CN218439420U - 能够实现即时锚固的自钻式锚固系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于属于岩土锚固自钻式锚杆技术领域。公开了一种能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，包括中空锚杆体、钻头、卡固支架和限位单元，钻头设置在所述中空锚杆体的端部；卡固支架套设在所述中空锚杆体上；所述限位单元用于限制所述卡固支架在所述中空锚杆体上的位置；所述卡固支架包括呈螺旋盘设在所述中空锚杆体上的主杆体和布设于所述主杆体两端部的弹性支杆，两所述弹性支杆呈八字型布置，两所述弹性支杆向所述中空锚杆体的后端伸出，两所述弹性支杆的外端部的径向尺寸大于所述钻头的径向尺寸。本申请结构设计简单，装配方便，能够实现在向上钻进施工过程中自钻式锚固系统的即时锚固，避免中空锚杆和钻头掉落。

Description

能够实现即时锚固的自钻式锚固系统

技术领域

本实用新型属于岩土锚固自钻式锚杆技术领域，具体涉及一种能够实现即时锚固的自钻式锚固系统。

背景技术

随着国家基础建设的加大，以及劳动成本的不断增加，对提高施工效率的要求越来越高，自钻式锚固系统做为基础支护的常用方法，在基础加固中得到广泛应用，自钻式锚固系统集钻进、注浆、锚固为一体，在国内越来越普及，在铁路、公路、隧道施工、地下基础建设、采矿业和建筑基坑、滑坡治理、山体支护中得到大量使用，能够保证在复杂地质条件下的注浆效果。

自钻式锚固系统中的成套产品为一次性产品，钻进到设计深度后，不再取出，及时进行注浆锚固，可以大大提升施工的效率。但自钻式锚固系统的应用场景广泛，有边坡、基坑、隧道等，施工工艺根据设备的情况也不同，有边钻进边注浆和先钻进后注浆两种工艺。当在隧道中向上施工时，若要使用先钻进后注浆的工艺，在钻孔完成与钻机分开后，中空锚杆体有掉落的风险，需要手动操作，存在安全隐患，且影响钻进效率。

发明内容

本实用新型目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，结构设计简单，装配方便，能够实现在向上钻进施工过程中自钻式锚固系统的即时锚固，避免中空锚杆和钻头掉落。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：

一种能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，包括：

中空锚杆体；

钻头，其设置在所述中空锚杆体的端部；

卡固支架，其套设在所述中空锚杆体上；以及

限位单元，所述限位单元用于限制所述卡固支架在所述中空锚杆体上的位置；

所述卡固支架包括呈螺旋盘设在所述中空锚杆体上的主杆体和布设于所述主杆体两端部的弹性支杆，两所述弹性支杆呈八字型布置，两所述弹性支杆向所述中空锚杆体的后端伸出，两所述弹性支杆的外端部的径向尺寸大于所述钻头的径向尺寸。

上述结构中，通过卡固支架的设置，当中空锚杆和钻头向下掉落时，弹性支杆能够与孔壁支撑，阻止中空锚杆的继续掉落，起到即时锚固的效果，限位单元能够对卡固支架的安装位置进行限位，从而便于进行装配，结构稳定性好，便于操作，实用性更强。

根据本实用新型能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，优选地，所述主杆体盘绕在所述中空锚杆体至少2圈。

根据本实用新型能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，优选地，所述主杆体为弹簧，所述主杆体和所述弹性支杆为一体结构。

根据本实用新型能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，优选地，所述主杆体和弹性支杆的直径为6~8mm。

上述结构的设计，卡固支架的制作经济、方便，能够保障弹性支杆的结构强度和弹性，使得锚固的稳定性更好，通过卡固支架能够提供充足的支撑力。

根据本实用新型能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，优选地，所述限位单元为套管，所述套管匹配套设在所述中空锚杆体上；所述卡固支架布设于所述套管与钻头之间；

所述套管固定于所述中空锚杆体上；或所述中空锚杆体上带有全长的外螺纹，所述套管上设置有与所述外螺纹匹配的内螺纹。

上述结构中给出了一种限位单元的结构形式，通过套管对卡固支架进行限位，一方面可以将套管固定于中空锚杆体上，另一方面，为了避免中空锚杆体的结构发生改变，将套管通过螺纹啮合套设于中空锚杆体上，在钻进过程中，套管在中空锚杆体的旋转作用、在受到孔壁或者渣料的作用的同时实现向钻头方向移动，进而实现对卡箍支架的限位。

根据本实用新型能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，优选地，所述套管的长度为50~70mm，所述套管的径向尺寸小于所述钻头的径向尺寸。本申请的套管的设置，可以使得中空锚杆体与套管之间的组合拉伸力值不低于中空锚杆体的抗拉力的0.6倍。

