專利名稱：一種帶多功能止?jié){塞的脹殼錨桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于巖土工程錨固支護技術(shù)領(lǐng)域，涉及適用于地下工程、采礦工程、基坑及邊坡工程等方面的地層結(jié)構(gòu)支護的一種帶多功能止?jié){塞的脹殼錨桿。
背景技術(shù)：
在巖土工程涉及的地下工程、采礦工程、基坑與邊坡工程過程中，為防止地層變形坍塌或失穩(wěn)而危及安全，對地層進行加固的一種主要的支護技術(shù)是采用錨桿。通過設(shè)置在地層中錨桿所具有的高強度抗拉能力及通過錨桿與錨桿周圍的注漿體與地層之間密實結(jié)合等方式將地層加固起來，以提高地層的整體性。以控制地層變形，使之達到穩(wěn)定安全狀態(tài)。這種技術(shù)的發(fā)展已有上百年的歷史，并提出多種錨桿支護類型及工藝以適應(yīng)不同的地層與不同條件的需要。
就錨桿類型而言大體可分為按錨桿體的剛度可分為以鋼筋或鋼管作桿體的粗鋼筋錨桿(Baranchor)和以柔性高強鋼絞絲作桿體的錨索錨桿(strand anchor)兩大類。錨索錨桿一般以多根鋼絞絲組成的多束型錨桿(multi-strand anchor)，以預(yù)應(yīng)力為主，由于施工復(fù)雜，對機械設(shè)備要求高。一般適用于錨固力有大于500KN，長度10m以上的地層。而粗鋼筋錨桿錨固力一般使用小于500KN，所采用的機械簡單，施工方便，故是目前使用最多的錨桿，廣泛使用于中小型錨固需要的地層支護中。如交通隧道、水利水電隧洞，采礦巷道、一般基坑和邊坡支護。
粗鋼筋錨桿中1)按錨固類型可分為注漿錨桿和非注漿錨桿。2)按預(yù)應(yīng)力方式可分為非預(yù)應(yīng)力錨桿和預(yù)應(yīng)力錨桿。3)按預(yù)應(yīng)力錨固段方式可分為機械點錨式和全粘結(jié)錨固型。4)按預(yù)應(yīng)力錨桿的自由段可分非粘結(jié)型預(yù)應(yīng)力錨桿和粘結(jié)型預(yù)應(yīng)力錨桿。5)按桿體形狀可分為實心錨桿和空心(中空)錨桿。6)按鉆進方式可分為自鉆式錨桿和非自鉆式錨桿。
在粗鋼筋錨桿中，我國國標《錨桿噴射混凝土技術(shù)規(guī)范》(GB50086-2001)，《公路隧道設(shè)計規(guī)范》(TJJ026-90)，《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》(TB 10003-99)，《錨固與注漿技術(shù)手冊》(中國電力出版社，1999年9月)等文獻中涉及多種粗鋼筋錨桿類型1.粗鋼筋砂漿錨桿采用螺紋鋼筋作桿體，其施工工藝是在地層中鉆孔后注入水泥砂漿，再在帶漿體孔道中插入鋼筋，使鋼筋、砂漿與地層的結(jié)合。屬先注漿后錨固型錨桿，其力學(xué)原理是砂漿凝固后，桿體隨地層變形而承受拉力限制地層變形。這種錨桿施工簡便。
2.早強水泥藥卷錨桿和樹脂藥卷錨固全粘結(jié)實心錨桿雖是對普通砂漿實心錨桿進行了改進，可適用地層范圍擴大，并能迅速形成支護力，但錨固漿體飽滿度及鋼筋保護層厚度因構(gòu)造方面問題依然難以保證，影響錨桿體的可靠性，多用于臨時支護。
