一種擴展翼式錨桿裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及巖土工程錨固領(lǐng)域，特別是指一種擴展翼式錨桿裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]錨桿由于其施工簡單、工藝成熟，且占用空間小、可承受拉力大等優(yōu)點在建筑、公路、鐵路等工程中得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)錨桿的錨固方式可分為機械錨固型和黏結(jié)錨固型兩類。錨固裝置或錨桿桿體和孔壁接觸，利用摩擦力發(fā)揮錨固作用的錨桿，屬于機械錨固型錨桿;錨桿桿體部分或全長利用樹脂、砂漿、快硬水泥等膠結(jié)材料將錨桿桿體和孔壁黏結(jié)固定在一起，通過粘結(jié)力實現(xiàn)錨固作用的錨桿屬于黏結(jié)型錨桿。
[0003]錨桿一般由錨固頭與桿體組成，使用時先在巖土體中成孔，將錨桿插入孔內(nèi)，再注入凝結(jié)劑進(jìn)行錨固。在錨桿受拉時，粘結(jié)力成為錨桿支護體系中最基本最主要的抗力。錨桿的抗拔力與錨固體所作用的巖層性質(zhì)有關(guān)，當(dāng)錨桿錨固在堅硬穩(wěn)定的巖層中時，錨固體所能承受的抗拔力大小由灌漿體和錨桿桿體之間的粘結(jié)力決定；當(dāng)錨桿錨固在低強度、風(fēng)化巖層或土層中時，錨固體所能承受的抗拔力大小由灌漿體和周圍巖層或土層的粘結(jié)力決定。在中等強度巖土工程應(yīng)用中，桿體承受較大拉拔剪切力時，錨桿易因粘結(jié)力降低而失效。
[0004]為提高單根錨桿的錨固力，常采用端部擴孔法擴大錨桿端部，以增加錨固效果，但擴孔需要特殊工藝和設(shè)備，特別是地下工程中大量使用了錨固工程，一般端部擴孔方法成本高，施工時間長，性價比低，甚至難以實現(xiàn)。因此發(fā)明一種能夠在現(xiàn)有施工條件下進(jìn)行錨桿端部擴張的錨桿裝置十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是錨桿在加固中低強度巖土層時由于側(cè)阻力不足而失效的問題，使錨桿與孔壁巖土體及孔內(nèi)灌漿體之間更牢固地結(jié)合，達(dá)到增加錨桿抗拔能力的目的，提供一種擴展翼式錨桿裝置。
[0006]該裝置包括箍緊帽、連接套筒、架臺、擴展翼、撐翼滑塊、彈簧卡鉤和收翼彈簧，桿體穿入連接套筒，連接套筒穿過架臺，由箍緊帽箍緊，擴展翼與架臺通過螺栓連接，撐翼滑塊通過螺紋安裝在桿體上，擴展翼內(nèi)側(cè)設(shè)置與撐翼滑塊相配合的滑槽，彈簧卡鉤設(shè)置在兩側(cè)擴展翼的側(cè)邊上，收翼彈簧安裝在彈簧卡鉤上，架臺上對稱安裝兩個頂桿。
[0007]其中，連接套筒套裝在桿體的端部，連接套筒端部為爪型結(jié)構(gòu)，爪型結(jié)構(gòu)內(nèi)徑略大于桿體外徑;箍緊帽內(nèi)徑由內(nèi)向外逐漸變大，箍緊帽與連接套筒通過螺紋嚙合;兩側(cè)擴展翼中部對稱分布兩個穿孔;擴展翼內(nèi)側(cè)滑槽深度向翼尾處逐漸變大，擴展翼厚度向翼尾處逐漸變小;撐翼滑塊兩側(cè)支撐片寬度略小于擴展翼內(nèi)側(cè)滑槽的寬度。
[0008]當(dāng)采用多個該擴展翼式錨桿裝置時，利用穿過穿孔的鋼絲繩將多個裝置串聯(lián)，裝置依次安裝在桿體上，后續(xù)架臺無頂桿部分，利用鋼絲繩卡頭固定。擴展翼可用環(huán)形橡膠圈代替收翼彈簧作初始箍緊。
[0009]使用該裝置時，將該裝置插入鉆孔，轉(zhuǎn)動桿體，撐翼滑塊沿桿體在滑槽中向孔底移動，進(jìn)而將擴展翼打開，使擴展翼尾部接觸或嵌入孔壁。
[0010]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0011]安裝使用一個或多個該擴展翼式錨桿裝置，能夠通過擴展翼張開增加錨桿與孔內(nèi)灌漿體及巖土體之間的側(cè)阻力，大幅提高錨桿對軟及中硬強度巖土體的支護效果，使錨桿與孔壁巖土體及孔內(nèi)灌漿體之間更牢固地結(jié)合，達(dá)到增加錨桿抗拔能力的目的。
【附圖說明】
