多節頭自脹式錨桿的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種隧道工程施工用的多節頭自脹式錨桿，包括錨固頭和一節或多節錨桿體，在錨固頭桿體及錨桿體的頭部和中部各開有一個空間位置正交的條形方孔，在各條形方孔內分別通過銷子安裝有一組彈性自脹楔塊，所述的每組彈性自脹楔塊各包括一個倒V型彈簧和兩個對稱附著于彈簧簧片外沿的楔形塊。實際施工時，錨桿在被送入過程中，附著于彈簧外沿的各楔形塊始終張開與圍巖緊密接觸，錨桿被送到底后，嵌固在孔壁巖石上，發揮錨桿錨固作用；完成錨固后可通過注漿孔加固或不需要再進行錨桿注漿施工過程即可達到設計的錨固作用。本發明的結構合理、施工方便、快捷、效率高、錨固強度及支護效果好，可最大限度地保持圍巖的完整性和穩定性。
【專利說明】多節頭自脹式錨桿
【技術領域】
[0001]本發明屬于巖(土)體工程施工設備【技術領域】，涉及一種隧道工程施工用的多節頭自脹式錨桿。
【背景技術】
[0002]錨桿錨固是一種在地層中通過錨桿將結構物與地層緊緊連鎖在一起的加固方式，工作中依賴錨桿與周圍地層的抗剪強度傳遞結構物的拉力，使地層自身得到加固，達到保持結構物和巖體穩定的目的。
[0003]目前，在隧道工程施工中，錨桿錨固方式主要有端頭錨固和全長粘結錨固兩種。端頭錨固存在的問題是:由于錨桿軸力很大，對桿體材料強度和斷面要求高，故未能充分發揮錨桿桿體的力學作用。全長粘結錨固多與注漿飽滿度、漿液固化后漿體材料強度產生的摩擦力大小有關，但注漿過程中漿液向巖(土)體空隙擴散情況往往難以控制，致使堵塞等情況時有發生，兼之錨桿注漿的施工工藝要求高、施工難度大，如此也在相當程度上影響到錨桿錨固作用發揮乃至影響施工進度，而且全長粘結錨固的施工工期長，對整個隧道工程的工程質量和進度都有較大的影響。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于對現有技術存在的問題加以解決，提供一種結構合理、施工方便、快捷、效率高、錨固強度及支護效果好的多節頭自脹式錨桿。
[0005]為實現上述發明目的而采用的技術解決方案如下所述。
[0006]一種多節頭自脹式錨桿，包括一個長桿狀鋼質錨固頭和一節或多節鋼質錨桿體，錨固頭與錨桿體內均設有注漿孔，其中:(A)、在錨固頭桿體的頭部和中部各開設有一個空間位置正交的條形方孔，在兩個條形方孔內分別通過銷子安裝有一組彈性自脹楔塊，所述的每組彈性自脹楔塊各包括一個通過銷子固定在錨固頭桿體上的倒V型彈簧和兩個分別對稱附著于倒V型彈簧簧片外沿的鑄鐵材質楔形塊，在自然狀態下，倒V型彈簧尾部兩端自動張開使兩楔形塊的尾部伸出錨固頭桿體外，在錨固頭的尾部設置有與錨桿體配套連接的內螺紋；(B)、在錨桿體的頭部和中部各開設有一個空間位置正交的條形方孔，在兩個條形方孔內分別通過銷子安裝有一組彈性自脹楔塊，所述的每組彈性自脹楔塊各包括一個通過銷子固定在錨桿體上的倒V型彈簧和兩個分別對稱附著于倒V型彈簧簧片外沿的楔形塊，在自然狀態下，倒V型彈簧尾部兩端自動張開使兩楔形塊的尾部伸出錨桿體外，在錨桿體的頭部設置有與錨固頭配套連接的外螺紋。
[0007]上述多節頭自脹式錨桿中，設置于錨固頭桿體和錨桿體上各楔形塊的尾部均設計成楔形齒牙狀。
[0008]上述多節頭自脹式錨桿中，在錨固頭的尾部設置的內螺紋為可與標準中空錨桿或0 25、€ 32, € 51, C 76型自鉆式錨桿配套連接的內螺紋。
