CN2310091Y

CN2310091Y - 胀缩圈锚固装置

Info

Publication number: CN2310091Y
Application number: CN 97218372
Authority: CN
Inventors: 陈居礼
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 1999-03-10
Anticipated expiration: 2007-06-26

Abstract

一种胀缩圈锚固装置,它包括锚固体和锚杆,锚固体由缩圈和胀圈组成,缩圈由若干片缩瓣拼合成中心有圆柱孔、外径呈圆锥形的圆锥台体,胀圈由若干片胀瓣拼合成中心有圆锥孔、外径呈圆柱形的圆柱体,在缩圈的中心圆柱内套装锚杆,胀圈的外圆柱置放于一孔径相应的孔内,所述缩瓣与胀瓣轴向互相楔紧而将锚杆、缩圈、胀圈、壁孔四个基本件锚固为紧固的整体。本实用新型具有锚固力大、补偿性能好、可以有多种组合方式、适用范围广等优点。

Description

胀缩圈锚固装置

本实用新型涉及机械锚固装置，具体地是一种胀缩圈锚固装置。

胀缩圈锚固装置用于将锚杆锚固于壁孔，在工程上有广泛用途，例如应用于地下作业的井巷支护。

现有的机械锚栓在锚固区范围内与孔壁多为点接触或线接触，个别种类的机械锚栓或树脂锚栓为面接触，但其锚固头在胀紧过程中的初装直径、设计直径和工作直径变化范围小，因此在锚杆增加拉拔力的变化过程中得到锚固力补偿较小，且传统锚栓的锚固长度受工艺限制。

本实用新型提供一种胀缩圈锚固装置，实现以下目的：

1、现有的机械锚栓其锚固力不能与树脂锚栓抗衡，而树脂锚栓的经济性和施工的方便性又不及机械锚栓，本实用新型的目的在于采用胀缩技术，使其兼有两种锚栓的优点，即锚固力大而又施工方便，成本较低。

2、现有的锚栓，其薄弱环节在于托板，由于托板强度的不足，只能发挥锚杆破断力和树脂锚固力的三分之一，胀缩圈锚固装置可实现孔底和孔口的双向锚固，因而可成倍地提高锚栓的整体承载力。

3、胀缩圈锚栓的封口技术，是预应力拉杆支护的特有技术，该技术的突破使拉杆与围岩共同工作成为现实。

4、斜垫托板和正垫托板为预应力拉杆支护装置中的配套构件，与本实用新型结合，可以形成特有的封口。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种胀缩圈锚固装置，它包括锚固体和锚杆，其特征在于：

锚固体由缩圈和胀圈组成；

缩圈由若干片缩瓣拼合成中心有圆柱孔、外径呈圆锥形的圆锥台体，各缩瓣沿轴向剖分，拼合时相邻缩瓣剖分面间隔有适当间隙；

胀圈由若干片胀瓣拼合成中心有圆锥孔、外径呈圆柱形的圆柱体，各胀瓣沿轴向剖分，拼合时相邻胀瓣剖分面间间隔有适当间隙；

所述缩圈的外径圆锥柱与胀圈的内径圆锥孔锥度相同且尺寸相应，在缩圈的中心圆柱内套装锚杆，胀圈的外圆柱置放于一孔径相应的孔内，用机械方式使缩圈和胀圈相对轴向移近时，所述缩圈的缩瓣与胀圈的胀瓣恰能互相楔紧而将锚杆、缩圈、胀圈、壁孔四个基本件锚固为紧固的整体。

本实用新型的目的还可以通过以下措施实现：

所述由胀圈和缩圈组合的锚固体与锚杆的组合可以为数组同向串接安装、异向串接安装和间隔套管串接安装，可以是连续组合，也可以间隔组合。

所述胀圈也可以与套管连接成一体而构成套管式胀圈，与缩圈一起组成套管式胀缩圈锚固装置。

在所述锚杆的适当位置固定设置有托盘以阻止胀缩圈的滑移，该托盘的外径小于工具式顶管的内径。

所述锚固体可以安装有锚固斜垫托板或平垫托板，该斜垫托板、平垫托板有圆孔与胀圈外径相应，也可与锚孔孔壁内径相应。

本实用新型有以下积极有益的效果：

1、胀缩圈锚固装置其初装直径、设计直径和最大工作直径，可通过施工图设计而取得，变化范围大，补偿性能好，因此锚固力大。

2、胀缩圈锚固装置在设计和施工过程中均可实现若干的多组组合，因此，其锚固力可根据设计人和安装人的意愿随时以倍数增加。

3、胀缩圈锚固装置对孔壁可取得正反双向锚固力，因此除可用于非冒落区外还可用在冒落区，对被锚物施行所需位置的局部双向锚固乃至全孔双向锚固，双向锚固后围岩自身即可起到托板的作用。

