專利名稱：新型預(yù)應(yīng)力支護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種巖石工程的支護或加固技術(shù)。
背景技術(shù)：
在巖石工程中，目前普通采用支護或加固的方法，是采用單一桿體的砂漿錨桿。此 種技術(shù)，由于存在滯后效應(yīng)和被動承載，錨桿受力小，控制變形能力差。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種為軟巖工程，特別是軟土工程施工的構(gòu)造簡單、 價格低廉、能早期承載的支護或加固裝置。 本實用新型之預(yù)應(yīng)力支護裝置，主要由桿體、錨頭、內(nèi)承壓板、保護罩、脹開器、排 氣管、外承壓板、止?jié){塞、上墊墩、下墊墩、波紋管構(gòu)成；桿體有數(shù)根，其中至少有一根為有預(yù) 應(yīng)力的桿體，兩端設(shè)螺紋，內(nèi)端裝有錨頭、保護罩、脹開器、內(nèi)承壓板；桿體用高強度材質(zhì)制 成。 所述錨頭之脹殼為圓柱形面，脹縫外表面鏤空，內(nèi)表面為錐面；脹殼上設(shè)有不少于 兩條通長脹縫，在脹縫中設(shè)有不少于一個連接點；脹殼尾端內(nèi)孔壁設(shè)有不少于兩個環(huán)狀突 起。 所述錨頭2之倒楔14為圓錐體，中間有孔，倒楔外側(cè)設(shè)有不少于兩條縱向突起，倒 楔壁鏤空，尾端收縮為圓柱形，外側(cè)局部有螺紋。 所述墊墩由上墊墩、下墊墩兩部分組成，均為圓柱形，下墊墩的底面為斜面，上表 面為截球面；上墊墩開有不少于兩個孔，底部設(shè)有與止?jié){塞配合的大孔；上下墊墩組成球 鉸支座。 所述脹開器為彈簧壓縮式脹開器或針輪式式脹開器。彈簧壓縮式脹開器，由脹殼
釋放環(huán)、扭力彈簧、壓縮彈簧、支承環(huán)、定位梢、引線組成；壓縮彈簧下端置于支承環(huán)上，支承
環(huán)用螺釘或套裝在桿體上，壓縮彈簧上端壓緊脹殼尾端；脹殼釋放環(huán)為圓柱形組合體，其上
部外側(cè)設(shè)有不少于兩個環(huán)狀突起，與脹殼尾端內(nèi)孔環(huán)狀突起配合；中心鉆孔局部有螺紋，與
桿體螺紋配合；扭力彈簧上下各伸出一支，其中一支插入支承環(huán)套管的預(yù)留孔中，另一支固
定在柱狀突起上；定位梢將脹殼釋放環(huán)定位在脹殼尾端的梢孔中，定位梢尾端的引線延伸
至鉆孔外。針輪式脹開器，由漸開輪、定位針桿、彈簧、外殼組成，脹開器穿入桿體，通過漸開
輪內(nèi)孔上的突起與桿體的缺口結(jié)合，轉(zhuǎn)動桿體帶動漸開輪，將針桿自脹開器側(cè)壁外殼擠出。
該針輪式脹開器構(gòu)造簡單，適于短錨桿，彈簧壓縮式脹開器可用于更長的桿體。 所述止?jié){塞，為圓柱形，上端部分插入上墊墩下表面的圓孔內(nèi)，并相互連為一體，
止?jié){塞上部設(shè)有不少于兩個不同直徑的圓孔，與上墊墩的預(yù)留孔配合，供桿體、注漿管等插
入用；止?jié){塞的下部為一大的圓孔，以減輕止?jié){塞的重量。 所述保護罩，為圓柱形與橢球形的組合體，中空以容納螺帽，內(nèi)孔端局部設(shè)螺紋與 倒楔端部螺紋配合。[0011] 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點 1.球形絞支座能適應(yīng)孔口不同斜面以及各種進錨方向鉆孔，從而可簡化孔口找平 工序，張拉時自動調(diào)整桿體軸線與鉆孔軸線平行，減少張拉時預(yù)應(yīng)力損失； 2.與現(xiàn)有砂漿錨桿支護相比，具有支護剛度大、支護反力高、控制圍巖的變形能力 強的特點，能減少隧道收斂位移，提高支護對地壓的承載力。

