一种可快速安装的后扩孔自锁锚杆制造技术

一种可快速安装的后扩孔自锁锚杆，属于岩石或混凝土的锚固支护或结构加固或设备安装的装置。包括杆体内锚端（１）、中间杆（１４）、杆体外露端（１５）和楔块（２），杆体内锚端（１）的端面上开有贯通截面的楔槽（１１），楔块（２）的一端设置有楔头（２１），另一端设置有底座（２３），楔头（２１）与底座（２３）之间为中间段（２２），中间段（２２）的直径或截面面积小于楔头（２１）大端的直径或截面面积。锚杆经纵向加压即可完成锚固，实现了快速安装，并达到了后扩孔锚杆的功能要求，安装质量直观可控，操作方便，施工简单，为后扩孔锚杆的推广应用提供了有利条件。特别适于内锚段为坚硬基岩或高强混凝土的场合。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种自锁式锚固用具，具体来说涉及一种可快速安装的后扩孔自锁锚杆。属于岩石或混凝土的锚固支护或结构加固或设备安装的装置。
技术介绍
在岩体大型洞室开挖过程中，会遇到坚硬的基岩，当坚硬的基岩处在三向高压应 力状态时，不会发生破坏， 一旦开挖暴露，因卸载会导致岩爆，给施工安全带来威胁。防止岩 爆的有效措施是在开挖出的新基岩面上安装锚杆进行支护。对处于高压应力场中的坚硬岩 基，要使支护有效，抵抗岩爆的发生，必须快速安装锚杆，立即施加预应力，对岩面提供足够 大的压力。 现行预应力锚杆支护的做法是在洞室周边的岩石上钻直孔即锚孔，安装锚杆支 护。锚杆内锚段有两类第一类是将固化较快的药巻安装在锚杆头部插入直孔中，待药巻 反应固化后由药巻的粘结力来提供锚固力。第二类是在锚杆头部车丝套上变厚度的开缝套 管，将锚杆插到直孔底后旋转，使套管膨胀与孔壁贴紧；或将锚头做成圆锥体，外套楔块或 开缝套管， 一起插入孔底，对楔块或套管加压，使锚头在孔内卡紧，通过这种孔壁与套筒间 挤压产生的摩阻力来提供锚固力。锚杆安装完毕，即可在锚杆外锚头上施加预应力，通过外 锚头垫块对开挖出的岩壁挤压来阻止岩爆的发生。 中国专利公告号CN2404619Y，公告日2000年11月8日，技术名称《一种混 凝土自锁插杆及配套的扩孔钻头》，推出后，因其锚固机理新颖，性能可靠，使用范围广而获 得了大量的应用。后扩孔锚杆技术是在岩石或混凝土上钻出的直孔中采用扩孔钻头，将直 孔底扩成倒锥面，将带楔块的开槽锚杆插入孔底，加压后楔块压入槽内，使杆头胀大楔入扩 孔内，锚杆张拉时，扩孔壁锥面的围压对杆头提供锚固力，楔块在槽内受压自锁不被滑出。 由于扩孔自锁锚杆是利用锚头与孔壁之间的机械咬合力来提供锚固力的，扩孔壁愈坚硬， 锚头能提供的锚固力愈大。 当遇到高压应力场的坚硬基岩时，要求锚杆安装的时间非常短，第一类药巻方法 时间上难以满足；锚杆需提供的锚固力需足够大，第二类依靠锚杆的膨胀挤压提供的摩擦 阻力有限。而上述的专利技术方案，虽然其锚固力较大，但需要采用扩孔钻头在锚孔内扩出 倒锥孔，然后将锚杆杆头楔入倒锥孔中进行锚固，施工中倒锥孔加工的时间较长，无法满足 在高压应力场坚硬岩基中快速锚固的需要。因此工程上急需一种能快速安装并能立即提供 大锚固力的锚杆。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有后扩孔锚杆需在锚孔中用配套的扩孔钻头扩孔后 才能安装，安装速度慢，若不扩孔直接安装则存在锚杆楔入力较小的缺陷和不足，提出一种 结构简单，安装速度快，锚固力大，且特别适于抵抗岩爆发生的可快速安装的后扩孔自锁锚 杆。 