与旋喷锚索同步跟进的反向折叠伞状扩大头制造技术

本实用新型专利技术公开了与旋喷锚索同步跟进的反向折叠伞状扩大头，旋喷钻杆从后向前贯穿所述伞状扩大头，若干根锚筋插入所述伞状扩大头，所述伞状扩大头包括由若干根折叠杆组成的伞状折叠杆组，以及从前向后依次套设在锚筋上的荷载转换装置、拉筋盘、穿筋盘；在收拢状态时，所述伞状折叠杆组为反向折叠；旋喷钻杆前部为小径段，后部为大径段，小径段和大径段之间设置有变径台阶，该台阶用于顶推所述伞状折叠杆组同步前进；每一根所述锚筋的前端均从后向前活动贯穿穿筋盘、拉筋盘；本实用新型专利技术用于提供反向折叠的自携式伞状扩大头，将拉簧调整为施工实用性更强、对旋喷射流阻挡较少的压簧，从而优化装配结构，强化旋喷效果，满足市场需求。

【技术实现步骤摘要】
与旋喷锚索同步跟进的反向折叠伞状扩大头
本技术涉及岩土工程锚固领域，具体涉及各类工程的基坑或边坡支护结构、各类地下工程抗浮结构等，以及相应施工工艺。
技术介绍
伞状扩大头不仅是承载性能卓越，在非硬质粘土地层中，扩孔容易垮孔，尤其是粉细砂、卵砾石地层中，传统扩大头锚杆索技术难以成型设计形状的扩大头，囊式锚索更是根本无法通过灌浆手段将囊袋打开，伞状扩大头技术在这种艰难地层中则更能发挥出其施工工艺的先进性。但在之前申请人申请的自携式系列伞状扩大头均为正向折叠方式，正向折叠伞状扩大头的承载力很高，但拉筋盘与穿筋盘之间只能配置拉簧，其简便性不如配置压簧，且拉簧因丝距较密对旋喷射流的阻挡较多，对旋喷成伞效果也倾向不利，还需要相应进行进一步研发来满足市场对中小吨位、结构简化与操作简便的需求。
技术实现思路
本技术与旋喷锚索同步跟进的反向折叠伞状扩大头，目的在于提供反向折叠的自携式伞状扩大头，将拉簧调整为施工实用性更强、对旋喷射流阻挡较少的压簧，从而优化装配结构，强化旋喷效果，满足市场需求。本技术通过下述技术方案实现：与旋喷锚索同步跟进的反向折叠伞状扩大头，旋喷钻杆从后向前贯穿所述伞状扩大头，若干根锚筋插入所述伞状扩大头，所述伞状扩大头包括由若干根折叠杆组成的伞状折叠杆组，以及从前向后依次套设在锚筋上的荷载转换装置、拉筋盘、穿筋盘；在收拢状态时，所述伞状折叠杆组为反向折叠；所述旋喷钻杆位于拉筋盘、穿筋盘的中轴线上，锚筋及折叠杆均环绕旋喷钻杆分布；所述旋喷钻杆前部为小径段，后部为大径段，小径段和大径段之间设置有变径台阶，该台阶用于顶推所述伞状折叠杆组同步前进；优选地，该台阶一般顶推导向帽或穿筋盘；但也可以顶推其他部位。每一根所述锚筋的前端均从后向前活动贯穿穿筋盘、拉筋盘；所述荷载转换装置固定在锚筋的前端，荷载转换装置与拉筋盘接触且无法穿过拉筋盘；荷载转换装置用于将锚筋所承受的拉力转换为对拉筋盘和整个伞状扩体装置的压力；每一根折叠杆均包括长杆、短杆，长杆的后端和短杆的前端通过中铰链铰接，长杆的前端通过前铰接装置与拉筋盘铰接，短杆的后端通过后铰接装置与穿筋盘铰接。本申请中所有的前、后方向，是以施工中钻进方向为前、背离钻进方向为后，换言之，钻尖所指方向为前，反之为后。伞状折叠杆组正向组装是指拉筋盘在前、穿筋盘在后，反向组装是指拉筋盘在后、穿筋盘在前。中铰链位于拉筋盘与穿筋盘之间的情形为正向折叠，否则为反向折叠，即：当伞状折叠杆组呈折叠(即收拢)状态且为正向组装时，中铰链位于拉筋盘与穿筋盘之间为正向折叠，中铰链位于拉筋盘的前侧或穿筋盘的后侧为反向折叠；当伞状折叠杆组反向组装时，中铰链位于拉筋盘与穿筋盘之间为正向折叠，中铰链位于拉筋盘的后侧或穿筋盘的前侧为反向折叠。锚筋是指锚杆或锚索结构内传递并承担外部拉拔荷载的主筋材料，本技术所涉及的锚筋可以是构成锚杆的钢筋、钢筋笼或钢管以及构成锚索的钢绞线，以及其他一些条束状特种纤维材料锚杆，或纤维增强复合抗拉材料比如玻璃纤维锚杆等，而钢筋既可以是普通螺纹钢筋，也可以是精轧螺纹钢筋，还可以是圆钢等。伞状扩大头既可以在施工现场组装，也可以在伞状扩大头后侧部位将锚筋做分体设置，以便于工厂化制作，即伞状扩大头范围内的锚筋在伞状扩大头生产厂内加工、组装好，运输到工程施工现场后与伞扩头后侧的锚筋进行焊接(在不影响锚筋材质即强度与变形性质的前提下)或机械连接即可，机械连接方式包括锥形螺纹连接、直螺纹套筒连接、冷挤压套筒连接等。拉筋盘、穿筋盘可以采用钢材等金属材料，也可以采用玻璃纤维、尼龙等非金属材料。