与旋喷锚索同步跟进的膜袋型伞状扩大头制造技术

本实用新型专利技术公开与旋喷锚索同步跟进的膜袋型伞状扩大头，包括旋喷钻杆、导向帽、钢绞线、构造筒、伞状折叠杆组、膜袋、拉线盘、穿线盘、活塞筒、缸套、灌浆管Ⅰ、灌浆管Ⅱ、排气管、限位台阶；旋喷钻杆为阶梯轴，导向帽、拉线盘套设在旋喷钻杆的小径段上，穿线盘、活塞筒、缸套套设在构造筒上；构造筒的前端与拉线盘连接，后端活动穿过穿线盘后与缸套连接；折叠杆的前端与拉线盘连接，后端与穿线盘连接；钢绞线的前端从后向前经过缸套内孔、构造筒内孔并活动穿过拉线盘后与拉线盘背拉连接。本实用新型专利技术不仅能够提供超高承载力锚索，还解决了三高两低软土、流沙流泥、膨胀土等不利地质伞扩旋锚因旋喷切割范围过大导致费效比过高问题。

【技术实现步骤摘要】
与旋喷锚索同步跟进的膜袋型伞状扩大头
本技术与旋喷锚索同步跟进的膜袋型伞状扩大头，涉及岩土工程领域，具体应用于房建、交通、铁道、水利水电、人防、地下工程等各行业的临时性基坑支护、永久性边坡支护、抗浮锚杆锚索等。
技术介绍
端承型锚索针对一般土层或软岩地层已经有了主动式或被动式伞状扩大头旋锚的解决方案，但对于三高两低软土、流沙流泥、新近沉积土、吹填土、高漏失地层等严重不利的地质条件，比如华南一些地区尤其是珠海横琴区域的基坑支护，面临着传统的高压旋喷工艺因喷射切割范围过大，造成成桩难、桩体强度低甚至根本见不到水泥结石的窘境，内地一些地区实际也有类似的情况存在；另外在老粘土尤其是膨胀土分布的比如成都龙泉区域，采用单纯伞状扩大头旋锚存在旋喷洗孔耗时长、耗水泥浆量大同样也推高造价的缺点；需要有一种既能够与旋锚同步跟进伞状钢筋笼、又能够在洗孔或注浆环节提高效能的方法。另外，之前的囊式锚索，常常因被垮塌进入扩孔段内的泥沙团块挤占空间而无法扩张，为了扩张囊袋而不得不提高灌浆压力从而经常压爆囊袋的情况。
技术实现思路
本技术与旋喷锚索同步跟进的膜袋型伞状扩大头，可解决在上述严重不利地质条件下，与旋锚同步跟进的伞状扩大头系列技术在洗孔和注浆环节费效比较高的问题。另外，不仅仅是为以往的囊式锚索提供了扩张囊袋的骨架扩张方式，解决了囊袋扩张难和爆袋的问题，更重要的是将素浆扩大头提升为以伞状折叠杆组为骨架的高质量钢筋混凝土扩大头，完全改变了以往囊式锚索的受力机理，实现了端承型锚索，大幅度提升了原来含囊式锚索在内的各类扩大头锚索的承载力，大幅提升了设计水平和设计、施工的安全度、可靠度。本技术与旋喷锚索同步跟进的膜袋型伞状扩大头通过下述技术方案实现：与旋喷锚索同步跟进的膜袋型伞状扩大头，包括旋喷钻杆、伞状扩体装置、若干根钢绞线和灌浆管Ⅱ，所述伞状扩体装置包括由若干根折叠杆组成的伞状折叠杆组及伞状折叠杆组外套设的膜袋，和从前向后依次活动套设在旋喷钻杆上的拉线盘、构造筒，以及从前向后依次在构造筒外面活动套设的穿线盘和活塞筒，还有与构造筒后端口固定连接并与活塞筒适配的缸套；所述构造筒的前端口与拉线盘固定连接，构造筒的后端口与缸套固定连接；所述活塞筒的前端口与穿线盘4固定连接，所述活塞筒的后端部配合设置在缸套内，通过活塞筒伸出缸套带动伞状折叠杆组扩张；所述灌浆管Ⅱ穿过构造筒将水泥浆输送到膜袋内，所述钢绞线从构造筒内依次活动穿过缸套、活塞筒、穿线盘和拉线盘，并与拉线盘通过荷载转换装置背拉连接。进一步的，每一根所述折叠杆均包括长杆和与之铰接连接的短杆，所述长杆的前端均通过前铰接杆与拉线盘铰接，所述短杆的后端均通过后铰接杆与穿线盘铰接，调整拉线盘和穿线盘之间的间距，能使长杆和短杆之间的铰接部位远离或者靠近构造筒的轴线。进一步的，每根所述长杆或短杆上对应设置有多层定位环，每层所述定位环通过钢丝绳串联，所述长杆或短杆均通过定位环、钢丝绳以及连接和固定钢丝绳的绳卡实现周向拉结。