[0009]上述多節頭自脹式錨桿中，所述的錨固頭是規格型號為桿體直徑C 40、桿體長度360mm、兩楔形塊(尾端，下同)張開范圍120mm的錨固頭，或規格型號為桿體直徑0 50、桿體長度400mm、兩楔形塊張開范圍150mm的錨固頭；或規格型號為桿體直徑0 60、桿體長度400mm、兩楔形塊張開范圍150mm的錨固頭，或規格型號為桿體直徑0 70、桿體長度400mm、兩楔形塊張開范圍150mm的錨固頭，或規格型號為桿體直徑C 80、桿體長為400mm、兩楔形塊張開范圍150mm的錨固頭，或規格型號為桿體直徑C 90、桿體長度400mm、兩楔形塊張開范圍180mm的錨固頭，或規格型號為直徑桿體C 100、桿體長度400mm、兩楔形塊張開范圍240mm的錨固頭。
[0010]上述多節頭自脹式錨桿中，在錨桿體尾部設置有與另外一節錨桿體的頭部配套連接的內螺紋。
[0011]上述多節頭自脹式錨桿中，在錨桿體尾部設置的內螺紋為可與標準中空錨桿或025、€ 32, € 51, C 76型自鉆式錨桿配套連接的內螺紋。
[0012]上述多節頭自脹式錨桿中，所述的錨桿體是規格型號為桿體直徑C 40、桿體長度390mm、兩楔形塊(尾端，下同)張開范圍120mm的錨桿體，或規格型號為桿體直徑0 50、桿體長度430mm、兩楔形塊張開范圍150mm的錨桿體，或規格型號為桿體直徑0 60、桿體長度430mm、兩楔形塊張開范圍150mm的錨桿體，或規格型號為桿體直徑0 70、桿體長度430mm、兩楔形塊張開范圍150mm的錨桿體，或規格型號為桿體直徑C 80、桿體長度430mm、兩楔形塊張開范圍150mm的錨桿體，或規格型號為桿體直徑C 90、桿體長度430mm、兩楔形塊張開范圍180mm的錨桿體，或規格型號為桿體直徑C 100、桿體長度430mm、兩楔形塊張開范圍240mm的錨桿體。
[0013]本發明設計結構的重要特點是在錨固頭及配套的錨桿體上各設有兩組空間向正交的彈性自脹楔塊，兩組彈性自脹楔形塊上分別設有向兩邊自動張開的倒V型彈簧，實際施工時，錨桿在被送入過程中，附著于倒V型彈簧簧片外沿的各楔形塊在彈簧作用下始終張開，與圍巖緊密接觸；錨桿被送到底后，嵌固在孔壁巖石上，發揮錨桿錨固作用；完成錨固后可通過注漿孔加固或不需要再進行錨桿注漿施工過程即可達到設計的錨固作用。
[0014]與現有技術相比，本發明具有的優點是，采用獨特設計結構的錨固頭可直接或通過同樣結構設計的錨桿體與標準中空錨桿或普通自鉆式錨桿25、€ 32, € 51, €76等)配套一起使用，既可注漿使用，亦可免注漿使用，錨桿的安裝牢固可靠，施工工藝簡單快捷，能有效地控制圍巖變形、位移和裂縫的發展，顯著提高隧道高低應力，最大限度地保持隧道工程圍巖的完整性、穩定性，且具有運輸施工方便、施工進度快、效率高、施工成本低、支護效果好等優點，產品可廣泛應用于鐵路、水電、公路、煤礦等巷道工程及路基邊坡防護等方面，具有極高的社會經濟價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明一個具體實施例結構中錨固頭部分的示意圖。
[0016]圖2是圖1的側視圖。
[0017]圖3是可與圖1所示錨固頭部分配套連接的錨桿體部分的結構示意圖，圖中彈性自脹楔形塊為收縮的非張開狀態。
[0018]附圖中各數字標號的名稱分別是:1 一錨固頭，2 —(錨固頭頭部處設置的)楔形塊，3 —(錨固頭頭部處)楔形塊固定銷，4 一(錨固頭頭部處)彈簧固定銷，5 —(錨固頭頭部處)倒V型彈簧，6 —(錨固頭頭部處)條形方孔，7 —(錨固頭頭部處楔形塊的)楔形齒牙，8—注漿孔，9 一(錨固頭中部處)楔形塊固定銷，10 —(錨固頭中部處設置的)楔形塊，11 -(錨固頭中部處)倒V型彈簧，12 —(錨固頭中部處)彈簧固定銷，13 —(錨固頭中部處楔形塊的)楔形齒牙，14 -(錨固頭中部處)條形方孔，15 -(錨固頭)內螺紋，16—外螺紋，17 —(錨桿體頭部處設置的)楔形塊，18 —(錨桿體頭部處)楔形塊固定銷，19-(錨桿體頭部處)彈簧固定銷，20 —(錨桿體頭部處)倒V型彈簧，21 —(錨桿體頭部處)條形方孔，22 —(錨桿體頭部處楔形塊的)楔形齒牙，23 —(錨桿體中部處)楔形塊固定銷，24 —(錨桿體中部處設置的)楔形塊，25 —(錨桿體中部處)倒V型彈簧，26 —(錨桿體中部處)彈簧固定銷，27 —(錨桿體中部處楔形塊的)楔形齒牙，28 —(錨桿體中部處)條形方孔，29 —(錨桿體)內螺紋，30 —錨桿體。
