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预扩孔后植扶壁式伞状扩大头制造技术

技术编号:25609747 阅读:28 留言:0更新日期:2020-09-12 00:04
本实用新型专利技术公开了预扩孔后植扶壁式伞状扩大头,包括伞状扩体装置和若干根锚筋,伞状扩体装置包括伞状折叠杆组,以及荷载转换装置、拉筋盘、穿筋盘;每一根锚筋的前端均从后向前依次活动贯穿穿筋盘、拉筋盘;荷载转换装置固定在锚筋的前端,荷载转换装置与拉筋盘前侧表面接触且无法穿过拉筋盘;每一根折叠杆的前端均与拉筋盘连接,后端均与穿筋盘连接;当锚筋有多根时,各锚筋及折叠杆均环绕拉筋盘、穿筋盘的中轴线分部;当锚筋只有一根时,锚筋位于拉筋盘、穿筋盘的中轴线上。本实用新型专利技术用以实现将伞状扩大头技术运用到后植式无膜袋锚杆索设计、施工中的目的。

【技术实现步骤摘要】
预扩孔后植扶壁式伞状扩大头
本技术涉及岩土工程锚固领域,具体涉及预扩孔后植扶壁式伞状扩大头。
技术介绍
旋喷自携式伞状扩大头结构及工艺一般适用于柔性的钢绞线,而难于适用于刚性的钢筋,而在浅基坑支护、浅丘地区边坡防护特别是抗浮锚杆工程中,以钢筋笼或单根钢筋做锚筋的做法具有结构简单、施工简便、防腐处理便捷的特点,在锚杆工程领域的市场占有率很高,但在申请人之前申请的伞状扩大头相关专利中尚未进行相应的结合;同时,在硬质岩土介质中钻孔时,垮孔并不严重,而(包括各种锚筋在内的)预扩孔后植式膜袋型伞状扩大头在大多数情况下灌浆固结体会因为膜袋造成隔阂,所以无膜袋的扩大头仍然有很多市场需求,故仍需研发在(中铰链部位)扶壁情形下后植入无膜袋的单根锚筋或锚筋笼的伞状扩大头结构。
技术实现思路
本技术的目的在于提供预扩孔后植扶壁式伞状扩大头,以实现将伞状扩大头技术运用到后植式无膜袋锚杆索设计、施工中的目的。本技术通过下述技术方案实现:预扩孔后植扶壁式伞状扩大头,包括伞状扩体装置和若干根锚筋,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,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;所述伞状折叠杆组为正向折叠或反向折叠;每一根所述锚筋的前端均从后向前依次活动贯穿穿筋盘、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前侧表面接触且无法穿过拉筋盘;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;每一根所述折叠杆的前端均与拉筋盘连接,后端均与穿筋盘连接;每一根所述折叠杆均包括长杆、短杆,长杆的后端和短杆的前端通过中铰链铰接,长杆的前端均通过前铰接装置与拉筋盘铰接,短杆的后端均通过后铰接装置与穿筋盘铰接;当锚筋有多根时,各锚筋及折叠杆均环绕拉筋盘、穿筋盘的中轴线分布;当锚筋只有一根时,所述锚筋位于拉筋盘、穿筋盘的中轴线上。调整拉筋盘和穿筋盘之间的间距,能使中铰链部位远离或者靠近拉筋盘、穿筋盘的中轴线。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,导向帽尖端所指方向或伞状扩大头的尖端所指方向为前,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者为正向折叠,中铰链位于拉筋盘的前侧或穿筋盘的后侧者为反向折叠;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者为正向折叠,中铰链位于拉筋盘的后侧或穿筋盘的前侧者为反向折叠。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32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,无论折叠杆正向折叠(如图1、图11、图18所示)或反向折叠(如图21、图23、图41所示),均既可以采用单杆,也可以采用双杆,如图34、图35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,后铰接杆还可以反向安装(比如当伞状扩体装置反向折叠时,见图21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(包括反向背拉)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之间固定连接。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,且每一段箍筋的两端应当用绳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.预扩孔后植扶壁式伞状扩大头,其特征在于,包括伞状扩体装置和若干根锚筋(1),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,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);/n所述伞状折叠杆组为正向折叠或反向折叠;/n每一根所述锚筋(1)的前端均从后向前依次活动贯穿穿筋盘(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)前侧表面接触且无法穿过拉筋盘(3);/n每一根所述折叠杆均包括长杆(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)的前端均通过前铰接装置(7)与拉筋盘(3)铰接,短杆(6)的后端均通过后铰接装置(8)与穿筋盘(4)铰接;/n当锚筋(1)有多根时,各锚筋(1)、折叠杆均环绕拉筋盘(3)、穿筋盘(4)的中轴线分布;当锚筋(1)只有一根时,所述锚筋(1)位于拉筋盘(3)、穿筋盘(4)的中轴线上。/n

