CN218439423U - 一种用于隧道施工的锚杆 - Google Patents

Abstract

一种用于隧道施工的锚杆，其包括包括至少一个杆体、钻头及止浆塞，所述杆体内贯通有中空腔，所述杆体的周侧方向设置有与所述中空腔连通的出浆孔，所述钻头安装于所述杆体的一端，所述止浆塞安装于所述杆体的另一端，所述杆体在靠近所述钻头一侧固定设置有辅力环，所述辅力环置有可旋转连接的鱼头型卡条，所述杆体的另一端固定设置有导向环，所述导向环与所述辅力环之间连接有驱动杆，所述驱动杆设置在所述出浆孔外侧。本实用新型所提供的用于隧道施工的锚杆，一方面能够保障自钻进给过程中锚杆的强度，另一方面可以在复杂岩土情况形成初始锚固力。能够大大提升现有注浆锚杆的使用效力。

Description

一种用于隧道施工的锚杆

技术领域

本实用新型涉及岩土工程施工技术领域，尤其涉及一种用于隧道施工的锚杆。

背景技术

在隧道施工建设工艺中，注浆锚杆由于其能通过浆体使得锚杆与岩土层紧密结合，从而能够获得更好的围岩加固效果，因此，其在复杂地质条件下的适用性更好，也就被广泛利用于隧道施工中。

例如，在中国专利CN105888709B中，提供了一种自钻式注浆锚杆，其包括至少一杆体、钻头及止浆塞，所述杆体内贯通有中空腔，所述杆体的周侧方向设置有清孔，所述清孔与所述中空腔连通，并且连通所述杆体内外；所述杆体的外侧还贯通有凹槽，且所述凹槽沿所述杆体的轴向设置，所述中空腔与所述杆体外侧的凹槽形成流通回路，为清孔或注浆提供通道；所述钻头安装于所述杆体的一端，所述杆体与一钻机驱动连接，所述杆体能带动所述钻头转动；所述止浆塞安装于所述杆体的另一端，所述止浆塞能密封钻孔，并且所述止浆塞上设置有注浆口，所述注浆口与所述凹槽连通，所述注浆口及所述凹槽能连通所述钻孔内外。该技术方案所提供的自钻式注浆锚杆，锚杆自钻过程中钻杆可通过中空腔与锚杆钻头相连接。同时，该中空腔在注浆过程中还可作为排气腔，在锚杆钻进的过程中，与锚杆外侧预先挖的凹槽形成流通回路，为清孔、注浆提供通道。杆体上安装有单向阀的清孔以及注浆孔与杆体外凹槽连通。杆体尾部装有止浆塞，止浆塞在密封钻孔的同时，为注浆提供注浆孔。钻头通过连接装置与杆体连接，通过锟轴以及与钻杆的接触部位实现高速旋转。本发明实现了锚杆钻孔、清孔、锚固、注浆一次完成，提高了锚杆施工的效率。

根据中国专利CN105888709B所提供的技术方案制造的自钻式注浆锚杆，虽然能大大提高锚杆施工效率，但由于杆体周侧方向设置有清孔，且杆体外侧设置有贯通的凹槽，因此，不可避免的会对杆体力学结构造成削弱，当岩土结构复杂时，在自钻进给以及受拉锚固过程中，都有可能形成杆体变形，从而影响最终锚固效能。此外，如遭遇具有丰富含水层的岩土环境时，该技术方案由于没有设置额外的连接结构，因此存在着在注浆前或注浆过程中发生掉落或移位的风险。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于隧道施工的锚杆，以减少或避免前面所提到的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种用于隧道施工的锚杆，其包括至少一个杆体、钻头及止浆塞，所述杆体内贯通有中空腔，所述杆体的周侧方向设置有与所述中空腔连通的出浆孔，所述钻头安装于所述杆体的一端，所述止浆塞安装于所述杆体的另一端，所述杆体在靠近所述钻头一侧固定设置有辅力环，所述辅力环置有可旋转连接的鱼头型卡条，所述杆体的另一端固定设置有导向环，所述导向环与所述辅力环之间连接有驱动杆，所述驱动杆设置在所述出浆孔外侧。

