杆套入环内；或以一根或多根束绳85依次活动穿过所有折叠杆上纵向设置的耳环34，并在束绳85的两端各固定连接一个束环86，两端的束环86均活动套设在插销Ⅲ93上；或以一根或多根绕绳138依次活动穿过所有折叠杆上的耳环34，且每穿过一个耳环34均以U 形或O形方式环绕插销Ⅲ93形成绕环137，且每根绕绳138的首尾固定连接；耳环34与折叠杆固定连接；

套环Ⅰ90或套环Ⅱ119或束环86或绕环137将收缩后的折叠杆横向锁定在插销Ⅲ93上，插销Ⅲ93的前端被防凹陷装置30和/或拉筋盘3/伞状折叠杆组的前端横向约束，中部被穿筋盘8/伞状折叠杆组的后端横向约束；

或在长杆6、短杆7上分别横向设置耳环34，以插销Ⅲ93沿纵向先后贯穿短杆7上、长杆6上的耳环 34，并将插销Ⅲ93的前端活动连接或可拆卸固定在伞状折叠杆组的前端/拉筋盘3或防凹陷装置30上，插销Ⅲ93的后端活动穿过伞状折叠杆组的后端/穿筋盘8并延伸出钻孔外或通过拔销绳94延伸出钻孔外；其中活动连接可以是纵向活动插入或活动穿过，其横向位移被禁止；可拆卸固定是指螺纹连接等方式。

插销可以是通长销，也可以是通过灌注管或拔销绳延伸出钻孔外的短销；插销可以是实心销，也可以是由灌注管等兼任的空心销。插销法包括通长销法与灌注管自携短销法在内；通长销法包括实心销法与管销法；插销法也包括束绳收放法在内；束绳收放法是指以单根绳或多根绳从伞状折叠杆组的外侧或内侧进行捆束，且束绳不是箍筋，束绳是从耳环(穿绳器)中活动穿过，而箍筋是通过箍筋固定装置与折叠杆进行固定连接；束绳可以是单道或多道，也可以是螺旋绳，并将伞笼收拢后的绳头或中部弯曲形成的绳端以纵向插销进行穿插和约束从而实施对伞笼收拢状态的锁定，待伞笼植入到位后，拔除插销，即可解除对伞笼的捆束，伞笼在复位弹簧的回弹力作用得以复张；缺点是容易引起束绳首尾处折叠杆沿伞笼切向的变形或移位。

优选的，当利用套管法实施伞状扩体设备在扩孔段内的扩张时，包括复位弹簧48，还在穿筋盘8后方的灌注管上设置有台阶Ⅱ99，台阶Ⅱ后侧的灌注管上套设推力轴承Ⅱ95，推力轴承Ⅱ95后侧的灌注管上套设推拉板97，推拉板97后侧的灌注管上套设推力轴承Ⅲ101，推力轴承Ⅲ101后侧的灌注管上设置有台阶Ⅲ100；推力轴承Ⅰ98之前的灌注管为小径段，活动穿过拉筋盘3；推力轴承Ⅰ98之后的灌注管为大径段，活动穿过穿筋盘8；套管89活动套设在伞状扩体装置外面，套管89的前端抵达拉筋盘3旁侧和/或插入钻帽1后端，套管89的后端与推拉板97固定连接；锚筋4活动穿过推拉板97；伞状扩体装置的其他扩张方法和结构可以和套管法叠加使用，例如附图21所示即为套管法与自适应扩张法的叠加；当复张动力采用纵向弹簧时，复位弹簧可位于拉筋盘前方，也可位于拉筋盘与穿筋盘之间，也可位于穿筋盘之后；加力柱既可以是中心筒式的，也可以是柱列状的。推力轴承是传递轴向推力的轴承，可以是平面轴承、锥形轴承等，例如附图20中的推力轴承Ⅳ，附图60中的推力轴承Ⅴ、推力轴承Ⅵ。

优选的，当利用灌注管自携短销法实施伞状扩体设备在扩孔段内的扩张时，包括复位弹簧48，还在穿筋盘8后方的灌注管上设置有台阶Ⅱ99，台阶Ⅱ99后侧的灌注管上套设推力轴承Ⅱ95，推力轴承Ⅱ95后侧的灌注管上套设推拉板97，推拉板97后侧的灌注管上套设推力轴承Ⅲ101，推力轴承Ⅲ101后侧的灌注管上设置有台阶Ⅲ100；还纵向设置有若干根插销Ⅰ91，插销Ⅰ围绕加力柱5分布且数量与折叠杆相同，插销Ⅰ91与折叠杆、加力柱5三者位于同一纵截面上；并设置若干个套环Ⅱ119，插销Ⅰ91的前端依次活动穿过穿筋盘8、套环Ⅱ119并插入或活动穿过防凹陷装置30和/或拉筋盘3；插销Ⅰ91的后端或与推拉板 97直接固定连接，或活动穿过推拉板97并在推拉板97前侧、后侧分别与推进头76、反拉头67固定连接；推进头76、反拉头67均无法通过推拉板97，推拉板97与灌注管12固定连接；套环Ⅱ119与折叠杆、插销Ⅰ91一一对应，且将对应的折叠杆、插销Ⅰ91同时套入套环Ⅱ119内；或设置有若干个套环Ⅰ90以及若干根连接套绳88，连接套绳88的内端与套环Ⅰ90固定连接，外端与折叠杆连接，连接套绳88、套环Ⅰ 90、折叠杆一一对应连接；套环Ⅰ90将收缩后的折叠杆对应锁定在插销Ⅰ91上，插销Ⅰ91的前端被防凹陷装置30和/或拉筋盘3横向约束，中部被穿筋盘8横向约束；

优选的，当采用气囊或液囊法实施伞状扩体装置的锁定和复张时，设置有气囊或液囊及从囊内通向钻孔外的耐压管，用于伞状扩体装置的复张，并在气囊或液囊上设置有安全阀，或增加设置复位弹簧48；气囊或液囊安设在伞状扩体装置的前端、后端之间/拉筋盘3、穿筋盘8之间，或伞状扩体装置的后端/穿筋盘 8之后；

气囊或液囊的使用方法包括加压和泄压两种方式，加压法是在囊中未充入介质情形下将伞状扩体装置植入扩孔段内，再通过以额定压力加入气体或液体使囊扩张到预设形状从而撑开伞状折叠杆组扩张；泄压法是预先加入气体或液体使囊扩张到预设形状从而使伞状折叠杆组收缩，然后将伞状扩体装置植入扩孔段内，再释放或抽吸囊内介质，或加压至预设压力值使安全阀冲开，囊失压收缩从而使伞状折叠杆组在复位弹簧回弹力作用下得以复张。

优选的，当采用热熔法实施伞状扩体设备在扩孔段内的扩张时：设置有复位弹簧48、热熔绳；

若热熔绳横向设置：当热熔绳数量为一根时，伞状折叠杆组收拢后各折叠杆以单根热熔绳串联并收紧，电热装置套设在热熔绳上；当热熔绳数量为多根时，各热熔绳内端与加力柱5或锚筋4或灌注管12连接，热熔绳外端与折叠杆连接；

若热熔绳纵向设置，热熔绳位于拉筋盘3与穿筋盘8之间，或热熔绳位于穿筋盘8与后托板44或后碇板105之间；

优选的，当采用横向结绳法或横向拴系法实施伞状扩体设备在扩孔段内的扩张时，在各折叠杆上设置有耳环34，并设置束缚绳以串联或并联方式活动穿过各耳环34，束缚绳的绳头延伸出钻孔外；

优选的，当采用纵向拴系法实施伞状扩体设备在扩孔段内的扩张时，设置有内碇与外碇，及沿纵向设置有拴系件，拴系件前端固定在内碇上，内碇固定在穿筋盘上，拴系件后端引出钻孔外与外碇连接，外碇与锚筋后端固定连接；优选的，当采用纵向结绳法实施伞状扩体设备在扩孔段内的扩张时，设置有束缚绳以及绳结，并将绳头延伸出钻孔外；