4、胀缩圈锚固装置除可对孔壁锚固外尚可对托板和垫块实行整体锚固，使得托板或垫块不依赖螺栓力而与被锚物形成整体，传统锚栓无此功能。

5、胀缩圈锚固装置中，通过安装力使缩圈与锚杆握紧，该握紧力随工作力的增加而增加，在冒落区增加该力可充分发挥锚杆的极限拉力。

6、胀缩圈锚栓在杆体上产生的初装拉力，对围岩而言是一种预压应力，该力可起两种作用：

①、与围岩重力平衡后增加重力稳定性。

②、在影响区内增加围岩的抗剪能力。

7、综上优点胀缩圈锚固装置除一般岩石中使用外，还可用于松软岩层，煤层或土层，因此该技术亦可用于山体滑坡加固。

8、胀缩圈锚固装置可以无垫锚固，也可以与孔口的斜垫托板或正垫托板配合，则形成特有的锚栓封口装置，该装置是预应力拉杆支护装置的关键技术，封口后的锚栓尾部形成了半刚性节点，该节点与拉杆连接后能在围岩、拉杆与锚栓之间可靠地传递剪力和弯矩，使锚栓成为预力拉杆支护的锚固端和剪力节。

9、胀缩圈锚固装置本身不同种类的锚固节点可组合使用，也可与传统锚栓组合使用，单独安装在孔口，从而发挥其潜在的锚固力。

10、胀缩圈规格的单一性有利于大范围内工厂化生产，组合的多变性能够适应不同的要求，安装的简易性有利于操作推广。

现结合附图作进一步说明：

图1是本实用新型的胀缩圈锚固体的结构示意图，胀圈与缩圈处于锚固状态。

图2是图1的A-A剖截视图。

图3同图1，胀圈与缩圈处于未紧固的松弛状态。

图4是图3的B-B剖截视图。

图5是图1中胀圈的结构示意图，为正视图。

图6是图5的胀圈拼合成整圆状态的侧视示意图。

图7是图5中一片胀瓣的结构示意图。

图8是图1中缩圈的结构示意图，为正视图。

图9是图8的缩圈拼合成整圆状态的侧视示意图。

图10是图8中一片缩瓣的结构示意图。

图11是本实用新型组合的锚杆上有托盘的胀缩圈锚栓的基本节点示意图。

图12同图11，为另一实施例。

图13同图11，为又一实施例。

图14同图11，为又一实施例。

图15同图11，配置有斜垫托板。

图16同图15，为另一实施例。

图17是本实用新型组合的使用套管传力的胀缩圈锚栓的基本节点示意图。

图18同图17，为另一实施例。

图19同图17，为又一实施例。

图20同图17，为又一实施例。

图21同图17，配置有斜垫托板。

图21同图21，为另一实施例。

图22是本实用新型组合的套管式胀缩圈锚栓的基本节点示意图。

图23同图22，为另一实施例。

图24同图22，为又一实施例。

图25同图22，为又一实施例。

图26同图22，为又一实施例。

图27同图22，为又一实施例。

图28同图22，配置有斜垫托板。

图29同图28，为另一实施例。

图30是本实用新型与斜垫式托板组合的基本节点示意图。

图31是本实用新型与平垫式托板组合的基本节点示意图。

图32是图30中斜垫式托板的正视图。

图33是图32的侧视图。

图34是图32的俯视图。

图35是图31中平垫式托板的正视图。

图36是图30的侧视图。

本实用新型的胀缩圈锚固装置，它包括锚固体和锚杆1见图1图2图3图4，其构造包括：

锚固体由缩圈2和胀圈3组成；

参照图8图9图10，缩圈2由若干片缩瓣201拼合成中心有圆柱孔202、外径呈圆锥形203的圆锥台体，各缩瓣301沿轴向剖分，拼合时相邻缩瓣剖分面间隔适当间隙；