【具體實施方式】
[0019]以下將結合附圖對本
【發明內容】
做進一步說明，但本發明的實際應用形式并不僅限于圖示的實施例。
[0020]參見附圖，本發明所述的多節頭自脹式錨桿包括一個長桿狀錨固頭I和一節或多節與錨固頭I配套連接的錨桿體30。
[0021]錨固頭I的結構如圖1和圖2所不。在錨固頭桿體的頭部和中部各開設有一個空間位置正交的條形方孔6、14，在兩個條形方孔6、14內分別安裝有一組彈性自脹楔塊。其中，安裝在頭部位置處的彈性自脹楔塊包括一個通過彈簧固定銷4固定在錨固頭桿體上的倒V型彈簧5和兩個分別對稱附著于倒V型彈簧5簧片外沿的楔形塊2，本實施例結構中，兩楔形塊2的頭部通過楔形塊固定銷3鉸裝固定在錨固頭桿體上，楔形塊2的尾部具有楔形齒牙7(見圖2);安裝在錨固頭桿體中部位置處的彈性自脹楔塊包括一個通過彈簧固定銷12固定在錨固頭桿體上的倒V型彈簧11和兩個分別對稱附著于倒V型彈簧11簧片外沿的楔形塊10，本實施例結構中，兩楔形塊10的頭部通過楔形塊固定銷9鉸裝固定在錨固頭桿體上，楔形塊10的尾部具有楔形齒牙13(見圖1)。在自然狀態下，兩個倒V型彈簧5、11的尾部兩端自動張開使附著于其外沿的兩個楔形塊的尾部伸出錨固頭I桿體外。錨固頭I內設有注漿孔8，在錨固頭I的尾部設置有與錨桿體30配套連接的內螺紋15，實際應用中，通過內螺紋15亦可使錨固頭與標準中空錨桿或0 25、€ 32, € 51, C 76型自鉆式錨桿配套連接使用。
[0022]錨桿體30的結構如圖3所示。在錨桿體30的頭部和中部各開設有一個空間位置正交的條形方孔21、28，在兩個條形方孔21、28內分別安裝有一組彈性自脹楔塊。其中，安裝在頭部位置處的彈性自脹楔塊包括一個通過彈簧固定銷19固定在錨桿體30上的倒V型彈簧20和兩個分別對稱附著于倒V型彈簧20簧片外沿的楔形塊17，本實施例結構中，兩楔形塊17的頭部通過楔形塊固定銷18鉸裝固定在錨桿體30上，楔形塊17的尾部具有楔形齒牙22 ;安裝在錨桿體中部位置處的彈性自脹楔塊包括一個通過彈簧固定銷26固定在錨桿體30上的倒V型彈簧25和兩個分別對稱附著于倒V型彈簧25簧片外沿的楔形塊24，本實施例結構中，兩楔形塊24的頭部通過楔形塊固定銷23鉸裝固定在錨桿體上，楔形塊24的尾部具有楔形齒牙27。錨桿體30內設有注漿孔8，在錨桿體30的頭部設置有與錨固頭I配套連接的外螺紋16，在錨桿體30尾部設置有與另外一節錨桿體的頭部配套連接的內螺紋29，具體應用中，通過內螺紋29亦可使錨桿體與標準中空錨桿或C 25、(2 32、Φ 51、Φ
76型自鉆式錨桿配套連接使用。
[0023]實際施工時，該多節頭自脹式錨桿在被送入孔壁巖石體的過程中，附著于各倒V
型彈簧5、11、20、25簧片外沿的各對應的楔形塊2、10、17、24在彈簧作用下始終張開，與圍
巖緊密接觸；錨桿被送到底后，嵌固在孔壁巖石上，發揮錨桿錨固作用；完成錨固后可通過
注漿孔加固或不需要再進行錨桿注漿施工過程即可達到設計的錨固作用。
[0024]本發明的實際產品為具有多規格型號的系列產品，其錨固頭規格型號的具體參數
如下表:
[0025]
【權利要求】