[0012]圖1為擴展翼式錨桿裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為擴展翼式錨桿裝置初始狀態(tài)示意圖；
[0014]圖3為連接套筒結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4為擴展翼不意圖；
[0016]圖5為撐翼滑塊三視圖；
[0017]圖6為架臺三視圖；
[0018]圖7為本發(fā)明單個作用狀態(tài)示意圖；
[0019]圖8為本發(fā)明多個作用狀態(tài)示意圖。
[0020]其中:1-箍緊帽；2-連接套筒;3-架臺；4-螺栓;5-擴展翼;6_撐翼滑塊;7_桿體;8_頂桿;9-滑槽;10-爪型結(jié)構(gòu)；11-彈簧卡鉤；12-收翼彈簧;13-穿孔;14-鋼絲繩卡頭；15-鋼絲繩;60-孔底;61-孔壁;62-注漿結(jié)石體;63-巖土體。
【具體實施方式】
[0021]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0022]本發(fā)明提供一種擴展翼式錨桿裝置。
[0023]如圖1和圖2所示，該裝置包括箍緊帽1、連接套筒2、架臺3、擴展翼5、撐翼滑塊6、彈簧卡鉤11和收翼彈簧12，桿體7穿入連接套筒2，連接套筒2穿過架臺3由箍緊帽I箍緊，其中連接套筒2的外徑小于架臺3孔的內(nèi)徑，以保證穿入桿體7的連接套筒2可以在架臺3孔中自由轉(zhuǎn)動，擴展翼5與架臺3通過螺栓4連接，撐翼滑塊6通過螺紋安裝在桿體7上，擴展翼5內(nèi)側(cè)設(shè)置與撐翼滑塊6相配合的滑槽9，彈簧卡鉤11設(shè)置在兩側(cè)擴展翼5的側(cè)邊上，收翼彈簧12安裝在彈簧卡鉤11上，如圖6所示，架臺3上對稱安裝兩個頂桿8。
[0024]如圖2、3所示，連接套筒2套裝在桿體7的端部，連接套筒2端部為爪型結(jié)構(gòu)10，爪型結(jié)構(gòu)10內(nèi)徑略大于桿體7外徑。
[0025]箍緊帽I內(nèi)徑由內(nèi)向外逐漸變大，箍緊帽I與連接套筒2通過螺紋嚙合，實現(xiàn)桿體7與連接套筒2不出現(xiàn)相對轉(zhuǎn)動，并保證箍緊帽I在箍緊桿體7與連接套筒2的同時，與架臺3之間保持較小的軸向間距，從而使箍緊帽1、連接套筒2和桿體7組合結(jié)構(gòu)在架臺3孔中自由轉(zhuǎn)動。
[0026]兩個擴展翼5通過螺栓4與架臺3鉸接，其中架臺3的鉸接處凹槽部分與擴展翼5鉸接處凸出部分相互配合，凸出部分與凹槽部分呈弧面接觸，使擴展翼5與架臺3之間的連接處有較大的強度，進(jìn)而保證錨桿裝置不易失效。撐翼滑塊6與桿體7通過螺紋配合，經(jīng)旋轉(zhuǎn)桿體7使撐翼滑塊6沿桿體7移動。
[0027]如圖4所示，擴展翼5內(nèi)側(cè)滑槽9深度向翼尾處逐漸變大，擴展翼5厚度向翼尾處逐漸變小。如圖5所示，撐翼滑塊6兩側(cè)支撐片寬度略小于擴展翼5內(nèi)側(cè)滑槽9的寬度，擴展翼5在初始閉合狀態(tài)時，撐翼滑塊6兩側(cè)支撐片恰好在擴展翼5的滑槽9中。兩個擴展翼5通過彈簧卡鉤11上的收翼彈簧12約束，以保證在本發(fā)明進(jìn)入鉆孔時擴展翼5為閉合狀態(tài)，且擴展翼5張開過程中撐翼滑塊6兩側(cè)支撐片始終在滑槽9內(nèi)滑動。
[0028]如圖7所示，為了增大錨桿與巖土體63間側(cè)阻力，將錨桿裝置插入鉆孔，用頂桿8頂住孔底60，然后轉(zhuǎn)動桿體7，此時，撐翼滑塊6沿著桿體7在擴展翼5內(nèi)側(cè)滑槽9中向孔底移動，進(jìn)而將擴展翼5撐開，使擴展翼5的尾部接觸或嵌入孔壁61巖土體，注漿后擴展翼5與注漿結(jié)石體62互相粘結(jié)以提尚銷桿承載能力。
[0029]如圖8所示，可根據(jù)加固要求，在桿體7增加本發(fā)明裝置的數(shù)量，同時用鋼絲繩15將各個擴展翼式錨桿裝置進(jìn)行串聯(lián)，鋼絲繩15經(jīng)穿孔13由鋼絲繩卡頭14固定，以此防止部分?jǐn)U展翼式裝置架臺隨桿體7旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致擴展翼5無法打開，不能實現(xiàn)預(yù)期支護效果。