本技术的技术解决方案是一种可快速安装的后扩孔自锁锚杆，包括杆体内 锚端、中间杆、杆体外露端和楔块，所述杆体内锚端的端面上开有贯通截面的楔槽，所述楔 块的一端设置有可与楔槽对应楔合的楔头，另一端设置有底座，楔头与底座之间为中间段， 中间段的直径或截面面积小于楔头大端的直径或截面面积。 所述的杆体内锚端和楔块均为实心柱体，所述楔槽和楔头的截面形状为轴对称的 一字形或丫字形或十字形或水字形或大字形或米字形或光字形。 所述楔头大端的直径或截面面积大于或等于或小于杆体内锚端的直径或截面面积，楔头上斜面的倾角小于杆体内锚端材料的摩擦角。 所述锚杆上楔槽的轴向长度大于楔块上楔头的斜面长度。 所述楔头的大端一侧设置有连通中间段的导渣槽。 所述杆体内锚端的端面上轴对称制有凹锥坑。 所述杆体内锚端的端部焊有硬质合金刀片或进行材质硬化处理。 所述杆体内锚端的轴线上设置有螺孔，所述楔块的轴线上设置有台阶孔，有一长螺栓其螺栓柄一端装在台阶孔中，长螺栓的外螺纹一端穿过台阶孔旋合在杆体内锚端上的螺孔中。 所述杆体内锚端上的楔槽与楔块上的楔头经粘合剂对应粘接成一体，或者经点焊 连接成一体。 所述的杆体内锚端与中间杆经焊接或螺纹轴向连接成一体。 与现有技术相比较，本技术的有益效果是1.在高压应力场的坚硬基岩洞室 开挖中对支护中的锚杆提出了快锚高预应力的特殊要求，由改进后的快速安装后扩孔锚杆 技术，很好地满足了工程技术要求。2.本技术通过改进锚杆头的形状和楔块的构造，特 别是楔块上横截面变小的中间段结构为锚孔内壁上切削出的碎渣提供了存放空间，导渣槽 为碎渣提供了流动的通道，解决了锚杆安装因排渣不畅而无法形成扩孔段的难题，使锚杆 自扩底成为可能。3，锚杆经纵向加压即可完成锚固，实现了直接地快速安装，并达到和超过 了预扩孔锚杆的功能要求，通过锚杆压进的行程即可掌控锚固过程，安装质量直观可控，操 作方便，施工简单，为后扩孔锚杆的推广应用提供了有利条件，可广泛地运用于采掘工程， 加固工程和安装工程。4.楔块与锚杆用长螺栓相连，确保在锚孔中锚杆上的楔槽与楔块 上的楔头的定位准确，自扩底安装过程顺利，有利于节省安装时间。5.由于本技术的 锚杆入孔端为实心柱体，且进行了材质硬化处理或焊有硬质合金刀片，机械强度高，切削速 度快，安装快捷，特别适于内锚段为坚硬基岩或高强混凝土的场合，充分发挥锚杆的抗拉强 度，提供大的锚固力。附图说明图1是本技术中一字槽杆体内锚端1的结构示意图； 图2是图1中的A-A剖面图； 图3是本技术中十字槽杆体内锚端1的A-A剖面图； 图4是本技术中米字槽杆体内锚端1的A-A剖面图； 图5是本技术中一字形楔块2的结构示意图； 图6是图5中的B-B剖面图； 图7是本技术中十字形楔块2的结构示意图； 图8是图7中的C-C剖面图； 图9是长螺栓3的结构示意图； 图10是杆体内锚端1和楔块2装入锚孔4中的结构示意图； 图11是杆体内锚端1楔入锚孔4后的结构示意图； 图12是杆体内锚端1楔入锚孔4后施加预应力支护的结构示意图。 图中杆体内锚端l，楔槽ll，凹锥坑12，螺孔13，中间杆14，杆体外露端15，楔块2，楔头21，中间段22，底座23，导渣槽24，台阶孔25，长螺栓3，锚孔4。