【技术特征摘要】
1.预扩孔后植扶壁式伞状扩大头,其特征在于,包括伞状扩体装置和若干根锚筋(1),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,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);
所述伞状折叠杆组为正向折叠或反向折叠;
每一根所述锚筋(1)的前端均从后向前依次活动贯穿穿筋盘(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)前侧表面接触且无法穿过拉筋盘(3);
每一根所述折叠杆均包括长杆(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)的前端均通过前铰接装置(7)与拉筋盘(3)铰接,短杆(6)的后端均通过后铰接装置(8)与穿筋盘(4)铰接;
当锚筋(1)有多根时,各锚筋(1)、折叠杆均环绕拉筋盘(3)、穿筋盘(4)的中轴线分布;当锚筋(1)只有一根时,所述锚筋(1)位于拉筋盘(3)、穿筋盘(4)的中轴线上。


2.根据权利要求1所述的预扩孔后植扶壁式伞状扩大头,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所述的预扩孔后植扶壁式伞状扩大头,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;
所述构造构件(21)的连接结构为:若干构造构件(21)环绕拉筋盘(3)、穿筋盘(4)的中轴线分布,或构造构件(21)套设在锚筋(1)外面,或构造构件(21)位于拉筋盘(3)、穿筋盘(4)的中轴线上并被若干根锚筋(1)和若干根折叠杆环绕。


4.根据权利要求3所述的预扩孔后植扶壁式伞状扩大头,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;当伞状折叠杆组在预钻孔非扩孔段内推进时,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扩孔段内时,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,在拉筋盘(3)与穿筋盘(4)之间和/或拉筋盘(3)前侧设置有复位弹簧;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,在拉筋盘(3)与穿筋盘(4)之间和/或穿筋盘(4)后侧设置有复位弹簧;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,在该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),延伸段作为拉筋盘(3)前后移动的滑轨;
当构造构件(21)活动穿过穿筋盘(4)并向后延伸,但在穿筋盘(4)后方未设置复位弹簧和后托板(9),延伸段作为穿筋盘(4)前后移动的滑轨。


5.根据权利要求3或4所述的预扩孔后植扶壁式伞状扩大头,其特征在于,当伞状折叠杆组采用正向折叠时:设置有若干个限位装置,所述限位装置位于拉筋盘(3)后侧和/或穿筋盘(4)前侧;所述限位装置包括前限位装置(14)、后限位装置(15)、整体式限位装置(25)中的一种或多种;所述限位装置无法穿过拉筋盘(3)、穿筋盘(4);
当伞状折叠杆组采用反向折叠时:设置有若干个限位止退组合装置,所述限位止退组合装置位于拉筋盘(3)前侧和/或穿筋盘(4)后侧;所述限位止退组合装置包括前止退装置(47)、后止退装置(48)、前反向限位装置(45)、后反向限位装置(46);或在拉筋盘(3)前侧和穿筋盘(4)后侧均设置有若干个限位止退组合装置;当拉筋盘(3)向前移动时,能单向通过前止退装置(47),但被前反向限位装置(45)阻挡;当穿筋盘(4)向后移动时,能单向通过后止退装置(48),但被后反向限位装置(46)阻挡;
或将限位装置与构造构件(21)合并设置...

【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

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