优选的，当采用旋喷离断法实施伞状扩体设备在扩孔段内的扩张时，设置有沿纵向分布、旋喷射流可切割的锁定装置；此处的锁定装置包括螺栓、拉栓、顶杆、束缚绳、拉杆、插销等构件。

优选的，当采用卷绳法实施伞状扩体设备在扩孔段内的扩张时，设置有一根纵向的卷轴与若干根横向的束缚绳，以及复位弹簧；每根折叠杆分别固定连接一根束缚绳，每根束缚绳的另一端固定在卷轴上；当卷轴横向旋转收卷束缚绳后，在钻孔外设置插销或棘齿以固定卷轴的转角。卷轴可以是空心或实心，可以和灌浆管、测具等合并设置。

优选的，当采用气动或液动活塞缸实施伞状扩体装置的锁定和复张时，活塞缸为单向或双向活塞缸，其中单向活塞缸或为单向缩进式，或为单向伸出式；单向缩进式或单向伸出式活塞缸或为实心，或为空心；活塞缸仅使用一个，或以两个或两个以上串联或并联使用；

单向活塞缸包括活塞、缸套两部分，活塞、缸套之间设置有密封装置Ⅱ62；

优选的，本结构为利用旋栓法实施伞状扩体设备在扩孔段内的扩张时的优选结构，在拉筋盘3前方还设置有抓钉，抓钉与伞状折叠杆组的前端或拉筋盘3固定连接；当加力柱仅有一根时，加力柱的横截面为非圆形。抓钉与非圆形截面用于将伞状扩体装置整体横向固定在扩孔段前方孔壁上无法转动，从而能够以横向旋转植伞送锚工具的方式实施解锁从而实现伞状折叠杆组的扩张；抓钉与导向帽和/或锚头防护装置和 /或锚筋回收装置可合并设置。非圆形的含义是指能够传递扭矩的一切形状，包括三角形及其他多边性、椭圆形、双曲线形、梅花形、工字形、一字形、十字形等，以及由2个以上的圆形并列或交叉构成的复合形状等。

优选的，本结构为采用销闩法实施伞状扩体装置的锁定和复张时的优选结构，还设置有销闩112、插销Ⅱ92、退闩弹簧115或退闩磁铁，拉栓111/顶杆178的后端横向凿设有槽洞Ⅰ96，销闩112的一端沿垂直销闩方向凿设有槽洞Ⅱ114；

对正向折叠的伞状折叠杆组，当应用顶杆时，顶杆178的前端与拉筋盘固定或单向固定连接、后端活动穿过穿筋盘，销闩安设在穿筋盘前侧；当应用拉栓时，拉栓111的前端与穿筋盘固定或单向固定连接、后端活动穿过后碇板，销闩安设在后碇板后侧；

对反向折叠的伞状折叠杆组，当应用顶杆时，顶杆178的前端与穿筋盘固定或单向固定连接、后端活动穿过后托板，销闩安设在后托板前侧；当应用拉栓时，拉栓111的前端与拉筋盘固定或单向固定连接、后端活动穿过穿筋盘，销闩安设在穿筋盘后侧；

销闩112横向活动穿过槽洞Ⅰ96，在销闩112上连接有退闩弹簧115，插销Ⅱ92沿纵向活动穿过槽洞Ⅱ114且活动穿过穿筋盘8或后托板44或后碇板105；或未安设退闩弹簧115但安设有退闩磁铁，退闩磁铁包括1块或2块磁铁，1块则固定在销闩112或邻近构件上，2块则分别固定在销闩112和邻近构件上；邻近构件可以是利用伞状扩体装置内的现有构件，也可以单独设置并固定在销闩旁侧的现有构件上；退闩磁铁可以是永磁铁，也可以是电磁线圈。

优选的，本结构为利用电磁驱动法实施伞状扩体设备扩张时的优选结构，设置后托板44与锚筋4固定连接，或通过外柱5-1与拉筋盘3固定连接；

优选的，本结构为利用电磁锁定法实施伞状扩体装置的锁定和复张时的优选结构，还设置有防水电磁铁88；防水电磁铁88与灌注管12的中部固定连接；对正向折叠的伞状折叠杆组而言，拉栓111的前端连接在穿筋盘8上、后端活动穿过后碇板105，防水电磁铁放置在后碇板105或后托板44后侧与拉栓111后端直接或间接吸合，后碇板105固定在锚筋4上或通过外柱5-1与拉筋盘3固定连接或单向固定连接此处单向固定连接是指后碇板与拉筋盘只能靠近而无法远离；对反向折叠的伞状折叠杆组而言，拉栓111的前端固连接在拉筋盘3上、后端活动穿过穿筋盘8，防水电磁铁放置在穿筋盘8后侧与拉栓后端直接或间接吸合；间接吸合是指通过衔铁等中间装置进行吸合或有防水塑胶阻隔等情况或在拉栓上横向开凿槽洞Ⅰ 113，以衔铁作为穿销或安设有衔铁的穿销对拉栓进行横向锁定，以电磁铁通电或断电控制穿销进出槽洞Ⅰ；并通过复位弹簧48回弹驱动实现拉筋盘、穿筋盘相互靠拢或相互远离，从而实现伞状折叠杆组的复张；

优选的，本结构为利用活塞缸法实施实施伞状扩体装置的锁定和复张时的优选结构，

结构N中所述单向活塞缸为单向伸出活塞缸，单向伸出活塞缸的活塞或为柱塞58，或包括活塞板、活塞杆，缸套包括缸套壁、缸套底座51；当活塞上下同径时为柱塞例如附图10、附图11所示，否则分化为活塞板、活塞杆；

当单向伸出活塞缸为实心时，密封装置Ⅱ62仅包括一道密封，位于柱塞58或实心活塞板74外侧、单层缸套壁70内侧；例如附图10中所示位于拉筋盘前侧的活塞缸；

当单向伸出活塞缸为空心时，缸套壁包括缸套内壁57、缸套外壁56，密封装置Ⅱ62包括两道单组密封或一道两组密封，其中一道/组位于柱塞58或空心活塞板55内侧、缸套内壁57外侧，另一道/组位于柱塞58或空心活塞板55外侧、缸套外壁56内侧；其中道和组的含义为：当密封装置Ⅱ同时设置在缸套的顶端和底端时为两道，当密封装置Ⅱ仅仅设置在缸套的顶端或底端时为一道；当密封装置Ⅱ设置在实心柱塞外侧时为一组；当密封装置Ⅱ同时设置在空心柱塞的外侧和内侧且设置标高相同时为一道两组例如附图 11所示。

单向缩进活塞缸的活塞包括活塞板、活塞杆，缸套包括缸套壁、缸套底座51；

当单向缩进活塞缸为实心时，密封装置Ⅱ62包括两道密封，其中一道为活塞杆密封72，位于实心活塞杆73与缸套底座51之间，另一道为缸套密封71，位于实心活塞板74与单层缸套壁70之间；

当单向缩进活塞缸为空心时，活塞板为空心活塞板55，活塞杆为空心活塞杆54或实心活塞杆73，缸套壁为单层缸套壁70或包括缸套内壁57、缸套外壁56；

密封装置Ⅱ62包括两道密封，其中一道为活塞杆密封72，位于实心活塞杆73与缸套底座51之间，或空心活塞杆54与缸套底座51之间；另一道为缸套密封71；

当缸套壁为单层缸套壁70时，缸套密封71仅一组，位于空心活塞板55与单层缸套壁70之间；例如附图13、附图14、附图15所示；

当缸套壁包括缸套内壁57、缸套外壁56时，缸套密封71包括内、外两组，分别位于空心活塞板55 内缘与缸套内壁57之间、空心活塞板55外缘与缸套外壁56之间；每道密封或每道密封中的每组密封可以是单个密封圈，也可以是组合密封圈；