根据本实用新型能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，优选地，所述套管与所述中空锚杆体的前端部之间的距离为150~200mm。该结构是在装配时先将套管从中空锚杆体的端部装配上，旋合至设定的150~200mm处，再依次将卡固支架和钻头装配于中空锚杆体上。

根据本实用新型能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，优选地，所述限位单元包括设置于所述中空锚杆体上的径向限位通孔，所述主杆体的中部穿设于所述径向限位通孔中。

上述结构中给出了另一种限位单元的结构形式，通过在中空锚杆体上开设径向限位通孔，卡固支架的其中一部分穿过径向限位通孔，从而实现对卡固支架的限位，在保障中空锚杆体的结构强度的同时，实现对卡固支架的定位，避免卡固支架发生轴向移动。

根据本实用新型能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，优选地，所述径向限位通孔两侧的所述主杆体均盘绕在所述中空锚杆体上至少2圈。

通过对主杆体的结构进行进一步地限定，使得其与中空锚杆体更为贴合，二者之间的装配稳定性更好，避免卡固支架发生变形，造成失效。

根据本实用新型能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，优选地，两所述弹性支杆的外端部之间的距离较所述钻头的外径尺寸大20~30mm。

通过弹性支杆的外端部的径向尺寸的限制，使得其与孔壁之间保持足够的贴合力，使得弹性支杆具有足够的弹性变形，从而满足即时锚固的效果。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

与普通自钻式锚固系统相比，本申请增加了卡固支架，在向上钻进时，钻进过程中，卡固支架的分叉顺着钻孔进入，与普通施工一样，但当达到钻进深度，钻机与锚杆脱开时，在重力的作用下，自钻式锚固系统会向下掉落，这时，卡固支架就会卡在岩层中防止锚杆掉落，起到即时锚固的效果，然后再统一对钻孔进行注浆，实现全长锚固。本申请装配更为方便，能够大大提高锚固支护作业的效率，避免锚杆掉落造成的安全隐患，实用性好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。

图1为本实用新型实施例的能够实现即时锚固的自钻式锚固系统的结构示意图。

图中序号：

110为中空锚杆体、120为钻头；

200为卡固支架、201为主杆体、202为弹性支杆；

300为套管。

具体实施方式

下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。

应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本实用新型，而不是所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。

参见图1，本申请公开了一种能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，包括中空锚杆体110、钻头120、卡固支架200和限位单元，钻头120设置在中空锚杆体110的端部；卡固支架200套设在中空锚杆体110上；所述限位单元用于限制卡固支架200在中空锚杆体110上的位置；卡固支架200包括呈螺旋盘设在所述中空锚杆体110上的主杆体201和布设于所述主杆体201两端部的弹性支杆202，两弹性支杆202呈八字型布置，两弹性支杆202向所述中空锚杆体110的后端伸出，两弹性支杆202的外端部的径向尺寸大于所述钻头120的径向尺寸。

上述结构中，通过卡固支架200的设置，当中空锚杆体和钻头向下掉落时，弹性支杆能够与孔壁支撑，阻止中空锚杆的继续掉落，起到即时锚固的效果，限位单元能够对卡固支架的安装位置进行限位，从而便于进行装配，结构稳定性好，便于操作，实用性更强。

进一步地，本实施例中的主杆体201为弹簧，主杆体201盘绕在中空锚杆体110至少2圈，一般设置3-5圈即可，对于弹簧的螺距无要求，弹簧的内径尺寸较中空锚杆体的外径尺寸在3~5mm，主杆体201和弹性支杆202为一体结构，主杆体201和弹性支杆202的直径为6~8mm，弹性支杆的材质与主杆体一样。两所述弹性支杆202的外端部之间的距离较所述钻头120的外径尺寸大20~30mm。卡固支架200采用弹簧，制作经济、方便，同时能够保障弹性支杆的结构强度和弹性，使得锚固的稳定性更好，通过卡固支架能够提供充足的支撑力。通过弹性支杆202的外端部的径向尺寸的限制，使得其与孔壁之间保持足够的贴合力，使得弹性支杆202具有足够的弹性变形，从而满足即时锚固的效果。

本申请针对限位单元的结构给出了多种不同的结构形式：

限位单元的结构形式一为：限位单元为套管300，套管300匹配套设在所述中空锚杆体110上；卡固支架200布设于套管300与钻头120之间，套管300固定于中空锚杆体110。

限位单元的结构形式二为：限位单元的结构也采用套管，其结构与形式一基本相同，其不同之处在于，中空锚杆体110上带有全长的外螺纹，套管300上设置有与外螺纹匹配的内螺纹，套管通过螺纹啮合套设在中空锚杆体上。