3.水脹式錨桿和管縫式錨桿利用桿體與孔壁而磨擦形成支護力。屬于非注漿錨桿，一般僅適用于臨時支護和良好巖層中。
4.脹殼式錨桿利用錨固頭的脹殼力形成點錨力，為非粘結(jié)型錨固產(chǎn)生的錨力。由于脹殼力通過脹殼與孔壁磨擦形成，故僅適用于較好的巖層中；且現(xiàn)有技術(shù)中，脹殼式錨桿為實心錨桿，在脹殼端頭錨固后，全錨桿段不能進行后注漿，故多用在臨時支護中。
5.中空自鉆式錨桿中國專利ZL95202848.4公開了一種中空自鉆式錨桿，通過中空桿體做鉆桿加鉆頭實現(xiàn)鉆桿和錨桿合一，鉆進后再注漿。該技術(shù)方案側(cè)重于極軟弱與破碎巖層的注漿支護，但其缺點是注漿體錨固時間過長，因工藝原因不能迅速形成錨固力，故不適用需快速支護的地層。
綜上所述，上述錨桿類型均存在各自的缺點，且僅適用于某種場合。特別是在上向孔錨桿支護情況，如拱部錨桿支護中，在安裝錨桿時就必須解決錨桿本身重力及注漿壓力使錨桿下墜問題，這只有形成快速支護力的錨桿才能信任。上述錨桿類型中，只有端頭錨固型錨桿、摩擦型錨桿才較好的解決上向安裝問題。但通過注漿使錨桿粘結(jié)錨固，并利用粘結(jié)錨固提高錨桿的耐久性，還不能做到。
為解決上述問題，中國發(fā)明專利ZL02112233.4公開了一種錨桿支護方法及其分段式中空注漿錨桿，提出的一種技術(shù)方案是一種早強錨固的、可預(yù)應(yīng)力的分段式中空注漿錨桿。該技術(shù)方案作為預(yù)應(yīng)力錨桿時，中空桿體為自由段，實心桿體為錨固段，是藥卷或樹脂早強錨固劑進行錨固段的快速錨固與中空桿體后注漿相結(jié)合的粘結(jié)型預(yù)應(yīng)力錨桿，可適用與各種巖層中。為解決錨桿注漿問題，該技術(shù)方案提出了支承墊板帶孔(及止?jié){塞帶孔)可插連通管道并利用中空錨桿體的空腔與連接套筒的連通孔將地層錨桿孔、連通管道連通形成注漿-排氣通道，解決了錨桿向上/向下安裝時的錨桿注漿問題。該裝置既能起永久支護功能同時又能兼臨時支護作用。該裝置提出了臨時和永久支護技術(shù)合二為一的一種解決方案。
中國實用新型專利ZL200320107953.5公開了一種脹殼式錨桿。該錨桿由脹(漲)殼錨固頭、錨桿體、支承墊板、螺母，排氣或進漿管道等組成。該技術(shù)方案采用中空管體作錨桿體或用實心鋼筋綁一根管道代替中空管體作錨桿體，墊板帶孔可插連通管道，脹殼錨固頭作錨桿端頭錨固，在安裝脹殼錨固頭錨固后，再進行注漿錨固。為解決錨桿注漿問題，該技術(shù)方案提出了支承墊板帶孔(及止?jié){塞帶孔)可插連通管道并利用中空錨桿體的空腔與脹殼錨固頭內(nèi)的連通孔將地層錨桿孔、連通管道連通形成注漿-排氣通道，解決了錨桿向上/向下安裝時的錨桿注漿問題。該裝置既能起永久支護功能同時又能兼臨時支護作用。該裝置提出了臨時和永久支護技術(shù)合二為一的另一種解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種帶多功能止?jié){塞的脹殼錨桿，通過該錨桿裝置及安裝工藝方法提供一新的途徑以解決錨桿的上向安裝時的注漿與錨固問題，能保證注漿飽滿又使錨桿保護層均勻。且該錨桿安裝后能迅速形成支護錨固力，控制巖體變形，既可用作永久支護，又可用作臨時支護。