优选的，本结构为利用气动或液动销法实施伞状扩体设备在扩孔段内的扩张时的优选结构，设置有气动或液动活塞缸，活塞缸为单向伸出式或单向缩进式，单向活塞缸包括活塞、缸套两部分，活塞、缸套之间设置有密封装置Ⅱ62；并将活塞杆或柱塞58作为插销使用，且设置若干个套环Ⅰ90或套环Ⅱ119或束环86或绕环137活动套设在活塞杆上，其中每个套环Ⅰ90均通过辐条与对应的折叠杆连接，每根辐条外端与折叠杆固定连接，内端与套环Ⅰ90固定连接；辐条可以是软质的连接套绳，也可以是刚性杆件。

进一步的，

当利用活塞缸法实施实施伞状扩体装置的锁定和复张，且当活塞缸与加力柱5合并设置时，加力柱5 与活塞或缸套合并；且当采用空心活塞缸时：在缸套壁上和/或空心活塞杆54上位于活塞的行程尽头处设置泄浆孔46，或设置活塞行程尽头处的缸套无外盖，活塞被直接顶出缸套；当采用实心活塞缸时：在缸套壁上位于活塞的行程尽头处设置泄浆孔46，或设置活塞行程尽头处缸套无外盖，活塞被直接顶出缸套；

优选的，当采用单向活塞缸作为伞状折叠杆组复张动力，且当密封装置Ⅱ62中的密封圈为O型密封圈时66，密封装置Ⅱ62还包括相互配合的方槽64、弧形槽65，方槽64和弧形槽65分别位于O型密封圈两侧的活塞、缸套上；

对单向伸出式活塞缸：密封装置Ⅱ62设置在缸套的顶端和/或底端；当密封装置Ⅱ62位于活塞缸顶端时，活塞侧为弧形槽65，缸套侧为方槽64；当密封装置Ⅱ62位于活塞缸底端时，活塞侧为方槽64，缸套侧为弧形槽65；

对单向缩进式活塞缸：密封装置Ⅱ62同时设置在缸套的顶端和底端；当密封装置Ⅱ62位于活塞缸顶端时，活塞侧为方槽64，缸套侧为弧形槽65；当密封装置Ⅱ62位于活塞缸底端时，活塞侧为弧形槽65，缸套侧为方槽64；其中缸套底座端为缸套的底端，另一侧为顶端；O型密封圈的应用例如附图10、附图 13、附图15所示。

当密封装置Ⅱ62中的密封圈为Y型密封圈69时，密封装置Ⅱ62还包括台阶Ⅴ63与压紧装置61，Y 型密封圈安装在台阶Ⅴ63与压紧装置61之间；Y型密封圈开口朝向介质腔室60；压紧装置通常为环形螺帽；以及Y型密封圈的应用例如附图11、附图14、附图58所示。

对单向伸出式活塞缸：当活塞缸为实心时，密封装置Ⅱ62设置在柱塞58或实心活塞板74的外缘；当活塞缸为空心时，密封装置Ⅱ62同时设置在柱塞58或空心活塞板55的外缘、内缘；

对单向缩进式活塞缸：密封装置Ⅱ62同时设置在实心活塞板74或空心活塞板55的外缘、缸套底座 51的内缘。

实施例2：如图1所示，可以仅设置外柱或内柱，也可外柱、内柱同时使用。插销前端可以穿设在防凹陷装置上，也可穿设在拉筋盘上。台阶Ⅰ之前、之后的旋喷钻杆既可同径，也可异径。插销可以是实心销，也可以是灌浆管销。图中套环Ⅱ是与外柱36、内柱38均为互相独立，无套设关系。旋喷钻杆顶推拉筋盘，但以其非圆截面前端带动钻帽旋转。

实施例3：如图3所示，旋喷钻杆以中部的台阶Ⅰ顶推穿筋盘，但以其非圆截面前端带动钻帽旋转。旋喷钻杆与插销合并设置。

实施例4：如图4所示，防凹陷装置固定在承压柱Ⅱ外侧，并提供锚筋活动穿过；伸缩承压柱活动套设在旋喷钻杆外侧。旋喷钻杆顶推钻帽，且以其非圆截面前端带动钻帽旋转。如图5所示，旋喷钻杆顶推拉筋盘，但以其非圆截面前端带动钻帽旋转。如图6所示，旋喷钻杆顶推钻帽，且以其非圆截面前端带动钻帽旋转，旋喷钻杆活动套设在承压柱Ⅰ内。图5、图6中旋喷钻杆均与插销合并设置。

实施例5：如图7所示，插销Ⅰ可以穿设在防凹陷装置或者拉筋盘上，防凹陷装置可与扶正器合并设置固定在内柱上，防凹陷装置提供锚筋、弹簧等活动穿过。

实施例6：如图9所示，插销与旋喷钻杆合并设置。应用束绳收放法容易发生：收绳时折叠杆被束绳切向拉挤变形，放绳时束环被耳环卡住。

实施例7：如图15所示，单向缩进活塞缸与伸缩承压柱合并设置，即空心活塞杆与承压柱Ⅱ合并设置，承压柱Ⅱ反向延长段165与承压柱Ⅱ40之间、承压柱Ⅱ反向延长段165与拉筋盘3之间固定连接，可以是螺纹连接、焊接等等。穿筋盘与缸套底座合并设置。

实施例8：如图18所示，图中拉绳用于竖直下倾孔中，当伞笼植入钻孔之前，将拉绳后端与锚筋后端做临时固定，当撤出旋喷钻杆后，解除临时固定，利用穿筋盘在重力作用下自沉使伞笼扩张；当复张受阻 (比如滑移通道被泥团糊住或被砂粒卡住情况)时，可设置刚性杆进行实施推(刚性杆)拉(锚筋)法扩张，并可对刚性杆实施锤击，使穿筋盘下沉从而扩张伞笼。

实施例9：如图19所示，整体式承压柱前端固定在拉筋盘上，拉筋盘与钻帽纵向固定、横向可旋转连接，前轴承安设在底圈梁与拉筋盘之间，后轴承安设在拉筋盘与防脱装置之间，底圈梁与帽柱或尾翼固定连接，防脱装置呈环状并与尾翼固定连接。整体式承压柱尾部固定设置后向反限位装置，后反向限位装置呈环状。伞笼为反向折叠后滑动式，以复位弹簧实现被动式自适应扶壁钻进。

实施例10：如图55所示，前推台阶与反拉台阶合并成为推拉台阶161，推拉台阶的前后均安设推力轴承，推力轴承、推拉台阶被固定在轴承座106内并允许自轴旋转，轴承座与防水电磁铁的支座109固定连接；支座109通过拉栓和复位弹簧或磁力装置实现与后碇板、穿筋盘的临时性固定连接(可拆卸固定连接)，复位弹簧可以设置在拉筋盘与穿筋盘之间或穿筋盘与后碇板之间。也可以是如图56所示，前推台阶与反拉台阶将推力轴承夹持在中间。

实施例11：如图57所示，相邻锚索合并成为U型可回收锚索，荷载转换装置后置于穿筋盘前侧；前反向限位装置为环形并与导向帽固定连接，旋喷钻杆前端活动穿过拉筋盘、前反向限位装置、导向帽，中部以前推台阶顶推拉筋盘，后端活动穿过穿筋盘。