具体实施方式以下结合附图说明和具体实施方式对本技术作进一步的详细描述 参见图1-图ll，本技术的一种可快速安装的后扩孔自锁锚杆，包括杆体内锚端1、中间杆14、杆体外露端15和楔块2，所述杆体内锚端1的端面上开有贯通截面的楔槽ll，所述楔块2的一端设置有可与楔槽11对应楔合的楔头21，另一端设置有底座23，楔头21与底座23之间为中间段22，中间段22的直径或截面面积小于楔头21大端的直径或截面面积。所述的楔槽11应将杆体内锚端1的横截面贯通分割成至少两块，使分割开的杆体内锚端l可以向两侧边折弯。 所述的杆体内锚端1可以是中空的管体，楔块2的楔头21可以是圆锥体，但对于 高压应力场的坚硬基岩，为了增加杆体内锚端1切入锚孔4的机械强度，最好是使杆体内锚 端1为实心柱体。 参见图1-图4，所述的杆体内锚端1、中间杆14和杆体外露端15为一金属圆棒， 圆棒直径略小于岩石或混凝土上直孔锚孔的直径，在方便插入的前提下圆棒头部的直径越 大越好，圆棒的长度大于锚孔4的深度。所述杆体内锚端1为实心柱体，所述楔槽11和楔 头21的截面形状为轴对称的一字形或丫字形或十字形或水字形或大字形或米字形或光字 形。 在圆棒入孔端的端部沿轴向切有楔槽ll，楔槽11可切成如图2所示的一字形槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可快速安装的后扩孔自锁锚杆，包括杆体内锚端（１）、中间杆（１４）、杆体外露端（１５）和楔块（２），其特征在于：所述杆体内锚端（１）的端面上开有贯通截面的楔槽（１１），所述楔块（２）的一端设置有可与楔槽（１１）对应楔合的楔头（２１），另一端设置有底座（２３），楔头（２１）与底座（２３）之间为中间段（２２），中间段（２２）的直径或截面面积小于楔头（２１）大端的直径或截面面积。

【技术特征摘要】
一种可快速安装的后扩孔自锁锚杆，包括杆体内锚端(1)、中间杆(14)、杆体外露端(15)和楔块(2)，其特征在于所述杆体内锚端(1)的端面上开有贯通截面的楔槽(11)，所述楔块(2)的一端设置有可与楔槽(11)对应楔合的楔头(21)，另一端设置有底座(23)，楔头(21)与底座(23)之间为中间段(22)，中间段(22)的直径或截面面积小于楔头(21)大端的直径或截面面积。2. 根据权利要求1所述的一种可快速安装的后扩孔自锁锚杆，其特征在于所述的杆 体内锚端(1)和楔块(2)均为实心柱体，所述楔槽(11)和楔头(21)的截面形状为轴对称 的一字形或丫字形或十字形或水字形或大字形或米字形或光字形。3. 根据权利要求1或2所述的一种可快速安装的后扩孔自锁锚杆，其特征在于所述 楔头(21)大端的直径或截面面积大于或等于或小于杆体内锚端(1)的直径或截面面积，楔 头(21)上斜面的倾角小于杆体内锚端(1)材料的摩擦角。4. 根据权利要求3所述的一种可快速安装的后扩孔自锁锚杆，其特征在于所述锚杆 (1)上楔槽(11)的轴向长度大于楔块(2)上楔头(21)的斜面长度。5. 根据权利要求1或2所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周剑波，高作平，陈明祥，陈幼康，
申请(专利权)人：武汉武大巨成加固实业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]