进一步的，所述活塞筒内壁与构造筒外壁密封配合，活塞筒外壁与缸套内壁密封配合，活塞筒底部与缸套之间形成封闭的液压腔，在缸套底部设有与液压腔联通的灌浆管Ⅰ；当从灌浆管Ⅰ压灌液体时，所述液压腔内产生液体压力，推动活塞筒和与之固定连接的穿线盘向拉线盘移动，使伞状折叠杆组受到来自拉线盘和穿线盘的挤压，产生远离构造筒轴线的形变，从而实现伞状折叠杆组以及膜袋的扩张打开。进一步的，所述旋喷钻杆为阶梯轴，拉线盘活动套设在旋喷钻杆的小径段上，构造筒活动套装在旋喷钻杆大径段和钢绞线的外面；在拉线盘与旋喷钻杆变径台阶之间设置有轴承，所述轴承套设在旋喷钻杆小径段上。进一步的，对应于长杆与短杆之间的铰接部位，在构造筒上设置有限位台阶，后铰接杆与构造筒之间的距离均为h1，限位台阶的高度为h2，h2＞h1，使得伞状折叠杆组收拢时，仍保持了轻度扩张状态，即当伞状折叠杆组受到拉线盘与穿线盘的挤压时，产生进一步扩张动作而不是收拢动作。同时，通过在构造筒上设置限位台阶，配合穿线盘和脱出缸套的活塞筒，在水泥浆凝固之前，对扩张打开后的伞状折叠杆组的几何形状进行定型，避免当伞状折叠杆组扩张到最大直径后，穿线盘继续向前滑移造成伞状折叠杆组缩径。限位台阶可以是固定在构造筒上的一个环形垫圈或环形布置的多个独立垫块，也可以将构造筒本身设置为前大后小在该处变径，变径台阶的高度为h2，前大后小即构造筒自台阶向拉线盘直径大，自台阶向穿线盘则直径小。环形垫圈的固定方式可采用焊接或螺纹连接。进一步的，当伞状折叠杆组处于收拢状态时，所述后铰接杆前端至限位台阶的距离为H2，所述缸套前端口至活塞筒后端端面的距离为H1，H2＞H1，使得伞状折叠杆组扩张时，活塞筒能够全部伸出并脱离缸套。进一步的，所述膜袋的前端口通过螺钉及环形压板固定安装在拉线盘上，所述膜袋的后端口也通过螺钉及环形压板固定安装在穿线盘上。进一步的，在所述构造筒内穿设有排气管，所述排气管上端与膜袋内部联通，当通过灌浆管Ⅱ向膜袋内注浆时，通过排气管将膜袋内的气体排出。进一步的，在所述拉线盘前端面的旋喷钻杆上套设有导向帽，导向帽可以是锥形，也可以是前锥后筒的筒仓形，与拉线盘之间采用螺纹连接、焊接或卡扣式连接；所述钢绞线和伞状折叠杆组均环绕旋喷钻杆均布设置，所述旋喷钻杆与构造筒、活塞筒、缸套同中心轴。本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、在以伞状折叠杆组作为扩张骨架的情况下扩张膜袋，避免了之前的囊袋因被垮塌进入扩孔段内的泥沙团块挤占空间而无法扩张的情况，也避免了为了扩张囊袋而不得不提高灌浆压力从而常常压爆囊袋的情况。2、本技术针对三高两低软土、流沙流泥、成都膨胀土等特殊不利地层条件提供了一个在旋喷洗孔、灌浆环节以高效能得到高质量的钢筋混凝土伞状扩大头的办法，使具有自携伞式状扩体结构的旋喷锚索，在该类特殊不利地层条件下仍然能够成倍地提高扩大头锚索的承载力，成倍地提高含囊式锚索在内的各种扩大头锚索的设计和施工的安全度、可靠度，具有强大的技术和经济效益。3、本技术与旋喷锚索同步跟进的膜袋型伞状扩大头，钢丝绳的设置可以使钢丝绳和伞状折叠杆组围合形成封闭的钢筋笼，对扩体结构受压时长杆或短杆的弯曲变形构成约束，并为水泥浆固结体抗压提供一定侧限，从而提高结构整体承载力。4、本技术与旋喷锚索同步跟进的膜袋型伞状扩大头，多处的螺纹、螺帽设计，也便于本技术的部件拆卸和连接安装，缩小其占用空间，便于工厂生产的标准化、用户组装的标准化、库存与物流的小型化，利于施工的标准化、便利性，并利于保障施工质量。附图说明此处的附图、说明可提供对本技术实施例的进一步理解，属于本申请的一部分，但并不构成对本技术的限定。