实施例12：如图58所示，伸缩承压柱由承压柱Ⅱ反向延长段165、承压柱Ⅱ40、导轨反向延长段176、导轨39构成；伸缩承压柱与单向缩进式活塞缸合并设置，其中导轨与空心活塞杆合并设置，承压柱Ⅱ与缸套合并设置；承压柱Ⅱ反向延长段165为筒形，其前端与拉筋盘固定连接，后端与缸套底座或单层缸套壁固定连接，拉筋盘与前铰接杆固定连接；导轨反向延长段为筒形，其后端与后铰接杆固定连接，前端与空心活塞杆或空心活塞板固定连接；

实施例13：如图60、图61所示，旋喷钻杆与锚筋合并设置，钻孔时旋喷钻杆向前顶推伞笼，钻孔、扩孔完成后，旋喷钻杆继续顶推伞笼前进小段距离(相当于拉筋盘的滑动行程)，然后向后拉旋喷钻杆，即可将伞笼打开，并可通过在固结材料浆液凝固之前施加预应力拉拔检验伞笼是否打开，也可反复小幅进退旋喷钻杆进行验证。

实施例14：如图62、图63所示，旋喷钻杆与锚筋、外拉杆合并设置，钻孔时旋喷钻杆向前顶推伞笼，钻孔、扩孔完成后，旋喷钻杆继续顶推伞笼前进小段距离(相当于拉筋盘的滑动行程)，然后向后拉旋喷钻杆，即可将伞笼打开，并可通过在固结材料浆液凝固之前施加预应力拉拔检验伞笼是否打开，也可反复小幅进退旋喷钻杆进行验证。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.旋喷锚杆索自携式伞状扩体设备，包括若干根旋喷钻杆(12-1)、若干根锚筋(4)、若干个荷载转换装置(2)、若干个伞状扩体装置，每个所述伞状扩体装置包括若干伞状折叠杆组，每个所述伞状折叠杆组包括若干折叠杆，且在伞状折叠杆组的前、后两端处，折叠杆均被集中铰接约束呈中心对称状；所述伞状折叠杆组为正向折叠或反向折叠；其特征在于，

所述伞状扩体装置套设在旋喷钻杆(12-1)上；还在旋喷钻杆(12-1)上固定设置有前推台阶(162)和/或反拉台阶(163)，和/或在伞状扩体装置的前侧设置有钻帽(1)；

每个伞状扩体装置还包括若干根沿纵向分布的加力柱(5)和/或拉筋盘(3)和/或穿筋盘(8)；所述加力柱(5)包括外柱(5-1)和/或内柱(5-2)和/或整体式限位装置(31)和/或构造柱(182)；

所述拉筋盘(3)横向设置于伞状折叠杆组的前端，穿筋盘(8)横向设置于伞状折叠杆组的后端。

2.根据权利要求1所述的旋喷锚杆索自携式伞状扩体设备，其特征在于：

当加力柱(5)数量为一根时，加力柱(5)位于伞状折叠杆组的中轴线上；当加力柱(5)数量大于或等于两根时，加力柱(5)环绕伞状折叠杆组的中轴线分布；

每一根所述折叠杆的前端与加力柱(5)的前部或拉筋盘(3)无铰接装置铰接，或通过前铰接装置(19)与加力柱(5)的前部或拉筋盘(3)铰接；折叠杆的后端与加力柱(5)的后部或穿筋盘(8)无铰接装置铰接，或通过后铰接装置(21)与加力柱(5)的后部或穿筋盘(8)铰接；前铰接装置(19)与加力柱(5)的前部或拉筋盘(3)固定连接，后铰接装置(21)与加力柱(5)的后部或穿筋盘(8)固定连接；

当折叠杆前端与加力柱(5)的前部或拉筋盘(3)无铰接装置铰接，或折叠杆后端与加力柱(5)的后部或穿筋盘(8)无铰接装置铰接时，折叠杆的前端或后端设置有闭合环(125)，加力柱(5)和/或或拉筋盘(3)和/或穿筋盘(8)上设置有穿孔(122)，闭合环(125)活动穿过穿孔(122)并扣锁在穿孔(122)上，且闭合环(125)所在平面与拉筋盘(3)、穿筋盘(8)垂直或与加力柱(5)的切向垂直；

当折叠杆的前端通过前铰接装置(19)与加力柱(5)的前部或拉筋盘(3)铰接时，每根折叠杆的前端与前铰接装置(19)铰接于前铰链(26)；当折叠杆的后端通过后铰接装置(21)与加力柱(5)的后部或穿筋盘(8)铰接时，每根折叠杆的后端与后铰接装置(21)铰接于后铰链(27)；每根折叠杆均包括长杆(6)与短杆(7)，长杆(6)与短杆(7)铰接于中铰链(24)，所述折叠杆正向或反向组装；前铰链(26)、中铰链(24)、后铰链(27)均为无连接器铰链、单连接器铰链、双连接器铰链之一；

所述外柱(5-1)为外拉杆(37)或外承压柱；所述外柱(5-1)的前端直接或间接与每根折叠杆的前端铰接，外柱(5-1)后端活动穿过伞状折叠杆组后端作为伞状折叠杆组后端沿纵向滑移的轨道；或外柱(5-1)的前端活动穿过伞状折叠杆组前端作为伞状折叠杆组前端沿纵向滑移的轨道，后端直接或间接与每根折叠杆的后端铰接；或外柱(5-1)前端活动穿过伞状折叠杆组前端作为伞状折叠杆组前端沿纵向滑移的轨道，后端活动穿过伞状折叠杆组后端作为伞状折叠杆组后端沿纵向滑移的轨道；

所述内柱(5-2)为承压柱Ⅰ(38)或伸缩承压柱或伸缩拉杆；当内柱为承压柱Ⅰ(38)时，所述承压柱Ⅰ(38)的一端直接或间接与每根折叠杆的前端或后端铰接，另一端位于伞状折叠杆组的前端与后端之间；当内柱(5-2)为伸缩承压柱或伸缩拉杆时，所述伸缩承压柱或伸缩拉杆的两端分别直接或间接与每根折叠杆的前端、后端铰接。

3.根据权利要求2所述的旋喷锚杆索自携式伞状扩体设备，其特征在于：

当内柱(5-2)为承压柱Ⅰ(38)时：

所述承压柱Ⅰ(38)的一端为固定端Ⅰ、另一端为非固定端Ⅰ；所述固定端Ⅰ与每根折叠杆的前端或后端铰接，或与拉筋盘(3)或穿筋盘(8)固定连接或单向固定连接，所述非固定端Ⅰ位于伞状折叠杆组的前、后两端之间或拉筋盘(3)、穿筋盘(8)之间；

所述承压柱Ⅰ(38)与锚筋(4)的连接方式包括：

承压柱Ⅰ(38)套设在锚筋(4)上；和/或，承压柱Ⅰ(38)的非固定端Ⅰ在穿筋盘(8)或拉筋盘(3)上的轴向投影处设置有接收坑洞(153)或接收凸起(160)，接收坑洞(153)或接收凸起(160)与非固定端Ⅰ相匹配；和/或，在非固定端Ⅰ上设置有扶正器(177)，扶正器(177)固定在承压柱Ⅰ(38)上，锚筋(4)在纵向上穿过所述扶正器(177)，且在横向上锚筋(4)与承压柱Ⅰ(38)、扶正器(177)三者位置相对固定；

当内柱(5-2)为伸缩承压柱时：

所述伸缩承压柱包括相互配合的承压柱Ⅱ(40)、导轨(39)；承压柱Ⅱ(40)沿导轨(39)进行纵向滑动；承压柱Ⅱ(40)的一端为固定端Ⅱ、另一端为非固定端Ⅱ，所述固定端Ⅱ与每根折叠杆的前端或后端铰接，所述非固定端Ⅱ无法穿过伞状折叠杆组的前端或后端/拉筋盘(3)或穿筋盘(8)；所述导轨(39)的一端为非固定端Ⅲ，另一端为固定端Ⅲ，非固定端Ⅲ与非固定端Ⅱ活动连接，固定端Ⅲ与每根折叠杆的后端或前端铰接；或在固定端Ⅱ与固定端Ⅲ二者中，其任一者与拉筋盘(3)固定或单向固定连接，另一者与穿筋盘(8)固定或单向固定连接；