荷载转换装置的功能是将锚筋所承受的拉力转换为对拉筋盘和整个扩大头的压力，针对不同的锚筋类型，荷载转换装置可以采用钢筋、钢环等绑焊在锚筋前端(在不影响锚筋材质即强度与变形性质的前提下)，也可以采用丝扣型钢筋连接套筒，或与锚筋外螺纹配套的螺帽，或专门制作的直螺纹或锥形螺纹承载体，或锚具、夹具和锚夹片等，也可以采用与锚筋配套的钢制挤压套，以专门的挤压机械挤压安装在锚筋上作为荷载转换装置，在锚筋强度、连接强度允许的前提下，还可以直接将锚筋与拉筋盘进行焊接、螺纹连接等方式固定连接，并以该固定连接替代发挥荷载转换装置的作用。虽然前铰接装置与后铰接装装置也可以制作成如图11所示的或其他类似铰接座、铰接环、铰接球、铰接槽等异型情形(左一、右一铰接为平行纸面转动，左二、右二铰接为垂直纸面转动)，但是从制造与施工标准化、工程质量、造价来讲，优选地，前铰接装置与后铰接装置优选采用图1所示铰接杆情形。长杆、短杆、前铰接杆、后铰接杆可采用钢材、工程塑料、玻璃纤维等各种材料。每一个长杆、短杆、前铰接杆、后铰接杆，均既可以采用单杆，也可以采用双杆，如图13所示。前铰接杆与拉筋盘的连接、后铰接杆与穿筋盘的连接，既可采用插入式螺纹连接或卡扣连接等，也可采用背拉式连接，还可以采用焊接、粘结等，但以非焊接或粘结的方式为佳，以便调整折叠杆的朝向，后铰接杆可以正向安装(如图14所示)或反向安装(如图1所示)，甚至还可以横向安装；从力学角度考虑，以及从标准化施工、保障施工质量角度出发，前铰接杆与拉筋盘的连接以插入式螺纹连接为佳，后铰接杆与穿筋盘的连接以螺栓背拉式连接(正向背拉或反向背拉)为佳；同时前铰接杆与拉筋盘的连接处或后铰接杆与穿筋盘的连接处还应附设弹性装置，使铰接杆在被固定、不产生前后移动的同时，能够在横向上适当转动以调节折叠杆的朝向，弹性装置可以采用弹簧或弹垫等。进一步的，所有折叠杆通过若干层箍筋实现周向拉结，所述每根折叠杆与每一层箍筋固定连接。折叠杆与箍筋之间的固定连接，通常是以定位件及绳卡作为固定措施，定位件安设在折叠杆的长杆以及短杆上，用于箍筋的纵向和横向固定，绳卡则用于箍筋的周向固定。定位件可以位于长杆、短杆的外侧，也可以位于长杆、短杆的内侧，安设方式可以采用焊接、粘结、螺钉固定或其他方式，形状可以是O型、U型、L型、短肢状等。箍筋既可以对每层定位件单独连接成箍，也可以将各层定位件都连接起来形成螺旋型箍或网状箍，箍筋既可以采用钢丝绳、高强度纤维绳或其他柔性抗拉材料，也可以采用W型折叠杆或N型折叠杆等刚性材料，其中W或N型折叠杆与长杆、短杆之间相应采用铰接或滑动式铰接(该连接方式在强度足够的前提下兼具定位件和绳卡的作用)；钢丝绳的端部可采用绳卡首尾连接或单独固定，钢丝绳与折叠杆相交处以每一根折叠杆的两侧均同时安装绳卡的固定效果、力学性能为佳，绳卡可以采用螺栓锁紧式、套筒挤压式或开口件挤压式等，也可采用打绳结等方式，还可以采用扎丝将钢丝绳等柔性材料绑扎到定位件上。箍筋和绳卡的设置可以使折叠杆之间实现周向拉结，对伞状扩大头受压时折叠杆的弯曲变形构成约束，同时也为水泥浆固结体提供侧限，从而保障和提高结构整体承载力。优选地，当伞状折叠杆组在扩孔段内复张到设计尺寸时，箍筋也刚好拉直、拉紧，所以，在专业生产厂内或施工现场进行伞状折叠杆组的组装时，除了应根据伞状折叠杆组的设计尺寸调整好限位装置的位置外，还应将每一层、每一段箍筋的长度调整好，且每一段箍筋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.与旋喷锚索同步跟进的反向折叠伞状扩大头，旋喷钻杆从后向前贯穿伞状扩大头，若干根锚筋（1）插入所述伞状扩大头，所述伞状扩大头包括由若干根折叠杆组成的伞状折叠杆组，以及从前向后依次套设在锚筋（1）上的荷载转换装置（2）、拉筋盘（3）、穿筋盘（4），其特征在于，在收拢状态时，所述伞状折叠杆组为反向折叠；/n所述旋喷钻杆位于拉筋盘（3）、穿筋盘（4）的中轴线上，锚筋（1）、折叠杆均环绕旋喷钻杆分布；所述旋喷钻杆前部为小径段，后部为大径段，小径段和大径段之间设置有变径台阶，所述变径台阶用于顶推所述伞状折叠杆组同步前进；/n每一根所述锚筋（1）的前端均从后向前活动贯穿穿筋盘（4）、拉筋盘（3）；/n所述荷载转换装置（2）固定在锚筋（1）的前端，荷载转换装置（2）与拉筋盘（3）接触且无法穿过拉筋盘（3）；荷载转换装置（2）用于将锚筋（1）所承受的拉力转换为对拉筋盘（3）和整个伞状扩大头的压力；/n每一根折叠杆均包括长杆（5）、短杆（6），长杆（5）的后端和短杆（6）的前端通过中铰链（39）铰接，长杆（5）的前端通过前铰接装置（7）与拉筋盘（3）铰接，短杆（6）的后端通过后铰接装置（8）与穿筋盘（4）铰接。/n...