圖1.實施例1之雙桿預(yù)應(yīng)力支護裝置示意圖； 圖2..實施例2之單桿預(yù)應(yīng)力支護裝置示意圖； 圖3-1.、圖3-2、圖3-3，分別是錨頭的主視示意圖和其A-A、B-B剖面示意圖； 圖4.上、下墊墩的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5-1 、圖5-2.彈簧壓縮式脹開器； 圖6. -1.、圖6. -2.分別是針輪式脹開器的主視圖及其劑視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖敘述兩個實施例 實施例1.雙桿預(yù)應(yīng)力支護裝置 圖1顯示了該裝置的示意圖，由一根無粘結(jié)桿體1、一根鋼管2、內(nèi)承壓板3、錨頭 4、保護罩5、脹開器6、排氣管7、外承壓板8、止?jié){塞9、上墊墩10、下墊墩11、螺帽12組成。 錨頭4由脹殼13和倒楔14組成。脹殼外表面為圓柱形并設(shè)有三條通長脹縫，在脹縫中部 和尾部設(shè)有連接點；脹縫外表面鏤空成間斷的長方形方塊，脹殼內(nèi)表面為圓錐形；脹殼尾 端內(nèi)孔壁設(shè)有不連續(xù)的三段平口螺紋；倒楔壁鏤空成輻射形車輪狀，兩側(cè)外表面仍為連續(xù) 錐面；對采用彈簧壓縮式脹開器的錨具，脹殼尾端內(nèi)孔壁設(shè)有不少于兩個環(huán)狀突起，倒楔壁 鏤空，外表面仍保持連續(xù)錐面；倒楔外側(cè)設(shè)有三條縱向突起，與脹殼縫配合；在尾端收縮的 柱面上，局部設(shè)有螺紋，與保護罩的內(nèi)螺紋結(jié)合。 圖3_1.、圖3-2、圖3-3，分別是錨頭的主視示意圖和其A-A、B-B剖面示意圖。錨 頭4的脹殼13為圓柱形面，內(nèi)表面為錐面；脹殼13上設(shè)有不少于兩條通長脹縫15，在脹縫 中設(shè)有不少于一個連接點16 ;脹殼尾端內(nèi)孔壁設(shè)有不少于兩個環(huán)狀突起40，外表面鏤空。 圖4.顯示了上、下墊墩的結(jié)構(gòu)。墊墩14由上下兩個部分，下墊墩11的底面為橢 圓形面，上表面為截球面；上墊墩10中央設(shè)錨桿體孔，兩側(cè)設(shè)注漿孔和排氣管孔，底部設(shè)有 與止?jié){塞配合的大孔，用螺釘連接止?jié){塞9。墊墩實體部分鏤空，用高強度塑料制成。 圖5-l、圖5-2顯示了彈簧壓縮式脹開器的結(jié)構(gòu)。由彈簧壓縮式脹開器，由脹殼釋 放環(huán)31、扭力彈簧32、壓縮彈簧33、支承環(huán)38、定位梢36、引線37組成；壓縮彈簧下端置于 支承環(huán)上，支承環(huán)用螺釘或套裝在桿體上，壓縮彈簧上端壓緊脹殼尾端；脹殼釋放環(huán)為圓柱 形組合體，其上部外側(cè)設(shè)有不少于兩個環(huán)狀突起，與脹殼尾端內(nèi)孔環(huán)狀突起配合；中心鉆孔 局部有螺紋，與桿體1螺紋配合；扭力彈簧上下各伸出一支，其中一支插入支承環(huán)套管的預(yù) 留孔中，另一支固定在柱狀突起上；定位梢將脹殼釋放環(huán)定位在脹殼尾端的梢孔中，定位梢 尾端的引線延伸至鉆孔外； 圖6,1.、圖6,2.顯示了針輪式脹開器的結(jié)構(gòu)。