CN217500268U - 一种涨壳式锚固装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及岩土开挖支护领域，公开了一种涨壳式锚固装置，扩大了锚瓣的张开角度，提高了在不良地质段锚杆的使用有效性。锚固装置抵达孔底时，限位片受力插入孔底岩石，岩石卡住限位片，此时，内锚固端相对固定；转动传力杆，锚瓣在张开器的挤压作用下或者顶环的牵引所用下打开，直至张开至最大角度，此时，内锚固端初步锚固完成；随后，通过液压千斤顶或者扭力扳手将锚固装置锁定至设计扭力。本实用新型的装置解决了不良地质条件下快速开挖支护的问题，较大程度的缩短了不良地质条件下锚杆施工耗时长、内锚端锁定困难的难题。具有施工速度快、施工效果好、制作简单、安装方便、操作容易的特点。

Description

一种涨壳式锚固装置

技术领域

本实用新型涉及岩土开挖支护领域，具体为一种涨壳式锚固装置。

背景技术

锚杆在岩土开挖支护中的应用已经有130多年的历史。由于其高效、经济的特征，被广泛应用在边坡、地下硐室、闸墩、坝基等的加固施工中。已经成为了岩土施工领域的一项不可或缺的关键施工程序。

一般情况下，开挖完成之后要尽快进行支护，以降低开挖区坍塌的风险。岩石条件不好的泥岩或者软岩地区，其开挖之后出现的塑性区范围交硬岩或者岩石条件好的区域更大，因而其所需的支护手段更为复杂，支护施工耗时较长，增加了施工过程中的不确定因素。

为降低岩石条件不好地区的施工风险，就必须提高支护的速度以及支护的深度。支护范围的深度往往是由锚杆的长度所决定，锚杆施工所消耗的施工时间也随着锚杆的长度而增加。

涨壳式锚杆与普通锚杆相比，施工速度大为降低。由于目前常见的涨壳式锚杆其内部涨壳头最大张开范围往往小于涨壳头直径的1.5倍，在地质条件不好的地区使用时往往出现内锚固端在最大张开范围时仍旧无法锚固的现象。解决该问题的通常做法的预先灌浆待浆液凝固后再进行锚杆施工，不仅降低了施工速度，在增加了灌浆施工过程中的安全风险。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种涨壳式锚固装置，施工简单、快速、高效，在地质不良地带效果尤其明显。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种涨壳式锚固装置，包括内锚固端、传力杆、外露端和灌浆系统；

所述内锚固端装配在传力杆的一端，所述外露端装配在传力杆的另一端，所述外露端连接灌浆系统；

所述内锚固端包括若干半弧形结构的锚瓣、锚头、若干顶环、传力片和限位片；若干锚瓣依次扣合形成内锚结构，且锚瓣上设有滑道，所述锚头装配在内锚结构的一端，若干顶环装配在锚头上，且对应装配在每一个锚瓣的铆钉孔上；所述限位片装配在锚头的另一端，且与若干顶环连接，所述传力片在限位片上设置；

所述传力杆包括带有螺纹的中空锚杆、套筒和张开器；所述张开器装配在中空锚杆的端部，靠近内锚结构；所述套筒螺纹连接在中空锚杆上；

所述外露端包括垫板、半球形螺母和注浆管；所述垫板套设在中空锚杆上，所述半球形螺母螺纹连接在中空锚杆上，用于对垫板限位，所述注浆管贯穿垫板，且注浆管连接注浆系统。

优选的，锚头，套筒，半球形螺母的内部均设置有与中空锚杆相匹配的螺纹。

优选的，锚头上与若干锚瓣接触的一侧设有若干锚瓣限位板，若干锚瓣限位板间隔设置，并围绕锚头的边沿设置，相邻锚瓣限位板之间装配锚瓣，若干锚瓣沿着张开器方向张开或闭合设置。