在附图中：图1为本技术与旋喷锚索同步跟进的膜袋型伞状扩大头的伞状扩体装置收合状态结构示意图；图2为本技术与旋喷锚索同步跟进的膜袋型伞状扩大头的伞状扩体装置展开状态结构示意图；附图中标记及对应的零部件名称：1-旋喷钻杆，2-钢绞线，3-拉线盘，4-穿线盘，5-缸套，6-构造筒，7-长杆，8-短杆，9-钢丝绳，10-定位环，11-前铰接杆，12-后铰接杆，13-灌浆管Ⅱ，14-膜袋，15-活塞筒，16-灌浆管Ⅰ，17-限位台阶，18-排气管，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.与旋喷锚索同步跟进的膜袋型伞状扩大头，包括旋喷钻杆(1)、伞状扩体装置、若干根钢绞线(2)和灌浆管Ⅱ(13)，其特征在于：所述伞状扩体装置包括由若干根折叠杆组成的伞状折叠杆组及伞状折叠杆组外套设的膜袋(14)，和从前向后依次活动套设在旋喷钻杆(1)上的拉线盘(3)、构造筒(6)，以及从前向后依次在构造筒(6)外面活动套设的穿线盘(4)和活塞筒(15)，还有与构造筒(6)后端口固定连接并与活塞筒(15)适配的缸套(5)；所述构造筒(6)的前端口与拉线盘(3)固定连接，构造筒(6)的后端口与缸套(5)固定连接；所述活塞筒(15)的前端口与穿线盘(4)固定连接，所述活塞筒(15)的后端部配合设置在缸套(5)内，通过活塞筒(15)伸出缸套(5)带动伞状折叠杆组扩张；所述灌浆管Ⅱ(13)穿过构造筒(6)将水泥浆输送到膜袋(14)内，所述钢绞线(2)从构造筒(6)内依次活动穿过缸套(5)、活塞筒(15)、穿线盘(4)和拉线盘(3)，并与拉线盘(3)通过荷载转换装置(21)背拉连接。

【技术特征摘要】
1.与旋喷锚索同步跟进的膜袋型伞状扩大头，包括旋喷钻杆(1)、伞状扩体装置、若干根钢绞线(2)和灌浆管Ⅱ(13)，其特征在于：所述伞状扩体装置包括由若干根折叠杆组成的伞状折叠杆组及伞状折叠杆组外套设的膜袋(14)，和从前向后依次活动套设在旋喷钻杆(1)上的拉线盘(3)、构造筒(6)，以及从前向后依次在构造筒(6)外面活动套设的穿线盘(4)和活塞筒(15)，还有与构造筒(6)后端口固定连接并与活塞筒(15)适配的缸套(5)；所述构造筒(6)的前端口与拉线盘(3)固定连接，构造筒(6)的后端口与缸套(5)固定连接；所述活塞筒(15)的前端口与穿线盘(4)固定连接，所述活塞筒(15)的后端部配合设置在缸套(5)内，通过活塞筒(15)伸出缸套(5)带动伞状折叠杆组扩张；所述灌浆管Ⅱ(13)穿过构造筒(6)将水泥浆输送到膜袋(14)内，所述钢绞线(2)从构造筒(6)内依次活动穿过缸套(5)、活塞筒(15)、穿线盘(4)和拉线盘(3)，并与拉线盘(3)通过荷载转换装置(21)背拉连接。2.根据权利要求1所述的与旋喷锚索同步跟进的膜袋型伞状扩大头，其特征在于：每一根所述折叠杆均包括长杆(7)和与之铰接连接的短杆(8)，所述长杆(7)的前端均通过前铰接杆(11)与拉线盘(3)铰接，所述短杆(8)的后端均通过后铰接杆(12)与穿线盘(4)铰接，调整拉线盘(3)和穿线盘(4)之间的间距，能使长杆(7)和短杆(8)之间的铰接部位远离或者靠近构造筒(6)的轴线。3.根据权利要求2所述的与旋喷锚索同步跟进的膜袋型伞状扩大头，其特征在于：每根所述长杆(7)或短杆(8)上对应设置有多层定位环(10)，每层所述定位环(10)通过钢丝绳(9)串联，所述长杆(7)或短杆(8)均通过定位环(10)、钢丝绳(9)以及连接和固定钢丝绳(9)的绳卡实现周向拉结。4.根据权利要求1所述的与旋喷锚索同步跟进的膜袋型伞状扩大头，其特征在于：所述活塞筒(15)内壁与构造筒(6)外壁密封配合，活塞筒(15)外壁与缸套(5)内壁密封配合，活塞筒(15)底部与缸套(5)之间形成封闭的液压腔，在缸套(5)底部设有与液压腔联通的灌浆管Ⅰ(16)；当从灌浆管Ⅰ(16)压灌液体时，所述液压腔内产生液体压力，推动活塞筒(15)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓理，
申请(专利权)人：刘晓理，
类型：新型
国别省市：四川,51