上述结构中给出了两种限位单元的结构形式，通过套管对卡固支架进行限位，一方面可以将套管固定于中空锚杆体上，另一方面，为了避免中空锚杆体的结构发生改变，将套管通过螺纹啮合套设于中空锚杆体上；当采用螺纹啮合的形式装配套管时，在钻进过程中，套管在中空锚杆体的旋转作用下，同时受到孔壁或者渣料的作用，实现套管向钻头方向移动，进而实现对卡箍支架的限位。

进一步地，当采用套管时，套管300的长度为50~70mm，所述套管300的径向尺寸小于所述钻头120的径向尺寸。本申请的套管300的设置，可以使得中空锚杆体与套管之间的组合拉伸力值不低于中空锚杆体的抗拉力的0.6倍。套管300与所述中空锚杆体110的前端部之间的距离为150~200mm。该结构是在装配时先将套管从中空锚杆体110的端部装配上，旋合至设定的150~200mm处，再依次将卡固支架200和钻头装配于中空锚杆体上。

限位单元的结构形式三：限位单元包括设置于所述中空锚杆体110上的径向限位通孔，所述主杆体201的中部穿设于所述径向限位通孔中。上述结构中给出了另一种限位单元的结构形式，通过在中空锚杆体110上开设径向限位通孔，卡固支架200的其中一部分穿过径向限位通孔，从而实现对卡固支架200的限位，在保障中空锚杆体的结构强度的同时，实现对卡固支架200的定位，避免卡固支架200发生轴向移动。

进一步地，径向限位通孔两侧的所述主杆体201均盘绕在所述中空锚杆体110上至少2圈。通过对主杆体的结构进行进一步地限定，使得其与中空锚杆体更为贴合，二者之间的装配稳定性更好，避免卡固支架发生变形，造成失效。

工作原理是：

在向上钻进工作时，钻进过程中，卡固支架的分叉顺着钻孔进入，与普通施工一样，但当达到一定钻进深度，钻机与锚杆脱开时，在重力的作用下，自钻式锚固系统会向下掉落，这时，卡固支架就会卡在岩层中防止锚杆掉落，起到即时锚固的效果，然后再统一对钻孔进行注浆，实现全长锚固。本申请装配更为方便，能够大大提高锚固支护作业的效率，避免锚杆掉落造成的安全隐患，实用性好。

上文已详细描述了用于实现本实用新型的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本实用新型的范围、适用或构造。本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本实用新型的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，其特征在于，包括：

中空锚杆体；

钻头，其设置在所述中空锚杆体的端部；

卡固支架，其套设在所述中空锚杆体上；以及

限位单元，所述限位单元用于限制所述卡固支架在所述中空锚杆体上的位置；

所述卡固支架包括呈螺旋盘设在所述中空锚杆体上的主杆体和布设于所述主杆体两端部的弹性支杆，两所述弹性支杆呈八字型布置，两所述弹性支杆向所述中空锚杆体的后端伸出，两所述弹性支杆的外端部的径向尺寸大于所述钻头的径向尺寸。

2.根据权利要求1所述的能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，其特征在于，所述主杆体盘绕在所述中空锚杆体至少2圈。

3.根据权利要求2所述的能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，其特征在于，所述主杆体为弹簧，所述主杆体和所述弹性支杆为一体结构。

4.根据权利要求3所述的能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，其特征在于，所述主杆体和弹性支杆的直径为6~8mm。

5.根据权利要求1~4任一所述的能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，其特征在于，所述限位单元为套管，所述套管匹配套设在所述中空锚杆体上；所述卡固支架布设于所述套管与钻头之间；

所述套管固定于所述中空锚杆体上；或所述中空锚杆体上带有全长的外螺纹，所述套管上设置有与所述外螺纹匹配的内螺纹。

6.根据权利要求5所述的能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，其特征在于，所述套管的长度为50~70mm，所述套管的径向尺寸小于所述钻头的径向尺寸。

7.根据权利要求5所述的能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，其特征在于，所述套管与所述中空锚杆体的前端部之间的距离为150~200mm。

8.根据权利要求1~4任一所述的能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，其特征在于，所述限位单元包括设置于所述中空锚杆体上的径向限位通孔，所述主杆体的中部穿设于所述径向限位通孔中。

9.根据权利要求8所述的能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，其特征在于，所述径向限位通孔两侧的所述主杆体均盘绕在所述中空锚杆体上至少2圈。

10.根据权利要求1所述的能够实现即时锚固的自钻式锚固系统，其特征在于，两所述弹性支杆的外端部之间的距离较所述钻头的外径尺寸大20~30mm。

Images