1.一種多節頭自脹式錨桿，包括一個長桿狀鋼質錨固頭(I)和一節或多節鋼質錨桿體(30)，錨固頭(I)與錨桿體(30)內均設有注漿孔(8)，其特征在于: 在錨固頭(I)桿體的頭部和中部各開設有一個空間位置正交的條形方孔(6、14)，在兩個條形方孔出、14)內分別通過銷子安裝有一組彈性自脹楔塊，所述的每組彈性自脹楔塊各包括一個通過彈簧固定銷固定在錨固頭(I)桿體上的倒V型彈簧和兩個分別對稱附著于倒V型彈簧簧片外沿的鑄鐵材質楔形塊，在自然狀態下，倒V型彈簧尾部兩端自動張開使兩楔形塊的尾部伸出錨固頭(I)桿體外，在錨固頭(I)的尾部設置有與錨桿體(30)配套連接的內螺紋(15); 在錨桿體(30)的頭部和中部各開設有一個空間位置正交的條形方孔(21、28)，在兩個條形方孔(21、28)內分別通過銷子安裝有一組彈性自脹楔塊，所述的每組彈性自脹楔塊各包括一個通過銷子固定在錨桿體(30)上的倒V型彈簧和兩個分別對稱附著于倒V型彈簧簧片外沿的楔形塊，在自然狀態下，倒V型彈簧尾部兩端自動張開使兩楔形塊的尾部伸出錨桿體(30)外，在錨桿體(30)的頭部設置有與錨固頭(I)配套連接的外螺紋(16)。
2.根據權利要求1所述的多節頭自脹式錨桿，其特征在于:設置于錨固頭(I)桿體和錨桿體(30)上各楔形塊的尾部均設計成楔形齒牙狀。
3.根據權利要求1所述的多節頭自脹式錨桿，其特征在于:在錨固頭(I)的尾部設置的內螺紋(15)為可與標準中空錨桿或0 25、€ 32、€ 51、€ 76型自鉆式錨桿配套連接的內螺紋。
4.根據權利要求1所述的多節頭自脹式錨桿，其特征在于:所述的錨固頭(I)是規格型號為桿體直徑0 40、桿體長度360mm、兩楔形塊張開范圍120mm的錨固頭，或規格型號為桿體直徑0 50、桿體長度400mm、兩楔形塊張開范圍150mm的錨固頭；或規格型號為桿體直徑C 60、桿體長度400mm、兩楔形塊張開范圍150mm的錨固頭，或規格型號為桿體直徑0`70、桿體長度400mm、兩楔形塊張開范圍150mm的錨固頭，或規格型號為桿體直徑0 80、桿體長為400mm、兩楔形塊張開范圍150mm的錨固頭，或規格型號為桿體直徑0 90、桿體長度400mm、兩楔形塊張開范圍180mm的錨固頭，或規格型號為直徑桿體0 100、桿體長度400mm、兩楔形塊張開范圍240mm的錨固頭。
5.根據權利要求1所述的多節頭自脹式錨桿，其特征在于:在錨桿體(30)尾部設置有與另外一節錨桿體的頭部配套連接的內螺紋(29)。
6.根據權利要求5所述的多節頭自脹式錨桿，其特征在于:在錨桿體(30)尾部設置的內螺紋(29)為可與標準中空錨桿或0 25、€ 32, € 51, C 76型自鉆式錨桿配套連接的內螺紋。
7.根據權利要求1所述的多節頭自脹式錨桿，其特征在于:所述的錨桿體(30)是規格型號為桿體直徑0 40、桿體長度390mm、兩楔形塊張開范圍120mm的錨桿體，或規格型號為桿體直徑0 50、桿體長度430mm、兩楔形塊張開范圍150mm的錨桿體，或規格型號為桿體直徑C 60、桿體長度430mm、兩楔形塊張開范圍150mm的錨桿體，或規格型號為桿體直徑0`70、桿體長度430mm、兩楔形塊張開范圍150mm的錨桿體，或規格型號為桿體直徑0 80、桿體長度430mm、兩楔形塊張開范圍150mm的錨桿體，或規格型號為桿體直徑0 90、桿體長度`430mm、兩楔形塊張開范圍180mm的錨桿體，或規格型號為桿體直徑0 100、桿體長度430mm、兩楔形塊張開范圍240mm的錨桿體。
【文檔編號】E21D21/00GK103939120SQ201410196974
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月12日 優先權日:2014年5月12日
【發明者】羅宗帆, 王夢恕, 譚忠盛, 張卿 申請人:羅宗帆