[0030]具體技術(shù)參數(shù)分析:本發(fā)明適用于不同的鉆孔直徑，當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于直徑為150毫米的鉆孔中時，桿體7直徑可為32毫米。擴展翼5中部2個鉆孔直徑3毫米。擴展翼5是弧度120°的環(huán)形鋼片，長150毫米，最厚處4毫米，最薄處0.5毫米，擴展翼5內(nèi)滑槽9長度80毫米，深度由8.5毫米漸變?yōu)?.5毫米。撐翼滑塊6最大寬度60毫米。
[0031]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種擴展翼式錨桿裝置，其特征在于:包括箍緊帽(I)、連接套筒(2)、架臺(3)、擴展翼(5)、撐翼滑塊(6)、彈簧卡鉤(11)和收翼彈簧(12)，桿體(7)穿入連接套筒(2)，連接套筒(2)穿過架臺(3)由箍緊帽(I)箍緊，擴展翼(5)與架臺(3)通過螺栓(4)連接，撐翼滑塊(6)通過螺紋安裝在桿體(7)上，擴展翼(5)內(nèi)側(cè)設(shè)置與撐翼滑塊(6)相配合的滑槽(9)，彈簧卡鉤(11)設(shè)置在兩側(cè)擴展翼(5)的側(cè)邊上，收翼彈簧(12)安裝在彈簧卡鉤(11)上，架臺(3)上對稱安裝兩個頂桿(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴展翼式錨桿裝置，其特征在于:所述連接套筒(2)套裝在桿體(7)的端部，連接套筒(2)端部為爪型結(jié)構(gòu)(10)，爪型結(jié)構(gòu)(10)內(nèi)徑大于桿體(7)外徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴展翼式錨桿裝置，其特征在于:所述箍緊帽(I)內(nèi)徑由內(nèi)向外逐漸變大，箍緊帽(I)與連接套筒(2)通過螺紋嚙合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴展翼式錨桿裝置，其特征在于:所述擴展翼(5)中部對稱分布2個穿孔(13)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴展翼式錨桿裝置，其特征在于:所述擴展翼(5)內(nèi)側(cè)滑槽(9)深度向翼尾處逐漸變大，擴展翼(5)厚度向翼尾處逐漸變小。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴展翼式錨桿裝置，其特征在于:所述撐翼滑塊(6)兩側(cè)支撐片寬度小于擴展翼(5)內(nèi)側(cè)滑槽(9)的寬度。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴展翼式錨桿裝置，其特征在于:采用多個該擴展翼式錨桿裝置時，利用穿過穿孔(13)的鋼絲繩(15)將多個裝置串聯(lián)，裝置依次安裝在桿體(7)上，后續(xù)架臺(3)無頂桿(8)部分，利用鋼絲繩卡頭(14)固定。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種擴展翼式錨桿裝置，屬于巖土工程錨固領(lǐng)域。該裝置包括箍緊帽、連接套筒、架臺、螺栓、擴展翼、撐翼滑塊、桿體、彈簧卡鉤、收翼彈簧。箍緊帽內(nèi)壁設(shè)有與連接套筒嚙合的螺紋，連接套筒與箍緊帽螺紋配合將架臺沿軸向約束在桿體上，擴展翼內(nèi)側(cè)設(shè)有供撐翼滑塊運行的滑槽，撐翼滑塊內(nèi)壁設(shè)有與桿體嚙合的螺紋，擴展翼上有穿孔。本發(fā)明通過安裝一個或多個該擴展翼式錨桿裝置，使擴展翼張開增加錨桿與孔內(nèi)灌漿體和巖土體之間的側(cè)阻力，從而提高錨桿對軟及中硬強度巖土體的支護效果。
【IPC分類】E02D5/74
【公開號】CN105604057
【申請?zhí)枴緾N201610144829
【發(fā)明人】吳順川, 劉剛, 宋偉超, 白浩均, 趙坤, 高艷華
【申請人】北京科技大學(xué), 中國水利水電第十四工程局有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年3月14日