或，所述伸缩承压柱包括相互配合的承压柱前段(187)、承压柱后段(188)，承压柱前段(187)与承压柱后段(188)互为导轨沿纵向滑动；承压柱前段(187)的前端与每根折叠杆的前端铰接或与拉筋盘(3)固定连接，所述承压柱后段(188)的后端与每根折叠杆的后端铰接或与穿筋盘(8)固定连接，承压柱前段(187)的后端与承压柱后段(188)的前端相互单向固定连接；

或，所述伸缩承压柱包括相互配合的承压柱Ⅱ(40)、承压柱Ⅱ反向延长段(165)、导轨(39)、导轨反向延长段(176)；承压柱Ⅱ(40)的一端为固定端Ⅱ、另一端为非固定端Ⅱ，所述固定端Ⅱ通过承压柱Ⅱ反向延长段(165)与每根折叠杆的前端或后端铰接；所述导轨(39)的一端为非固定端Ⅲ，另一端为固定端Ⅲ，非固定端Ⅲ与非固定端Ⅱ活动连接，固定端Ⅲ通过导轨反向延长段(176)与每根折叠杆的后端或前端铰接；承压柱Ⅱ反向延长段(165)与承压柱Ⅱ(40)固定连接；导轨反向延长段(176)与导轨(39)固定连接；

当内柱(5-2)为伸缩拉杆时：

所述伸缩拉杆包括相互配合的拉杆前段(77)、拉杆后段(78)；拉杆前段(77)与拉杆后段(78)互为导轨进行纵向滑动；拉杆前段(77)的前端与每根折叠杆的前端铰接或与拉筋盘(3)固定连接或单向固定连接，拉杆后段(78)的后端与每根折叠杆的后端铰接或与穿筋盘(8)固定连接或单向固定连接，拉杆前段(77)的后端与拉杆后段(78)的前端相互单向固定连接；

当外柱(5-1)为外承压柱时：

所述外承压柱为整体式承压柱(36)或分体式承压柱，其中分体式承压柱包括相互配合的承压柱Ⅱ(40)、承压柱Ⅱ反向延长段(165)、导轨(39)；承压柱Ⅱ(40)沿导轨(39)进行纵向滑动；承压柱Ⅱ(40)的一端为固定端Ⅱ、另一端为非固定端Ⅱ，所述固定端Ⅱ通过承压柱Ⅱ反向延长段(165)与每根折叠杆的前端或后端铰接；所述导轨(39)的一端为非固定端Ⅲ，另一端为固定端Ⅲ，非固定端Ⅲ与非固定端Ⅱ活动连接，固定端Ⅲ与每根折叠杆的后端或前端铰接；承压柱Ⅱ反向延长段(165)与承压柱Ⅱ(40)固定连接；

当外柱(5-1)为外拉杆(37)时：

所述外拉杆(37)的一端与每根折叠杆的前端或后端铰接，另一端与每根折叠杆的后端或前端单向固定；或一端与拉筋盘(3)或穿筋盘(8)固定或单向固定，另一端与穿筋盘(8)或拉筋盘(3)单向固定。

4.根据权利要求2所述的旋喷锚杆索自携式伞状扩体设备，其特征在于：

无连接器铰链的一侧为环形插头(121)或圆球或闭合环(125)；

当无连接器铰链的一侧为环形插头(121)时，另一侧为与之配合的环形插座(130)；

当无连接器铰链的一侧为圆球时，另一侧为与之配合的球座；球座具有沿纵向延伸的开口，供圆球与开口外的长杆(6)或短杆(7)或前铰接装置(19)或后铰接装置(21)固定连接，且圆球沿径向纵截面以任意角度旋转但无法脱离球座；

当无连接器铰链的一侧为闭合环(125)时，另一侧也为闭合环(125)，两个闭合环(125)相互扣锁，两个闭合环(125)所在平面相互垂直且至少一个闭合环(125)的环孔(120)为圆形；

其中单连接器铰链的一侧为公连接器(124)或母连接器(123)，公连接器上设置有环形插头(121)，母连接器上设置有环形插座(130)；单连接器铰链的另一侧为与公连接器(124)或母连接器(123)配合的环形插座(130)或环形插头(121)；

其中双连接器铰链的一侧为公连接器(124)或母连接器(123)，公连接器(124)上设置有环形插头(121)，母连接器上设置有环形插座(130)；双连接器铰链的另一侧为与公连接器(124)或母连接器(123)配合的母连接器(123)或公连接器(124)；

其中环形插头、环形插座的连接结构为：环形插座(130)上并联固定有两个相互隔开的环，环形插头(121)插入环形插座(130)的两个环之间的空隙，环形插座(130)、环形插头(121)双方至少一方的环孔(120)为圆形，铰链销轴同时贯穿环形插座(130)与环形插头(121)双方的环孔(120)。

5.根据权利要求3所述的旋喷锚杆索自携式伞状扩体设备，其特征在于：还包括以下任意一种或多种结构：

结构一：在长杆(6)后端设置有长杆延长部(43)，长杆延长部(43)与长杆(6)后端在中铰链(24)处固定连接，或长杆延长部(43)与长杆(6)为整体结构；长杆延长部(43)的长度小于短杆(7)；

或设置有船形件(47)，船形件(47)连接在中铰链上，并以中铰链的销轴为转轴、在中铰链的外侧自由转动；

所述长杆延长部(43)沿长杆(6)轴线延伸或向内侧发生弯折，和/或长杆延长部(43)沿切向加宽为船形；

结构二：还包括测具(53)，测具(53)的后部标记有刻度线；测具(53)的前端与伞状折叠杆组的后端/穿筋盘(8)连接，测具的后端向后延伸出钻孔外；和/或植伞工具携带有光学或物理学探测装置，用于验证伞笼的扩张状态；

结构三：还包括灌注管(12)，所述灌注管(12)的前端与伞状扩体装置连接，灌注管(12)的后端向后延伸出钻孔外；

结构四：还包括排气管(28)，排气管(28)的前端与伞状扩体装置连接，排气管(28)的后端向后延伸出钻孔外；

结构五：还包括箍筋(9)和/或膜袋(42)，膜袋(42)用于在灌注施工时将伞状扩体装置与外部环境进行分隔；所述折叠杆通过若干层箍筋(9)和/或膜袋(42)实现周向拉结；所述折叠杆与箍筋(9)在交叉点固定连接，和/或折叠杆与膜袋固定连接；

结构六：在伞状折叠杆组的前、后两端之间设置有防凹陷装置(30)；

结构七：在植伞工具与伞状扩体装置之间设置有顶推装置(32)和/或牵引装置，所述顶推装置或牵引装置用于使得伞状扩体装置能够随同植伞工具一同进入锚孔；顶推装置固定在植伞工具上，且顶推装置与伞状扩体装置的被顶推构件固定或单向固定连接，顶推装置(32)无法向前穿过被顶推构件；牵引装置横向设置并与伞状扩体装置的被牵引部位连接，植伞工具向前顶推牵引装置的后侧；和/或牵引装置沿纵向设置，且牵引装置的前端与植伞工具的前端连接，牵引装置的后端与伞状扩体装置的被牵引构件连接；

结构八：还包括定向机构，所述定向机构用于使得当伞状扩体装置装配完成后，每一根折叠杆均保持与拉筋盘、穿筋盘的中轴线处于同一纵截面内；

结构九：当前铰接装置或后铰接装置为竖向铰接板时，在竖向铰接板的旁侧设置肋梁，肋梁固定在拉筋盘或穿筋盘上，且肋梁紧靠且垂直于竖向铰接板；当前铰接装置、后铰接装置为铰接杆时，前铰接装置(19)与拉筋盘(3)的连接处，或后铰接装置(21)与穿筋盘(8)的连接处设置有弹性装置；