由漸開輪41、定位針桿42、彈簧43、外殼44組成，脹開器5穿入桿體l，通過漸開輪內(nèi)孔上的突起45與桿體的缺口結(jié)合。 止?jié){塞9為圓柱形，上端部分插入上墊墩10下表面的圓孔內(nèi)，止?jié){塞上部設(shè)有不 少于兩個不同直徑的圓孔，與上墊墩的預(yù)留孔配合，止?jié){塞的下部為一大的圓孔。 本實施例的安裝、注漿、張拉程序為鉆孔、清孔，順序?qū)?nèi)承壓板、螺帽、脹開器、 錨具、保護罩組合到桿體上，掛上脹殼釋放環(huán)，擰緊扭力簀、插上定位梢，用螺釘將支承環(huán)固 定在桿體上，釋放壓縮簧，將排氣管插入承壓板的預(yù)留孔中；將組合好的桿體連同排氣管徐 徐送入鉆孔，到位后，拉動引線，拔出定位梢，扭簧撥轉(zhuǎn)脹殼釋放環(huán)，使其脫開脹殼尾端瓶口 螺紋，壓簧推動脹殼打開；插入空心桿體，順序戴上外承壓板、下墊墩11、穿入止?jié){塞9和上 墊墩10，戴上螺帽，按位移控制進行初張，使脹殼完全打開，安裝即告結(jié)束。注入早強水泥 漿，達設(shè)計強度后，即可張拉。該實施例適于二類以上軟巖，錨桿長度超過4米以上的隧道 或邊坡支護。 實施例2.單桿預(yù)應(yīng)力支護裝置 圖2顯示了該裝置的示意圖，由一根滾壓螺紋筋1、臨時用注漿管2、內(nèi)承壓板3、錨 頭4、保護罩5、脹開器6、排氣管7、外承壓板8、止?jié){塞9、上墊墩10、下墊墩11、螺帽12、塑 料波紋管20組成。它與實施例1不同之處在于脹開器6采用針輪式結(jié)構(gòu)，脹開器的漸開 輪與桿體，通過榫、槽結(jié)合；在桿體外側(cè)設(shè)塑料波紋管，其內(nèi)端與內(nèi)承壓板3緊密結(jié)合，外端 與止?jié){塞9緊密結(jié)合，注漿管在壓漿后拆除。 本實施例的安裝與實施例1相似。該實施方案適于二類以下軟弱巖土和錨桿較短 的隧道或邊坡支護。
權(quán)利要求新型預(yù)應(yīng)力支護裝置，其特征在于由桿體(1)、錨頭(4)、內(nèi)承壓板(3)、保護罩(5)、脹開器(6)、排氣管(7)、外承壓板(8)、止?jié){塞(9)、上墊墩(10)、下墊墩(11)、螺帽(12)、波紋管(20)構(gòu)成；桿體(1)有數(shù)根，其中至少有一根為有預(yù)應(yīng)力的桿體，兩端設(shè)螺紋，內(nèi)端裝有錨頭(4)、保護罩(5)、脹開器(6)、內(nèi)承壓板(3)；錨頭(4)由脹殼(13)和倒楔(14)組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述預(yù)應(yīng)力支護裝置，其特征在于錨頭(4)的脹殼(13)為圓柱形 面，內(nèi)表面為錐面；脹殼(13)上設(shè)有不少于兩條通長脹縫(15)，在脹縫中設(shè)有不少于一個 連接點(16);脹殼尾端內(nèi)孔壁設(shè)有不少于兩個環(huán)狀突起(40)，外表面鏤空。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述預(yù)應(yīng)力支護裝置，其特征在于倒楔(14)為圓錐體，中間有孔， 有局部螺紋，倒楔外側(cè)設(shè)有不少于兩條縱向突起(17)，倒楔壁鏤空，尾端收縮為圓柱形，外 側(cè)局部有螺紋(18)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述預(yù)應(yīng)力支護裝置，其特征在于墊墩由上墊墩(10)、下墊墩 (11)兩部分組成，均為圓柱形，下墊墩的底面為橢圓形面，上表面為截球面(22);上墊墩 (10)中央設(shè)錨桿體孔，兩側(cè)設(shè)注漿孔和排氣管孔，底部設(shè)有與止?jié){塞配合的大孔，用螺釘連接止?jié){塞(9);墊墩實體部分鏤空。