【技术特征摘要】
1.与旋喷锚索同步跟进的反向折叠伞状扩大头，旋喷钻杆从后向前贯穿伞状扩大头，若干根锚筋（1）插入所述伞状扩大头，所述伞状扩大头包括由若干根折叠杆组成的伞状折叠杆组，以及从前向后依次套设在锚筋（1）上的荷载转换装置（2）、拉筋盘（3）、穿筋盘（4），其特征在于，在收拢状态时，所述伞状折叠杆组为反向折叠；
所述旋喷钻杆位于拉筋盘（3）、穿筋盘（4）的中轴线上，锚筋（1）、折叠杆均环绕旋喷钻杆分布；所述旋喷钻杆前部为小径段，后部为大径段，小径段和大径段之间设置有变径台阶，所述变径台阶用于顶推所述伞状折叠杆组同步前进；
每一根所述锚筋（1）的前端均从后向前活动贯穿穿筋盘（4）、拉筋盘（3）；
所述荷载转换装置（2）固定在锚筋（1）的前端，荷载转换装置（2）与拉筋盘（3）接触且无法穿过拉筋盘（3）；荷载转换装置（2）用于将锚筋（1）所承受的拉力转换为对拉筋盘（3）和整个伞状扩大头的压力；
每一根折叠杆均包括长杆（5）、短杆（6），长杆（5）的后端和短杆（6）的前端通过中铰链（39）铰接，长杆（5）的前端通过前铰接装置（7）与拉筋盘（3）铰接，短杆（6）的后端通过后铰接装置（8）与穿筋盘（4）铰接。