优选地，所述驱动杆包括杆身和锥形头。

优选地，所述辅力环设置有用于所述驱动杆的所述杆身穿过的第一通孔，用于容纳所述锥形头的止动腔，以及铰接的鱼头型卡条。

优选地，所述止动腔的宽度不大于所述锥形头的长度。

优选地，所述鱼头型卡条与所述止动腔的宽度相同，均为所述辅力环的宽度的1/3。

优选地，所述辅力环的外径等于所述钻头的工作外径。

优选地，所述鱼头型卡条在展开后，伸出部分高出所述辅力环的外径的 1/5以上。

本实用新型所提供的用于隧道施工的锚杆，一方面能够保障自钻进给过程中锚杆的强度，另一方面可以在复杂岩土情况形成初始锚固力。能够大大提升现有注浆锚杆的使用效力。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，

图1为根据本实用新型的一个具体实施例的用于隧道施工的锚杆的立体结构原理示意图；

图2为图1的驱动杆的结构原理示意图；

图3a为图1的辅力环的收拢状态的结构原理示意图；

图3b为图3a的俯视结构原理示意图；

图3c为图3a的辅力环的展开状态的结构原理示意图；

图3d为图3c的俯视结构原理示意图；

图4为图1的导向环的结构原理示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。

图1为根据本实用新型的一个具体实施例的用于隧道施工的锚杆的立体结构原理示意图；图2为图1的驱动杆的结构原理示意图；图3a为图1的辅力环的收拢状态的结构原理示意图；图3b为图3a的俯视结构原理示意图；

图3c为图3a的辅力环的展开状态的结构原理示意图；图3d为图3c的俯视结构原理示意图；图4为图1的导向环的结构原理示意图。为了视图简洁，图1只表示出了一组辅力环、导向环和驱动杆。图3a和图3c显示了对称设置的两组鱼头型卡条，且为了更好的展现辅力环的结构特点，图3a至图3d 均未显示驱动杆的结构。

参见图1至图4所示，本实用新型提供了一种用于隧道施工的锚杆100，其包括至少一个杆体1、钻头2及止浆塞3，所述杆体1内贯通有中空腔 (图中未示出)，所述杆体1的周侧方向设置有与所述中空腔连通的出浆孔 (图中未示出)，所述钻头2安装于所述杆体1的一端，所述止浆塞3安装于所述杆体1的另一端，所述杆体1在靠近所述钻头2一侧固定设置有辅力环 4，所述辅力环4设置有可旋转连接的鱼头型卡条41，所述杆体1的另一端固定设置有导向环5，所述导向环5与所述辅力环4之间连接有驱动杆6，所述驱动杆6设置在所述出浆孔外侧。

参见图2所示，所述驱动杆6包括杆身61和锥形头62，所述锥形头62 和杆身61可以是分别制造后通过螺纹连接或者焊接，也可以是用棒料车削加工而成。所述驱动杆6在杆身61远离所述锥形头62的一侧设置有螺纹，这样，安装所述驱动杆6时，所述锥形头61保持在所述辅力环4一侧，在所述导向环5一侧使用螺母即可使得所述驱动杆6与所述导向环5和所述辅力环 4形成紧固连接。所述驱动杆6设置在所述出浆孔外侧。在自钻进给过程中，就可以为所述杆体1设置有所述出浆孔的部分提供额外的结构支持，提升整体结构强度。

参见图3a至图3d所示，所述辅力环4设置有用于所述驱动杆6的所述杆身61穿过的第一通孔42，用于容纳所述锥形头62的止动腔43，以及铰接的鱼头型卡条41，所述止动腔43的宽度不大于所述锥形头61的长度，所述鱼头型卡条41与所述止动腔43的宽度相同，均为所述辅力环4的宽度的1/3，例如所述辅力环4的宽度为12cm时，所述鱼头型卡条41与所述止动腔43 的宽度均可设置为4cm，当所述辅力环4的外径可以等于或者略小于所述钻头2的工作外径，例如，所述辅力环4的外径可以只比所述钻头2的工作外径小3mm，这样一方面可使得所述辅力环4能够有足够的厚度提供安装空间，另一方面可确保结构强度，还可使所述辅力环4进一步对岩土层进行挤压。

参见图3a和图3c所示，所述鱼头型卡条41的尺寸只需保障在展开后，伸出部分能够高出所述辅力环4的外径的1/5以上即可，这样，当遇到背景技术部分提及的遭遇具有丰富含水层的岩土环境时，所述鱼头型卡条41能够有效提升锚杆的锚固力。所述鱼头型卡条41的旋转展开方向可以设置为与所述钻头的旋转方向一致，这样利于在停止进给后插入岩土层。