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述預(yù)應(yīng)力支護裝置，其特征在于脹開器(6)為彈簧壓縮式脹開 器或針輪式脹開器；彈簧壓縮式脹開器，由脹殼釋放環(huán)(31)、扭力彈簧(32)、壓縮彈簧(33)、支承環(huán)(38)、 定位梢(36)、引線(37)組成；壓縮彈簧下端置于支承環(huán)上，支承環(huán)用螺釘或套裝在桿體上， 壓縮彈簧上端壓緊脹殼尾端；脹殼釋放環(huán)為圓柱形組合體，其上部外側(cè)設(shè)有不少于兩個環(huán) 狀突起，與脹殼尾端內(nèi)孔環(huán)狀突起配合；中心鉆孔局部有螺紋，與桿體(1)螺紋配合；扭力 彈簧上下各伸出一支，其中一支插入支承環(huán)套管的預(yù)留孔中，另一支固定在柱狀突起上；定 位梢將脹殼釋放環(huán)定位在脹殼尾端的梢孔中，定位梢尾端的引線延伸至鉆孔外；針輪式脹開器(6)，由漸開輪(41)、定位針桿(42)、彈簧(43)、外殼(44)組成，脹開器 (5)穿入桿體(l)，通過漸開輪內(nèi)孔上的突起(45)與桿體的缺口結(jié)合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述預(yù)應(yīng)力支護裝置，其特征在于止?jié){塞(9)為圓柱形，上端部分 插入上墊墩(10)下表面的圓孔內(nèi)，止槳塞上部設(shè)有不少于兩個不同直徑的圓孔，與上墊墩 的預(yù)留孔配合，止?jié){ 塞的下部為一大的圓孔。
專利摘要本實用新型涉及一種巖石工程的支護或加固技術(shù)——新型預(yù)應(yīng)力支護裝置。該裝置主要由桿體、錨頭、內(nèi)承壓板、保護罩、脹開器、排氣管、外承壓板、止?jié){塞、上墊墩、下墊墩、螺帽、波紋管構(gòu)成；桿體有數(shù)根，其中至少有一根為有預(yù)應(yīng)力的桿體，兩端設(shè)螺紋，內(nèi)端裝有錨頭、保護罩、脹開器、內(nèi)承壓板；錨頭由脹殼和倒楔組成。錨頭的脹殼為圓柱形面，內(nèi)表面為錐面；脹殼上設(shè)有不少于兩條通長脹縫，在脹縫中設(shè)有不少于一個連接點，脹殼尾端內(nèi)孔壁設(shè)有不少于兩個環(huán)狀突起，外表面鏤空；倒楔為圓錐體，中間有孔，有局部螺紋，倒楔外側(cè)設(shè)有不少于兩條縱向突起，倒楔壁鏤空，尾端收縮為圓柱形，外側(cè)局部有螺紋，脹殼尾端內(nèi)孔壁設(shè)有不少于兩個環(huán)狀突起，外表面鏤空。本實用新型與傳統(tǒng)的砂漿錨桿支護技術(shù)相比，具有支護剛度大、支護反力高、控制圍巖的變形能力強的特點，能減少隧道收斂位移，提高支護對地壓的承載力。
文檔編號E21D21/00GK201539270SQ20092003428
公開日2010年8月4日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
發(fā)明者萬振江, 楊彥民, 焦建宏, 韋虎 申請人:陜西省公路勘察設(shè)計院