进一步的，锚瓣限位板的两侧设有滑道，所述锚瓣的两侧设有半球体；所述锚瓣通过半球体滑动在锚瓣限位板的滑道内，并通过半球体在滑道内进行沿着张开器方向张开或闭合设置。

优选的，传力片在限位片上与锚瓣之间通过连接设置。

优选的，限位片呈人字结构，限位片装配在锚头的端部，若干顶环对应限位片的连接端沿着锚头装配在若干锚瓣的铆钉孔内；所述传力片装配在限位片的相邻连接端之间。

优选的，张开器与若干锚瓣接触的结构为半球形结构、锥形结构或者弧线形结构。

优选的，半球形螺母与垫板之间呈角度设置。

优选的，垫板上设有预留孔，所述注浆管贯穿预留孔设置，且注浆管连接注浆系统。

优选的，锚头，套筒，半球形螺母同轴设置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供一种涨壳式锚固装置，扩大了锚瓣的张开角度，提高了在不良地质段锚杆的使用有效性。锚固装置抵达孔底时，限位片受力插入孔底岩石，岩石卡住限位片，此时，内锚固端相对固定；转动传力杆，锚瓣在张开器的挤压作用下或者顶环的牵引所用下打开，直至张开至最大角度，此时，内锚固端初步锚固完成；随后，通过液压千斤顶或者扭力扳手将锚固装置锁定至设计扭力。本实用新型的装置解决了不良地质条件下快速开挖支护的问题，较大程度的缩短了不良地质条件下锚杆施工耗时长、内锚端锁定困难的难题。具有施工速度快、施工效果好、制作简单、安装方便、操作容易的特点。节省了大量时间成本，极大的降低了不良地质条件下循环开挖支护的施工时长、降低了支护未完成时间段内的风险、节约了施工成本。为岩土支护施工提供了一种新的支护设备及施工方法。实用性强，经济效益明显。

进一步的，锚头，套筒，半球形螺母的内部均设置有与中空锚杆相匹配的螺纹，便于与中空锚杆连接，提高了与中空锚杆之间的连接性。

进一步的，锚头上与若干锚瓣接触的一侧设有若干锚瓣限位板，若干锚瓣限位板间隔设置，并围绕锚头的边沿设置，相邻锚瓣限位板之间装配锚瓣，若干锚瓣沿着张开器方向张开或闭合设置，便于若干锚瓣沿着张开器的方向张开或闭合。

进一步的，锚瓣限位板的两侧设有滑道，锚瓣的两侧设有半球体；锚瓣通过半球体滑动在锚瓣限位板的滑道内，便于通过半球体在滑道内进行沿着张开器方向张开或闭合，锚瓣与锚头之间具备一定的活动范围，锚瓣可通过卡在滑道里面的半球体进行沿锚杆孔径向的张开与闭合。

进一步的，传力片在限位片上与锚瓣之间通过连接设置，传力片刚开始受力时，可使锚瓣与锚头的相对位置固定；传力片继续受力时，锚瓣将在顶环的牵引作用下沿锚杆孔径向的张开。

进一步的，限位片呈人字结构，限位片装配在锚头的端部，若干顶环对应限位片的连接端沿着锚头装配在若干锚瓣的铆钉孔内；传力片装配在限位片的相邻连接端之间，张开器设置在靠近内锚固端附近，在张开器贴近锚瓣后，继续旋转传力杆，则张开器将迫使锚瓣打开，从而将内锚固端进行锚固。

进一步的，半球形螺母与垫板之间呈角度设置，不影响传力杆的轴线力的传递。

附图说明

图1是本实用新型中涨壳式锚固装置的结构示意图；

图2是本实用新型中涨壳式锚固装置的整体示意图；

图3是本实用新型中内锚固端结构示意图；

图4是本实用新型中的内锚固端放大示意图；

图5是本实用新型中内锚固端结构示意图；

图6是本实用新型专利的顶环示意图；

图7是本实用新型专利的锚头示意图；

图8是本实用新型专利的锚瓣示意图；

图9是本实用新型专利的外漏端示意图。

图中：1-1为锚瓣；1-2为锚头；1-3为顶环；1-4为限位片；1-5为铆钉；1-6为传力片；1-7为滑道；1-8为铆钉孔；1-9为半球体；1-10为锚瓣限位板；2-1为中空锚杆；2-2为张开器；2-3为套筒；3-1为垫板；3-2为半球形螺母；3-3为预留孔；3-4为灌浆管。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

根据图1和图2所示，，本实用新型一个实施例中，提供了一种涨壳式锚固装置，施工简单、快速、高效，在地质不良地带效果尤其明显。

具体的，该涨壳式锚固装置，包括内锚固端、传力杆、外露端和灌浆系统；

所述内锚固端装配在传力杆的一端，所述外露端装配在传力杆的另一端，所述外露端连接灌浆系统；

根据图3和图4所示，内锚固端包括若干半弧形结构的锚瓣1-1、锚头1-2、若干顶环1-3、传力片1-6和限位片1-4；若干锚瓣1-1依次扣合形成内锚结构，且锚瓣1-1上设有滑道1-7，所述锚头1-2装配在内锚结构的一端，若干顶环1-3装配在锚头1-2上，且顶环1-3上设有铆钉1-5，铆钉1-5对应装配在每一个锚瓣1-1的铆钉孔1-8上；所述限位片1-4装配在锚头1-2的另一端，且与若干顶环1-3连接，所述传力片1-6在限位片1-4上设置；