结构十：所述伞状扩体装置还并联或串联有扩孔段对中支架，所述对中支架包括1个正向或反向折叠的支架折叠杆组，所述支架折叠杆组包括至少三根互呈夹角的支架折叠杆，并设置若干道箍筋与每根所述支架折叠杆固定连接，同时还设置有用于支架折叠杆组复张的复位弹簧(48)；支架折叠杆包括支架长杆和支架短杆，支架长杆和支架短杆通过支架中铰链相互铰接，支架长杆与支架折叠杆组的前端/后端铰接，支架短杆则与支架折叠杆组的后端/前端铰接；当对中支架与伞状扩体装置串联时，二者连接同一加力柱(5)，或二者均固定在同一锚筋(4)上；

结构十一：还包括刚性杆(16)和/或拉绳(13)；所述刚性杆(16)、拉绳(13)的前端与伞状折叠杆组的前端/拉筋盘(3)连接，或与伞状折叠杆组的后端/穿筋盘(8)连接，刚性杆(16)、拉绳(13)的后端向后延伸出钻孔外；

结构十二：钻帽(1)包括帽顶梁(150)、帽柱(183)、底圈梁(152)、尾翼(184)；尾翼(184)与帽柱(183)、底圈梁(152)固定连接；帽顶梁(150)不少于3根，并在内端互相固定连接，在外端与帽柱(183)固定连接；底圈梁(152)套设在旋喷钻杆(12-1)上结构十三：

当仅设置钻帽(1)未设置前推台阶(162)时，旋喷钻杆(12-1)前端与钻帽(1)之间固定或可拆卸固定连接或纵向固定或单向固定、横向不可旋转连接；钻帽(1)与伞状扩体装置在纵向固定或单向固定、在横向可旋转连接；

当钻帽(1)与前推台阶(162)同时设置时，旋喷钻杆(12-1)前部与钻帽(1)固定或可拆卸固定连接，或纵向活动或单向固定、横向不可旋转连接；钻帽(1)与伞状扩体装置纵向固定或单向固定、横向可旋转连接；

结构十四：当钻帽(1)与拉筋盘(3)活动连接时，钻帽(1)后部设置有防脱装置(35)，防脱装置位于拉筋盘(3)的后方；

结构十五：每个荷载转换装置(2)与其对应承载的伞状扩体装置固定或单向固定连接，锚筋(4)固定或可拆卸固定或活动穿设在荷载转换装置(2)上；

伞状扩体装置与其承载的锚筋(4)固定或单向固定连接或可拆卸固定连接，与非其承载的锚筋(4)活动连接；

当设置有两个以上的伞状扩体装置时，伞状扩体装置串联在同一根或多根锚筋(4)上，或并联连接在不同的锚筋(4)上；

结构十六：当锚筋(4)活动穿设在荷载转换装置(2)上时，荷载转换装置(2)为U型槽架(171)或滑轮架，供锚筋(4)呈U型活动穿设，U型槽架(171)或滑轮架与伞状折叠杆组的前端或后端连接；

结构十七：钻帽(1)前部与拉筋盘(3)之间设置有前轴承(144)，前轴承(144)位于拉筋盘的前侧；和/或钻帽(1)后部与拉筋盘(3)之间设置有后轴承(145)，后轴承(145)位于拉筋盘的后侧；

结构十八：前轴承(144)位于底圈梁(152)与拉筋盘(3)之间，后轴承(145)位于防脱装置(35)与拉筋盘(3)之间；防脱装置(35)为整体环状；

结构十九：旋喷钻杆(12-1)与钻帽(1)固定连接或可拆卸固定连接，旋喷钻杆(12-1)从所述伞状扩体装置活动穿过；

或，旋喷钻杆(12-1)与所述伞状扩体装置中的被推拉构件在纵向上固定或单向固定、在横向上可旋转连接；旋喷钻杆(12-1)上固定设置有前推台阶(162)和/或反拉台阶(163)；当旋喷钻杆(12-1)与被推拉构件在横向上可旋转连接时，前推台阶(162)与所述被推拉构件之间设置推力轴承Ⅴ(180)，和/或反拉台阶(163)与被推拉构件之间设置有推力轴承Ⅵ(181)；

结构二十：当旋喷钻杆(12-1)与锚筋(4)合并设置时，旋喷钻杆(12-1)上固定设置的前推台阶(162)与顶推装置(32)合并设置，和/或反拉台阶(163)与荷载转换装置(2)合并设置；

结构二十一：钻帽(1)上设置有钻齿(143)；

结构二十二：当旋喷钻杆(12-1)数量为一根时，旋喷钻杆(12-1)位于伞状折叠杆组的中轴线上；当旋喷钻杆(12-1)数量大于或等于两根时，旋喷钻杆(12-1)环绕伞状折叠杆组的中轴线分布；

结构二十三：旋喷钻杆(12-1)前部为非圆形截面；

结构二十四：在锚筋(4)和/或加力柱(5)上设置有限位装置和/或止退装置；或以磁吸装置代替止退装置使用，磁吸装置安设在发生相互靠拢的两个构件的至少其中一侧；当加力柱(5)为构造柱(182)时，构造柱(182)的至少一端活动穿过所述伞状折叠杆组的前端或后端，或构造柱(182)的一端与伞状折叠杆组的前端或后端固定或单向固定连接而另一端位于伞状折叠杆组的前端和后端之间或之外，且限位装置、止退装置、磁吸装置均未安装在构造柱(182)上；

结构二十五：所述接收坑洞(153)口部或接收凸起(160)肩部具有斜坡(154)；

或在外拉杆(37)的前端，固定设置有前拉头(166)，前拉头(166)无法向后穿过拉筋盘(3)；在外拉杆(37)的后端，固定设置有后拉头(167)，后拉头(167)无法向前穿过穿筋盘(8)；

或在拉杆前段(77)与拉杆后段(78)之其一者的非固定端，或在承压柱前段(187)与承压柱后段(188)之其一者的非固定端，设置钝头(45)，另一者的非固定端设置限位装置，钝头(45)与所述限位装置相互禁止通过；

结构二十六：所述限位装置为前限位装置(22)、后限位装置(14)、整体式限位装置(31)、前反向限位装置(17)、后反向限位装置中的一种或多种，所述止退装置为前止退装置(23)、后止退装置(15)、前反向止退装置(18)、后反向止退装置中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的旋喷锚杆索自携式伞状扩体设备，其特征在于：

在伞状折叠杆组的前端之前，和/或前端与后端之间，和/或后端之后，设置有复位装置，所述复位装置为复位弹簧(48)和/或活塞缸和/或磁力装置；或同时设置先导板(68)或前碇板，和/或后托板(44)或后碇板(105)用于配合复位装置使用；先导板(68)、前碇板位于拉筋盘(3)之前，后托板(44)、后碇板(105)位于穿筋盘(8)之后；所述磁力装置为磁吸装置或磁斥装置；先导板(68)、前碇板固定或单向固定在外柱(5-1)前端或锚筋(4)上，后托板(44)、后碇板(105)固定或单向固定在外柱(5-1)后端或锚筋(4)上。

7.根据权利要求1～6中任一所述的旋喷锚杆索自携式伞状扩体设备，其特征在于：

还包括以下任意一种或多种结构：

结构A：在拉筋盘(3)或穿筋盘(8)上固定设置有驱动线圈Ⅰ(179)，在加力柱(5)上固定设置有驱动线圈Ⅱ或感应线圈或永磁铁；或在加力柱(5)上固定设置有驱动线圈Ⅰ(179)，在拉筋盘(3)或穿筋盘(8)上固定设置有驱动线圈Ⅱ或感应线圈或永磁铁；