参照图5图6图7，胀圈3由若干片胀瓣301拼合成中心有圆锥孔302，外径呈圆柱形303的圆柱体，各胀瓣301沿轴向剖分，拼合时相邻胀瓣剖分面间间隔适当间隙；

所述缩圈2的外径圆锥柱303与胀圈3的内径圆锥孔302锥度相同且尺寸相应，在缩圈的中心圆柱202内套装锚杆1，胀圈的外圆柱303置放于一孔径相应的孔4内，用机械方式使缩圈2和胀圈3相对轴向移近时，所述缩圈2的缩瓣201与胀圈的胀瓣301恰能互相楔紧而将锚杆1、缩圈2、胀圈3、壁孔4四个基本件锚固为紧固的整体见图1图2 。

在图2图4所示实施例中，所述缩圈由三瓣缩瓣组成，所述胀圈由三瓣胀瓣组成，且缩圈与胀圈安装时其缩瓣胀瓣的剖分线互相交错，实施时所述缩圈、胀圈也可由四瓣或多瓣组成。

实施时，所述由胀圈和缩圈组合的锚固体2和3可以多组同向串接安装异向串接安装和间隔套管6串接安装。

实施时，在所述锚杆的适当位置可以固定设置有托盘5以阻止胀缩圈的滑移，该托盘的外径小于工具式顶管的内径，该工具式顶管为安装工具，在紧固无托盘一端的锚固体2和3时，用该工具式顶管顶住有托盘一端的锚固体，先将无托盘一端的锚固体紧固后，撤去该工具式顶管，然后再紧固有托盘一端的紧固体。

实施时，所述胀圈3也可以与套管6连接成一体而构成套管式胀圈36，该套管式胀圈36的胀圈部分仍为分瓣式构造，套管部分为空心圆管，其组合方式见图23至图29的实施例。

实施时，所述锚固体可以安装有锚固斜垫托板7或平垫托板8见图30、图31，该斜垫托板、平垫托板有圆孔71、81与胀圈外径相匹配，也可与锚孔孔壁内径相匹配，所述斜垫托盘7有安装支座72见图32图33图34，所述平垫托盘8有安装支座82见图35图36。

在图11图12图13图14图15图16所示实施例中，于锚杆的外径上设置有托盘(垫圈)5支承锚固体。

在图17图18图19图20图21图22所示实施例中，于锚杆上套装有套管6用于传递紧固力。

在图23图24图25图26图27图28图29所示实施例中，所述锚固件的胀圈与套管7为连体构件。

图11图16图17图23图29实施例示锚固体于杆首、杆尾各设一组。

图13图15图24图28实施例示杆首、杆尾各有两组锚固体，每组锚固体同向串接。

图20图21图22图25图26图27实施例示杆首、杆尾各为两组锚固体，每组锚固体反向串接。

图14图18图19实施例示杆首、杆尾各为两组锚固体，其中一组同向串接，另组异向串接。

Claims

1、一种胀缩圈锚固装置，它包括锚固体和锚杆，其特征在于：锚固体由缩圈和胀圈组成；

2、如权利要求1所述的胀缩圈锚固装置，其特征在于：所述由胀圈和缩圈组合的锚固体与锚杆的组合可以为数组同向串接安装、异向串接安装和间隔套管串接安装，可以是连续组合，也可以间隔组合。

3、如权利要求1所述的胀缩圈锚固装置，其特征在于：所述胀圈也可以与套管连接成一体而构成套管式胀圈，与缩圈一起组成套管式胀缩圈锚固装置。

4、如权利要求1所述的胀缩圈锚固装置，其特征在于：在所述锚杆的适当位置固定设置有托盘以阻止胀缩圈的滑移，该托盘的外径小于工具式顶管的内径。

5、如权利要求1所述的胀缩圈锚固装置，其特征在于：所述锚固体可以安装有锚固斜垫托板或平垫托板，该斜垫托板、平垫托板有圆孔与胀圈外径相应，也可与锚孔孔壁内径相应。