参见图4所示，所述导向环5的功能主要是为所述驱动杆6提供支撑和导向，因此，所述导向环5只需对应所述辅力环4的所述第一通孔42设置有第二通孔51即可。

本申请所提供的技术方案的使用原理为，所述导向环5与所述辅力环4 均可焊接在所述杆体1上，在使用所述锚杆100进行自钻进给前，可在所述导向环5与所述辅力环4之间装配所述驱动杆6，使所述锥形头61卡接在所述止动腔43内，所述杆身61与所述导向环5之间通过螺母锁紧，这样，可确保所述驱动杆6轴线与所述杆体1平行，且位于所述出浆孔外侧，在自钻进给过程中，即可提供额外的结构支持，提升整体结构强度。当所述锚杆100 进给到位后，如遇到具有丰富含水层的岩土环境，只需在所述导向环5一侧松开螺母，然后推动所述杆身61，从而驱动所述锥形头61向前线性移动，所述锥形头61即可压迫所述鱼头型卡条41旋转，使得所述鱼头型卡条41的外侧向外展开，从而进入到周边的岩土环境中，保障一定的初始锚固力。

如背景技术中提及的中国专利CN105888709B所记载，当需要多个杆体 1相互连接时，对于本申请的技术方案，除了设置有所述钻头2的杆体1，后继连接的杆体1只需设置一个或两个所述导向环5，另外只需在导向环5中设置杆身61，所述钻头2的杆体1的第一个杆身61上去除螺母，然后将新的杆身61于第一个杆身61通过焊接连接或者通过螺纹套连接，然后再在新的杆体1的导向环5处使用螺母重新锁紧即可。对于多个杆体1之间的固定件，可以使其厚度不干涉所述杆身61，或者当其厚度较大时，在其上开设所述杆身61能够通过的槽即可。

本申请主要的技术特点在于一方面能够利用所述驱动杆6保障自钻进给过程中锚杆的强度，另一方面可以通过推动锥形头62来挤压所述鱼头型卡条 41展开，形成初始锚固力。对于所述杆体1的延伸，在上述介绍的基础上，本领域技术人员应答理解所使用的技术基本为本领域公知常识，在此就不在赘述。

本实用新型所提供的用于隧道施工的锚杆，一方面能够保障自钻进给过程中锚杆的强度，另一方面可以在复杂岩土情况形成初始锚固力。能够大大提升现有注浆锚杆的使用效力。

本领域技术人员应当理解，虽然本实用新型是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本实用新型的保护范围。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种用于隧道施工的锚杆，其包括至少一个杆体、钻头及止浆塞，所述杆体内贯通有中空腔，所述杆体的周侧方向设置有与所述中空腔连通的出浆孔，所述钻头安装于所述杆体的一端，所述止浆塞安装于所述杆体的另一端，其特征在于，

所述杆体在靠近所述钻头一侧固定设置有辅力环，所述辅力环置有可旋转连接的鱼头型卡条，所述杆体的另一端固定设置有导向环，所述导向环与所述辅力环之间连接有驱动杆，所述驱动杆设置在所述出浆孔外侧。

2.根据权利要求1所述的用于隧道施工的锚杆，其特征在于，所述驱动杆包括杆身和锥形头。

3.根据权利要求2所述的用于隧道施工的锚杆，其特征在于，所述辅力环设置有用于所述驱动杆的所述杆身穿过的第一通孔，用于容纳所述锥形头的止动腔，以及铰接的鱼头型卡条。

4.根据权利要求3所述的用于隧道施工的锚杆，其特征在于，所述止动腔的宽度不大于所述锥形头的长度。

5.根据权利要求4所述的用于隧道施工的锚杆，其特征在于，所述鱼头型卡条与所述止动腔的宽度相同，均为所述辅力环的宽度的1/3。

6.根据权利要求1所述的用于隧道施工的锚杆，其特征在于，所述辅力环的外径等于所述钻头的工作外径。

7.根据权利要求1所述的用于隧道施工的锚杆，其特征在于，所述鱼头型卡条在展开后，伸出部分高出所述辅力环的外径的1/5以上。

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