传力杆包括带有螺纹的中空锚杆2-1、套筒2-3和张开器2-2；所述张开器2-2装配在中空锚杆2-1的端部，并与内锚结构连接；所述套筒2-3螺纹连接在中空锚杆2-1上；

根据图9所示，外露端包括垫板3-1、半球形螺母3-2和注浆管3-4；所述垫板3-1套设在中空锚杆2-1上，所述半球形螺母3-2螺纹连接在中空锚杆2-1上，用于对垫板3-1限位，所述注浆管3-4贯穿垫板3-1，且注浆管3-4连接注浆系统。

具体的，锚头1-2，套筒2-3，半球形螺母3-2的内部均设置有与中空锚杆2-1相匹配的螺纹。

具体的，根据图7所示，锚头1-2上与若干锚瓣1-1接触的一侧设有若干锚瓣限位板1-10，若干锚瓣限位板1-10间隔设置，并围绕锚头1-2的边沿设置，相邻锚瓣限位板1-10之间装配锚瓣1-1，若干锚瓣1-1沿着张开器2-2方向张开或闭合设置。

其中，根据图5和图7所示，锚瓣限位板1-10的两侧设有滑道1-7，所述锚瓣1-1的两侧设有半球体1-9，如图8所示；所述锚瓣1-1通过半球体1-9滑动在锚瓣限位板1-10的滑道1-7内，并通过半球体1-9在滑道内进行沿着张开器2-2方向张开或闭合设置。

具体的，传力片1-6在限位片1-4上与锚瓣1-1之间通过1-3连接设置。

具体的，根据图6所示，限位片1-4呈人字结构，限位片1-4装配在锚头1-2的端部，若干顶环1-3对应限位片1-4的连接端沿着锚头1-2装配在若干锚瓣1-1的铆钉孔1-8内；所述传力片1-6装配在限位片1-4的相邻连接端之间。

具体的，张开器2-2与若干锚瓣1-1接触的结构为半球形结构、锥形结构或者弧线形结构。

具体的，半球形螺母3-2与垫板3-1之间呈角度设置。

具体的，垫板3-1上设有预留孔3-3，所述注浆管3-4贯穿预留孔3-3设置，且注浆管3-4连接注浆系统。

具体的，锚头1-2，套筒2-3，半球形螺母3-2同轴设置。

本实用新型中，锚瓣1-1通过半球体1-9与设置在锚头1-2上的滑道1-7相互连接。锚瓣1-1与锚头1-2之间具备一定的活动范围，锚瓣1-1可通过卡在滑道1-7里面的半球体1-9进行沿锚杆孔径向的张开与闭合。

传力片1-6与锚瓣1-1之间通过顶环1-3相互连接，传力片1-6刚开始受力时，可使锚瓣1-1与锚头1-2的相对位置固定；传力片1-6继续受力时，锚瓣1-1将在顶环1-3的牵引作用下沿锚杆孔径向的张开。

张开器2-2设置在靠近内锚固端附近，在张开器2-2贴近锚瓣1-1后，继续旋转传力杆，则张开器将迫使锚瓣1-1打开，从而将内锚固端进行锚固。

限位片1-4设置在装置顶端，限位片1-4到达孔底时，施加沿锚杆孔轴线方向的力，孔底岩石卡住限位片1-4，此时转动装置，锚瓣1-1在将张开器2-2的挤压或者顶环1-3的牵引作用下张开。

半球形螺母3-2与垫板3-1之间可呈一定角度，而不影响传力杆的轴线力的传递。

外露端设置有灌浆管，所采用锚杆为中空锚杆2-1，可构成一个完整的灌浆系统。

本实用新型所提供的一种涨壳式锚固装置，在使用时：锚固装置抵达孔底后，限位片受力插入孔底岩石，岩石卡住限位片，此时，内锚固端相对固定；转动传力杆，锚瓣在张开器的挤压作用下或者顶环的牵引所用下打开，直至张开至最大角度，此时，内锚固端初步锚固完成；随后，通过液压千斤顶或者扭力扳手将锚固装置锁定至设计扭力。