结构B：包括复位弹簧(48)，还包括旋栓Ⅰ(103)或旋栓Ⅱ(104)或拉栓(111)或顶杆(178)；其中旋栓Ⅰ(103)、旋栓Ⅱ(104)为螺栓或卡栓；所述旋栓Ⅰ(103)或旋栓Ⅱ(104)、拉栓(111)、顶杆(178)沿纵向设置在拉筋盘之前，或拉筋盘(3)与穿筋盘(8)之间，或穿筋盘(8)之后；其中旋栓Ⅰ(103)用于承受压力，旋栓Ⅱ(104)用于承受拉力，拉栓(111)用于承受拉力，顶杆(178)用于承受压力；

旋栓Ⅰ(103)或旋栓Ⅱ(104)或拉栓(111)或顶杆的后端与伞状折叠杆组的前端/拉筋盘(3)可拆卸固定连接或单向固定连接，或与伞状折叠杆组的后端/穿筋盘(8)可拆卸固定连接或单向固定连接，或与后托板(44)或后碇板(105)可拆卸固定连接或单向固定连接；

结构C：设置有复位弹簧(48)、插销Ⅲ(93)，插销Ⅲ(93)为管销或实心销，插销Ⅲ(93)的中部活动穿过穿筋盘(8)，插销Ⅲ(93)前端向前活动穿过若干个套环Ⅰ(90)或套环Ⅱ(119)或束环(86)或绕环(137)，并插入或活动穿过防凹陷装置(30)和/或拉筋盘(3)，插销Ⅲ(93)的后端延伸出钻孔外或通过拔销绳(94)延伸出钻孔外；

其中，套环Ⅰ(90)通过辐条与折叠杆一一对应连接；或套环Ⅱ(119)与折叠杆一一对应连接设置，每一个套环Ⅱ(119)均将插销Ⅲ(93)与对应的折叠杆套入环内；或以一根或多根束绳(85)依次活动穿过所有折叠杆上纵向设置的耳环(34)，并在束绳(85)的两端各固定连接一个束环(86)，两端的束环(86)均活动套设在插销Ⅲ(93)上；或以一根或多根绕绳(138)依次活动穿过所有折叠杆上的耳环(34)，且每穿过一个耳环(34)均以U形或O形方式环绕插销Ⅲ(93)形成绕环(137)，且每根绕绳(138)的首尾固定连接；耳环(34)与折叠杆固定连接；

所述套环Ⅰ(90)或套环Ⅱ(119)或束环(86)或绕环(137)将收缩后的折叠杆横向锁定在插销Ⅲ(93)上，插销Ⅲ(93)的前端被防凹陷装置(30)和/或拉筋盘(3)/伞状折叠杆组的前端横向约束，中部被穿筋盘(8)/伞状折叠杆组的后端横向约束；

或在长杆(6)、短杆(7)上分别横向设置耳环(34)，以插销Ⅲ(93)沿纵向先后贯穿短杆(7)上、长杆(6)上的耳环(34)，并将插销Ⅲ(93)的前端活动连接或可拆卸固定在伞状折叠杆组的前端/拉筋盘(3)或防凹陷装置(30)上，插销Ⅲ(93)的后端活动穿过伞状折叠杆组的后端/穿筋盘(8)并延伸出钻孔外或通过拔销绳(94)延伸出钻孔外；

结构D：包括复位弹簧(48)，还在穿筋盘(8)后方的灌注管上设置有台阶Ⅱ(99)，台阶Ⅱ后侧的灌注管上套设推力轴承Ⅱ(95)，推力轴承Ⅱ(95)后侧的灌注管上套设推拉板(97)，推拉板(97)后侧的灌注管上套设推力轴承Ⅲ(101)，推力轴承Ⅲ(101)后侧的灌注管上设置有台阶Ⅲ(100)；推力轴承Ⅰ(98)之前的灌注管为小径段，活动穿过拉筋盘(3)；推力轴承Ⅰ(98)之后的灌注管为大径段，活动穿过穿筋盘(8)；套管(89)活动套设在伞状扩体装置外面，套管(89)的前端抵达拉筋盘(3)旁侧和/或插入钻帽(1)后端，套管(89)的后端与推拉板(97)固定连接；锚筋(4)活动穿过推拉板(97)；

结构E：包括复位弹簧(48)，还在穿筋盘(8)后方的灌注管上设置有台阶Ⅱ(99)，台阶Ⅱ(99)后侧的灌注管上套设推力轴承Ⅱ(95)，推力轴承Ⅱ(95)后侧的灌注管上套设推拉板(97)，推拉板(97)后侧的灌注管上套设推力轴承Ⅲ(101)，推力轴承Ⅲ(101)后侧的灌注管上设置有台阶Ⅲ(100)；还纵向设置有若干根插销Ⅰ(91)，插销Ⅰ围绕所述加力柱(5)分布且数量与折叠杆相同，插销Ⅰ(91)与折叠杆、加力柱(5)三者位于同一纵截面上；并设置若干个套环Ⅱ(119)，插销Ⅰ(91)的前端依次活动穿过穿筋盘(8)、套环Ⅱ(119)并插入或活动穿过防凹陷装置(30)和/或拉筋盘(3)；插销Ⅰ(91)的后端或与推拉板(97)直接固定连接，或活动穿过推拉板(97)并在推拉板(97)前侧、后侧分别与推进头(76)、反拉头(67)固定连接；所述推进头(76)、反拉头(67)均无法通过推拉板(97)，推拉板(97)与灌注管(12)固定连接；套环Ⅱ(119)与折叠杆、插销Ⅰ(91)一一对应，且将对应的折叠杆、插销Ⅰ(91)同时套入套环Ⅱ(119)内；或设置有若干个套环Ⅰ(90)以及若干根辐条，辐条的内端与套环Ⅰ(90)固定连接，外端与折叠杆连接，辐条、套环Ⅰ(90)、折叠杆一一对应连接；套环Ⅰ(90)将收缩后的折叠杆对应锁定在插销Ⅰ(91)上，插销Ⅰ(91)的前端被防凹陷装置(30)和/或拉筋盘(3)横向约束，中部被穿筋盘(8)横向约束；

结构F：设置有气囊或液囊及从囊内通向钻孔外的耐压管，用于伞状扩体装置的复张，并在气囊或液囊上设置有安全阀，或增加设置复位弹簧(48)；气囊或液囊安设在伞状扩体装置的前端、后端之间/拉筋盘(3)、穿筋盘(8)之间，或伞状扩体装置的后端/穿筋盘(8)之后；

结构G：设置有复位弹簧(48)、热熔绳；

若热熔绳横向设置：当热熔绳数量为一根时，伞状折叠杆组收拢后各折叠杆以单根热熔绳串联并收紧，电热装置套设在热熔绳上；当热熔绳数量为多根时，各热熔绳内端与加力柱(5)或锚筋(4)或灌注管(12)连接，热熔绳外端与折叠杆连接；

若热熔绳纵向设置，热熔绳位于拉筋盘(3)与穿筋盘(8)之间，或热熔绳位于穿筋盘(8)与后托板(44)或后碇板(105)之间；

结构H：在各折叠杆上设置有耳环(34)，并设置束缚绳以串联或并联方式活动穿过各耳环(34)，束缚绳的绳头延伸出钻孔外；以及设置有外碇或绳结；

结构J：设置有内碇与外碇，及沿纵向设置有拴系件，拴系件前端固定在内碇上，内碇固定在穿筋盘上，拴系件后端引出钻孔外与外碇连接，外碇与锚筋后端固定连接；

结构K：设置有束缚绳以及绳结，并将绳头延伸出钻孔外；

结构L：设置有沿纵向分布、旋喷射流可切割的锁定装置；

结构M：设置有一根纵向的卷轴与若干根横向的束缚绳，以及复位弹簧；每根折叠杆分别固定连接一根束缚绳，每根束缚绳的另一端固定在卷轴上；当卷轴横向旋转收卷束缚绳后，在钻孔外设置插销或棘齿以固定卷轴的转角；