一種帶多功能止?jié){塞的脹殼錨桿，由脹殼錨固頭、錨桿體、止?jié){塞、墊板、螺母組成，所述的錨桿體的一端裝有脹殼錨固頭，另一端從其端頭面向內(nèi)依次裝有螺母、墊板和止?jié){塞，所述的脹殼錨固頭由脹殼內(nèi)楔和脹殼外楔組成；外楔套在內(nèi)楔上，外楔的內(nèi)表面與內(nèi)楔的內(nèi)表面配合連接；內(nèi)楔空腔中部與脹殼錨固頭的螺紋連接；所述的止?jié){塞由柔性外環(huán)、帶注漿孔的硬質(zhì)內(nèi)環(huán)、帶縱向凹槽的緊鎖件組成，柔性外環(huán)套在硬質(zhì)內(nèi)環(huán)上，而緊鎖件密貼安裝在硬質(zhì)內(nèi)環(huán)的喇叭口內(nèi)。
所述的脹殼內(nèi)楔為由底面大而頂面小的、帶空腔的圓臺體，空腔與頂面、底面連通；其外表面為倒齒螺紋表面與脹殼外楔的內(nèi)螺紋相配合的脹殼內(nèi)楔空腔中部有一段帶內(nèi)螺紋表面，用于與錨桿體螺紋相配合，并靠近頂面的空腔小于中部空腔，以形成凸起臺階，用于控制錨桿體的螺紋連接深度不超過頂面；脹殼內(nèi)楔與錨桿桿體可以螺紋連接或通過加工形成一個整體構(gòu)件。所述的脹殼內(nèi)楔上端有縱向開口槽，開口槽與其空腔和頂面連通，以利注漿和排氣；所述的脹殼內(nèi)楔的下端外表面有凹槽，凹槽與底面連通。所述的脹殼內(nèi)楔下端不僅可以是平的邊環(huán)而且可以是凸起的邊環(huán)，凸起的邊環(huán)可以是環(huán)狀也可以是均勻分布的齒形凸起。
所述的脹殼外楔為由垂直于縱軸線的一個頂面和一個底面切割而成的、帶空腔的中空圓柱體，空腔與頂面、底面連通，所述的脹殼外楔有兩道與頂面連通的縱向頂面開口槽和有兩條與底面連通的縱向底面開口槽；開口槽在外楔表面上相互垂直，方向相反的將外楔分為四個瓣片，所述的脹殼外楔內(nèi)表面有與脹殼內(nèi)楔外表面相配合的螺紋。
所述的柔性外環(huán)為帶空腔的、前后端連通的倒喇叭體，其前端小而薄、后端大而厚。其前端為高彈性薄層環(huán)，且其空腔內(nèi)表面光滑，可在注漿時，受注漿壓力后向外張開形成注漿通道。其后端為厚層喇叭環(huán)，其外部為逐漸變大的柔性圓環(huán)體，可較好的與孔口巖壁相密合，具有止?jié){功能；而靠近后端的空腔內(nèi)表面有環(huán)狀凹齒，與硬質(zhì)內(nèi)環(huán)的環(huán)狀倒凸齒相嚙合。
所述的硬質(zhì)內(nèi)環(huán)為帶空腔的、前后端連通的倒喇叭體，其前端小而后端大。其前端為圓柱體，并與錨桿體相配合，其外表面環(huán)向均勻分布與空腔連通的出漿孔。其后端為倒喇叭狀，外表面有與柔性外環(huán)相配合的環(huán)狀倒凸齒，靠近后端的空腔內(nèi)有凸起臺階，用于與緊鎖件的配合。
所述的緊鎖件為前端為圓環(huán)、后端為六角螺母形而中部有凸環(huán)的、帶空腔的短柱體。其空腔為內(nèi)螺紋表面，并與錨桿體的外表面螺紋相配合。所述的凸環(huán)上的前表面與硬質(zhì)內(nèi)環(huán)空腔內(nèi)的凸起臺階配合，使止?jié){塞安裝在錨桿體上不會退出；所述的緊鎖件的凸環(huán)的表面與硬質(zhì)內(nèi)環(huán)的空腔內(nèi)表面密貼配合；所述的緊鎖件的縱向凹槽與硬質(zhì)內(nèi)環(huán)內(nèi)腔、出漿孔連通，形成注漿通道。