2.根据权利要求1所述的与旋喷锚索同步跟进的反向折叠伞状扩大头，其特征在于，所有折叠杆通过若干层箍筋（18）实现周向拉结，每根折叠杆与每一层箍筋（18）固定连接。


3.根据权利要求1所述的与旋喷锚索同步跟进的反向折叠伞状扩大头，其特征在于，拉筋盘（3）能够以构造构件（21）作为滑轨沿前后方向进行移动，且/或穿筋盘（4）能够以锚筋（1）和/或构造构件（21）作为滑轨沿前后方向进行移动；
其中所述构造构件（21）的结构为：在拉筋盘（3）和穿筋盘（4）上穿设有若干构造构件（21），构造构件（21）的前端固定在拉筋盘（3）上或活动穿过拉筋盘（3）并向前延伸，构造构件（21）的后端固定在穿筋盘（4）上或活动穿过穿筋盘（4）并向后延伸；
若干构造构件（21）均环绕旋喷钻杆分布，或构造构件（21）套设在旋喷钻杆外面。


4.根据权利要求3所述的与旋喷锚索同步跟进的反向折叠伞状扩大头，其特征在于，
在拉筋盘（3）前侧、拉筋盘（3）与穿筋盘（4）之间、穿筋盘（4）后侧中的一处或多处设置有复位弹簧；当旋喷钻杆携带伞状折叠杆组以及锚筋（1）在非扩孔段钻孔内推进时，在复位弹簧的回弹力作用下，中铰链（39）扶靠孔壁，伞状折叠杆组呈被动收缩状态；当伞状折叠杆组进入预先设定的扩孔段内且具备了扩张的空间条件时，在复位弹簧的回弹力作用下，中铰链（39）远离拉筋盘（3）与穿筋盘（4）的中轴线，伞状折叠杆组恢复扩张状态；
当构造构件（21）活动穿过拉筋盘（3）并向前延伸时，复位弹簧设置在拉筋盘（3）与穿筋盘（4）之间和/或拉筋盘（3）前侧；当在拉筋盘（3）的前侧设置复位弹簧时，还包括先导板（10）：所述先导板（10）固定连接在复位弹簧前侧的构造构件（21）上，或先导板（10）与位于拉筋盘（3）前侧的导向帽（22）合并设置；
当构造构件（21）活动穿过穿筋盘（4）并向后延伸时，复位弹簧设置在拉筋盘（3）与穿筋盘（4）之间和/或穿筋盘（4）后侧；当在穿筋盘（4）的后侧设置复位弹簧时，还包括后托板（9）：所述后托板（9）固定连接在复位弹簧后侧的构造构件（21）或锚筋（1）上；
当仅以锚筋（1）作为穿筋盘（4）前后移动的滑轨，且在穿筋盘（4）的后侧设置有复位弹簧时，在复位弹簧后侧的锚筋（1）上固定连接有后托板（9）；
当构造构件（21）活动穿过拉筋盘（3）并向前延伸，但在拉筋盘（3）前方未设置复位弹簧和先导板（10）时，延伸段作为拉筋盘（3）前后移动的滑轨；
当构造构件...

【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