结构N：还设置有气动或液动活塞缸，活塞缸为单向或双向活塞缸，其中单向活塞缸或为单向缩进式，或为单向伸出式；单向缩进式或单向伸出式活塞缸或为实心，或为空心；活塞缸仅使用一个，或以两个或两个以上串联或并联使用；所述单向活塞缸包括活塞、缸套两部分，活塞、缸套之间设置有密封装置Ⅱ(62)。

8.根据权利要求7所述的旋喷锚杆索自携式伞状扩体设备，其特征在于，

还包括以下任意一种或多种结构：

结构Ⅰ：在拉筋盘(3)前方还设置有抓钉，抓钉与伞状折叠杆组的前端或拉筋盘(3)固定连接；当加力柱仅有一根时，加力柱的横截面为非圆形；

结构Ⅱ：还设置有销闩(112)、插销Ⅱ(92)、退闩弹簧(115)或退闩磁铁，拉栓(111)/顶杆(178)的后端横向凿设有槽洞Ⅰ(96)，销闩(112)的一端沿垂直销闩方向凿设有槽洞Ⅱ(114)；

对正向折叠的伞状折叠杆组，当应用顶杆时，顶杆(178)的前端与拉筋盘固定或单向固定连接、后端活动穿过穿筋盘，销闩安设在穿筋盘前侧；当应用拉栓时，拉栓(111)的前端与穿筋盘固定或单向固定连接、后端活动穿过后碇板，销闩安设在后碇板后侧；

对反向折叠的伞状折叠杆组，当应用顶杆时，顶杆(178)的前端与穿筋盘固定或单向固定连接、后端活动穿过后托板，销闩安设在后托板前侧；当应用拉栓时，拉栓(111)的前端与拉筋盘固定或单向固定连接、后端活动穿过穿筋盘，销闩安设在穿筋盘后侧；

销闩(112)横向活动穿过槽洞Ⅰ(96)，在销闩(112)上连接有退闩弹簧(115)，插销Ⅱ(92)沿纵向活动穿过槽洞Ⅱ(114)且活动穿过穿筋盘(8)或后托板(44)或后碇板(105)；或未安设退闩弹簧(115)但安设有退闩磁铁，退闩磁铁包括1块或2块磁铁，1块则固定在销闩(112)或邻近构件上，2块则分别固定在销闩(112)和邻近构件上；

结构Ⅲ：设置后托板(44)与锚筋(4)固定连接，或通过外柱(5-1)与拉筋盘(3)固定连接；

结构Ⅳ：还设置有防水电磁铁(88)；防水电磁铁(88)与灌注管(12)的中部固定连接；

结构Ⅴ：结构N中所述单向活塞缸为单向伸出活塞缸，所述单向伸出活塞缸的活塞或为柱塞(58)，或包括活塞板、活塞杆，所述缸套包括缸套壁、缸套底座(51)；

当所述单向伸出活塞缸为实心时，密封装置Ⅱ(62)仅包括一道密封，位于柱塞(58) 或实心活塞板(74)外侧、单层缸套壁(70)内侧；

当所述单向伸出活塞缸为空心时，缸套壁包括缸套内壁(57)、缸套外壁(56)，密封装置Ⅱ(62)包括两道单组密封或一道两组密封，其中一道/组位于柱塞(58)或空心活塞板(55)内侧、缸套内壁(57)外侧，另一道/组位于柱塞(58)或空心活塞板(55)外侧、缸套外壁(56)内侧；

所述单向缩进活塞缸的活塞包括活塞板、活塞杆，所述缸套包括缸套壁、缸套底座(51)；

当所述单向缩进活塞缸为实心时，密封装置Ⅱ(62)包括两道密封，其中一道为活塞杆密封(72)，位于实心活塞杆(73)与缸套底座(51)之间，另一道为缸套密封(71)，位于实心活塞板(74)与单层缸套壁(70)之间；

当所述单向缩进活塞缸为空心时，活塞板为空心活塞板(55)，活塞杆为空心活塞杆(54)或实心活塞杆(73)，缸套壁为单层缸套壁(70)或包括缸套内壁(57)、缸套外壁(56)；

密封装置Ⅱ(62)包括两道密封，其中一道为活塞杆密封(72)，位于实心活塞杆(73)与缸套底座(51)之间，或空心活塞杆(54)与缸套底座(51)之间；另一道为缸套密封(71)；

当缸套壁为单层缸套壁(70)时，缸套密封(71)仅一组，位于空心活塞板(55)与单层缸套壁(70)之间；

当缸套壁包括缸套内壁(57)、缸套外壁(56)时，缸套密封(71)包括内、外两组，分别位于空心活塞板(55)内缘与缸套内壁(57)之间、空心活塞板(55)外缘与缸套外壁(56)之间；

结构Ⅵ：将活塞杆或柱塞(58)作为插销使用，且设置若干个套环Ⅰ(90)或套环Ⅱ(119)或束环(86)或绕环(137)活动套设在活塞杆上，其中每个套环Ⅰ(90)均通过辐条与对应的折叠杆连接，每根辐条外端与折叠杆固定连接，内端与套环Ⅰ(90)固定连接。

9.根据权利要求8所述的旋喷锚杆索自携式伞状扩体设备，其特征在于，

当采用空心活塞缸时：在缸套壁上和/或空心活塞杆(54)上位于活塞的行程尽头处设置泄浆孔(46)，或设置活塞行程尽头处的缸套无外盖，活塞被直接顶出缸套；当采用实心活塞缸时：在缸套壁上位于活塞的行程尽头处设置泄浆孔(46)，或设置活塞行程尽头处缸套无外盖，活塞被直接顶出缸套。

10.根据权利要求9所述的旋喷锚杆索自携式伞状扩体设备，其特征在于，

当密封装置Ⅱ(62)中的密封圈为O型密封圈时(66)时，密封装置Ⅱ(62)还包括相互配合的方槽(64)、弧形槽(65)，方槽(64)和弧形槽(65)分别位于O型密封圈两侧的活塞、缸套上；

对单向伸出式活塞缸：密封装置Ⅱ(62)设置在缸套的顶端和/或底端；当密封装置Ⅱ(62) 位于活塞缸顶端时，活塞侧为弧形槽(65)，缸套侧为方槽(64)；当密封装置Ⅱ(62)位于活塞缸底端时，活塞侧为方槽(64)，缸套侧为弧形槽(65)；

对单向缩进式活塞缸：密封装置Ⅱ(62)同时设置在缸套的顶端和底端；当密封装置Ⅱ(62)位于活塞缸顶端时，活塞侧为方槽(64)，缸套侧为弧形槽(65)；当密封装置Ⅱ(62)位于活塞缸底端时，活塞侧为弧形槽(65)，缸套侧为方槽(64)；

当密封装置Ⅱ(62)中的密封圈为Y型密封圈(69)时，密封装置Ⅱ(62)还包括台阶Ⅴ(63)与压紧装置(61)，Y型密封圈安装在台阶Ⅴ(63)与压紧装置(61)之间；Y型密封圈开口朝向介质腔室(60)；

对单向伸出式活塞缸：当活塞缸为实心时，密封装置Ⅱ(62)设置在柱塞(58)或实心活塞板(74)的外缘；当活塞缸为空心时，密封装置Ⅱ(62)同时设置在柱塞(58)或空心活塞板(55)的外缘、内缘；

对单向缩进式活塞缸：密封装置Ⅱ(62)同时设置在实心活塞板(74)或空心活塞板(55)的外缘、缸套底座(51)的内缘。

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