所述的脹殼外楔的外表面為倒鋸齒狀表面，所述的倒鋸齒可為環(huán)向分布、人字形分布或顆粒狀分布。
所述的止?jié){塞的柔性外套環(huán)的前端高彈柔性薄層履蓋硬質(zhì)內(nèi)環(huán)的前端外表面上，其范圍可覆蓋內(nèi)環(huán)出漿孔，也可不覆蓋內(nèi)環(huán)出漿孔。
所述的錨桿體為實心桿體時，桿體上附有穿過支承墊板及止?jié){塞的注漿或排氣用管道，管道的另一端口延伸至脹殼錨固頭附近。
所述的錨桿體為可任一點進行螺紋連接的全長螺紋的中空管體，或為僅在中空錨桿體兩端長度內(nèi)的局部螺紋表面，其余部分為非螺紋表面的中空管體。
本實用新型的錨桿通過脹殼錨固頭與鉆孔巖壁的摩擦作用使錨桿牢固的安裝在鉆孔中，并使錨桿居中，墊板，螺母作鎖定部件，通過多功能止?jié){塞，實現(xiàn)從錨桿桿體外圈向孔內(nèi)進漿?？諝馔ㄟ^中空桿體空腔排出，可實現(xiàn)后注漿，使注漿飽滿均勻。保證桿體的注漿效果和注漿保護層，實現(xiàn)支護力。
使用時，現(xiàn)場沖擊旋轉(zhuǎn)，使脹殼與巖壁形成脹壓力，安裝錨桿時能產(chǎn)生摩擦力，并使錨桿體在孔中居中，特別是在上向孔安裝時可以保證錨桿本身的重力及有壓注漿時所產(chǎn)生的反沖力，確保錨桿安裝效果。當錨桿體帶動內(nèi)楔向前頂進或轉(zhuǎn)進時，外楔的瓣片向外脹開，與孔壁接觸摩擦產(chǎn)生脹壓力，使錨桿穩(wěn)定安裝在孔內(nèi)，安裝上具有注漿排氣和止?jié){多功能于一體的止?jié){塞，采用專用注漿接頭通過緊鎖件的凹槽、內(nèi)環(huán)的出漿孔進入鉆孔，漿體逐漸充盈形成注漿體，并通過脹殼外楔的開口、內(nèi)楔的開口槽桿體空腔進入錨桿體空腔，當漿液自空腔端部流出時，停止注漿，完成錨桿安裝。解決了在地下工程支護中傾角向上的鉆孔錨桿的安裝、注漿困難問題。
本實用新型的錨桿價格低于一般的端頭錨固型后注漿錨桿，且安裝、注漿效果顯著，性價比優(yōu)越。


圖1為本實用新型一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中的脹殼錨固頭的脹殼內(nèi)楔、脹殼外楔立體裝配示意圖；圖2a為圖2中的脹殼內(nèi)楔1的另一種實施例立體示意圖；圖3為圖1中脹殼錨固頭的在錨桿上裝配好的立體示意圖圖4為圖1中的脹殼錨固頭的脹殼內(nèi)楔、脹殼外楔立體裝配示意圖；圖4a為圖1止?jié){塞與錨桿桿體裝配圖圖5為圖1的發(fā)明裝置安裝在地層中的剖面圖。