本实用新型的装置解决了不良地质条件下快速开挖支护的问题，较大程度的缩短了不良地质条件下锚杆施工耗时长、内锚端锁定困难的难题。具有施工速度快、施工效果好、制作简单、安装方便、操作容易的特点。节省了大量时间成本，极大的降低了不良地质条件下循环开挖支护的施工时长、降低了支护未完成时间段内的风险、节约了施工成本。为岩土支护施工提供了一种新的支护设备及施工方法。实用性强，经济效益明显。

最后应当说明的是：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，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种涨壳式锚固装置，其特征在于，包括内锚固端、传力杆、外露端和灌浆系统；

所述内锚固端装配在传力杆的一端，所述外露端装配在传力杆的另一端，所述外露端连接灌浆系统；

所述内锚固端包括若干半弧形结构的锚瓣(1-1)、锚头(1-2)、若干顶环(1-3)、传力片(1-6)和限位片(1-4)；若干锚瓣(1-1)依次扣合形成内锚结构，且锚瓣(1-1)上设有滑道(1-7)，所述锚头(1-2)装配在内锚结构的一端，若干顶环(1-3)装配在锚头(1-2)上，且对应装配在每一个锚瓣(1-1)的铆钉孔(1-8)上；所述限位片(1-4)装配在锚头(1-2)的另一端，且与若干顶环(1-3)连接，所述传力片(1-6)在限位片(1-4)上设置；

所述传力杆包括带有螺纹的中空锚杆(2-1)、套筒(2-3)和张开器(2-2)；所述张开器(2-2)装配在中空锚杆(2-1)的端部，靠近内锚结构；所述套筒(2-3)螺纹连接在中空锚杆(2-1)上；

所述外露端包括垫板(3-1)、半球形螺母(3-2)和注浆管(3-4)；所述垫板(3-1)套设在中空锚杆(2-1)上，所述半球形螺母(3-2)螺纹连接在中空锚杆(2-1)上，用于对垫板(3-1)限位，所述注浆管(3-4)贯穿垫板(3-1)，且注浆管(3-4)连接注浆系统。

2.根据权利要求1所述的一种涨壳式锚固装置，其特征在于，所述锚头(1-2)，套筒(2-3)，半球形螺母(3-2)的内部均设置有与中空锚杆(2-1)相匹配的螺纹。

3.根据权利要求1所述的一种涨壳式锚固装置，其特征在于，所述锚头(1-2)上与若干锚瓣(1-1)接触的一侧设有若干锚瓣限位板(1-10)，若干锚瓣限位板(1-10)间隔设置，并围绕锚头(1-2)的边沿设置，相邻锚瓣限位板(1-10)之间装配锚瓣(1-1)，若干锚瓣(1-1)沿着张开器(2-2)方向张开或闭合设置。

4.根据权利要求3所述的一种涨壳式锚固装置，其特征在于，所述锚瓣限位板(1-10)的两侧设有滑道(1-7)，所述锚瓣(1-1)的两侧设有半球体(1-9)；所述锚瓣(1-1)通过半球体(1-9)滑动在锚瓣限位板(1-10)的滑道(1-7)内，并通过半球体(1-9)在滑道内进行沿着张开器(2-2)方向张开或闭合设置。

5.根据权利要求1所述的一种涨壳式锚固装置，其特征在于，所述传力片(1-6)在限位片(1-4)上与锚瓣(1-1)之间通过顶环(1-3)连接设置。

6.根据权利要求1所述的一种涨壳式锚固装置，其特征在于，所述限位片(1-4)呈人字结构，限位片(1-4)装配在锚头(1-2)的端部，若干顶环(1-3)对应限位片(1-4)的连接端沿着锚头(1-2)装配在若干锚瓣(1-1)的铆钉孔(1-8)内；所述传力片(1-6)装配在限位片(1-4)的相邻连接端之间。

7.根据权利要求1所述的一种涨壳式锚固装置，其特征在于，所述张开器(2-2)与若干锚瓣(1-1)接触的结构为半球形结构、锥形结构或者弧线形结构。

8.根据权利要求1所述的一种涨壳式锚固装置，其特征在于，所述半球形螺母(3-2)与垫板(3-1)之间呈角度设置。

9.根据权利要求1所述的一种涨壳式锚固装置，其特征在于，所述垫板(3-1)上设有预留孔(3-3)，所述注浆管(3-4)贯穿预留孔(3-3)设置，且注浆管(3-4)连接注浆系统。

10.根据权利要求1所述的一种涨壳式锚固装置，其特征在于，所述锚头(1-2)，套筒(2-3)，半球形螺母(3-2)同轴设置。

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