圖中1-脹殼內(nèi)楔2-脹殼外楔3-脹殼錨固頭4-止?jié){塞的柔性外環(huán)5-止?jié){塞的硬質(zhì)內(nèi)環(huán)6-止?jié){塞的緊鎖件7-多功能止?jié){塞8-支承墊板9-螺母10-錨桿體20-中空錨桿體的空腔11-內(nèi)楔的外表面螺紋12-內(nèi)楔的內(nèi)表面螺紋13-內(nèi)楔外表面的凹槽16-內(nèi)楔內(nèi)腔里止進環(huán)17-內(nèi)楔的頂面18-內(nèi)楔的前端開口槽19-內(nèi)楔的底部19a-內(nèi)楔底部的凸起邊環(huán)21-外楔的內(nèi)表面螺紋22-外楔的外表面倒齒23-外楔的頂面開口槽24-外楔的底面開口槽25-外楔的帶齒瓣片26-外楔的底面27-外楔的頂面28-捆扎細繩41-柔性外環(huán)后端內(nèi)壁的環(huán)向凹齒42-柔性外環(huán)前端43-柔性外環(huán)的后端50-硬質(zhì)內(nèi)環(huán)的空腔51-硬質(zhì)內(nèi)環(huán)的后端環(huán)向凸齒52-硬質(zhì)內(nèi)環(huán)的前端53-硬質(zhì)內(nèi)環(huán)中部的出漿孔54-硬質(zhì)內(nèi)環(huán)后端空腔的凸起臺階55-硬質(zhì)內(nèi)環(huán)的后端62-緊鎖件內(nèi)表面的螺紋63-緊鎖件的中部凸環(huán)64-緊鎖件中部凸環(huán)的前表面65-緊鎖件中部凸環(huán)的凹槽100-地層中的錨桿安裝孔101-鉆孔開口巖壁及支承面102-鉆孔周邊巖壁103-鉆孔底端巖壁具體實施方式
如圖1、圖3、圖4a所示，一種帶多功能止?jié){塞的脹殼錨桿由脹殼錨固頭3、錨桿體10、多功能止?jié){塞7、墊板8、螺母9組成所述的錨桿體10的一端裝有脹殼錨固頭3，并與脹殼錨固頭3的內(nèi)楔1螺紋連接；其另一端從其端頭面向內(nèi)依次裝有螺母9、墊板8和止?jié){塞7。脹殼錨固頭3由脹殼內(nèi)楔1和脹殼外楔2組成；外楔2套在內(nèi)楔1上，并倒齒螺紋連接。所述的止?jié){塞7由柔性外環(huán)4、帶注漿孔53的硬質(zhì)內(nèi)環(huán)5、帶縱向凹槽63的緊鎖件6組成。
如圖2所示，為脹殼錨固頭3的立體裝配示意圖。脹殼內(nèi)楔1由頂面小底面大的、帶空腔的圓臺體，空腔與頂面17、底面19連通；其外表面為倒齒螺紋表面11與脹殼外楔2的內(nèi)螺紋21相配合。所述的脹殼內(nèi)楔1空腔中部有一段帶內(nèi)螺紋表面12，用于與錨桿體10螺紋相配合，并靠近頂面17的空腔小于中部空腔，以形成止進環(huán)16(見圖5所示)，用于控制錨桿體10的螺紋連接深度不超過頂面17。脹殼內(nèi)楔1上端有縱向開口槽18，開口槽18與其空腔和頂面17連通，以利注漿和排氣；脹殼內(nèi)楔1的下端外表面有凹槽13，凹槽13與底面19連通，以利注漿和排氣。圖2a所示為脹殼內(nèi)楔1的另一種實施例，其下端可以有凸起的邊環(huán)19a，凸起的邊環(huán)可以是環(huán)狀也可以是均勻分布的齒形凸起。
脹殼外楔2為由垂直于縱軸線的一個頂面27和一個底面26切割而成的、帶空腔的中空圓柱體，空腔與頂面77、底面16連通。脹殼外楔2有兩條與頂面27連通的縱向頂面開口槽23和有兩條與底面26連通的縱向底面開口槽24；開口槽23、24在外楔表面上相互垂直，方向相反的將外楔分為四個瓣片25。其頂面開口槽23與底面開口槽24約為外楔2全長的3/4～7/8。脹殼外楔2內(nèi)表面21有與脹殼內(nèi)楔1外表面11相配合的螺紋。
為防止張開而影響錨桿安裝，在裝配錨固頭3時，脹殼外楔2外表面最下端處以繩子28或其他物件捆扎；當錨桿在地層中安裝到位時，隨著脹殼外楔2的瓣片25脹開，繩子隨之變形或斷開而失去作用。
脹殼錨固頭3在地層錨桿安裝孔中的工作原理是在錨桿安裝時用沖擊鉆進工具將裝有脹殼錨固頭3的錨桿體10插入錨桿安裝孔100中，使脹殼外楔2的頂面27頂緊到錨桿安裝孔的底部103。當繼續(xù)沖擊鉆進時，錨桿體10帶動脹殼內(nèi)楔1繼續(xù)向底部103方向運動，內(nèi)楔1的外表面和外楔2的內(nèi)表面之間的倒齒螺紋斜面產(chǎn)生相對運動，使四個瓣片25逐步脹開向外擠壓巖壁102，生產(chǎn)錨固力。當錨桿體10不能轉(zhuǎn)動進入時，表明瓣片25已最大限度脹開時，脹殼錨固完成。
圖4為本發(fā)明裝置所示的止?jié){塞7立體裝配示意圖，圖4a為本發(fā)明裝置所示的止?jié){塞7在錨桿體10上的裝配圖。柔性外環(huán)4套在硬質(zhì)內(nèi)環(huán)5上，而緊鎖件6密貼安裝在硬質(zhì)內(nèi)環(huán)5的喇叭口內(nèi)，這樣組成的止?jié){塞7通過緊鎖件6的內(nèi)孔62與錨桿體10表面螺紋連接。緊鎖件6的縱向凹槽65與硬質(zhì)內(nèi)環(huán)5內(nèi)腔50、出漿孔53連通，形成注漿通道。
柔性外環(huán)4為帶空腔的、前后端連通的倒喇叭體，其前端42小而薄、后端43大而厚。其前端42為高彈性薄層環(huán)，且其空腔內(nèi)表面光滑，可在注漿時，受注漿壓力后向外張開形成注漿通道。其后端43為厚層喇叭環(huán)，其外部為逐漸變大的柔性圓環(huán)體，可較好的與孔口巖壁101相密合，具有止?jié){功能；而靠近后端43的空腔內(nèi)表面由環(huán)狀凹齒41，與硬質(zhì)內(nèi)環(huán)5的環(huán)狀倒凸齒51相嚙合。
硬質(zhì)內(nèi)環(huán)5為帶空腔50的、前后端連通的倒喇叭體，其前端52小而后端55大。其前端52為圓柱體，并與錨桿桿體10相配合，其外表面環(huán)向均勻分布與空腔連通的出漿孔53。其后端55為倒喇叭狀，外表面有與柔性外環(huán)4相配合的環(huán)狀倒凸齒51，靠近后端55的空腔50內(nèi)有凸起臺階54，用于與緊鎖件6的配合。
緊鎖件6為前端為圓環(huán)、后端為六角螺母形、中部有凸環(huán)63的、帶空腔的短柱體。其空腔為內(nèi)螺紋表面62，并與前后端面連通。內(nèi)螺紋表面62與錨桿體10的外表面螺紋相配合。安裝時，凸環(huán)63的前表面64頂緊硬質(zhì)內(nèi)環(huán)5空腔50內(nèi)的凸起臺階54，使止?jié){塞7安裝在錨桿體10上不會退出；緊鎖件6的凸環(huán)63帶多個縱向凹槽65，其表面與硬質(zhì)內(nèi)環(huán)5的空腔50內(nèi)表面密貼配合，使縱向凹槽65與空腔50、出漿孔53連通形成注漿通道。
這樣，通過硬質(zhì)內(nèi)環(huán)4、柔性外環(huán)5、緊鎖件6組合而成的止?jié){塞7具有了注漿排氣和止?jié){的雙多重功能。
圖5為本發(fā)明裝置安裝在地層中的縱剖面示意圖，為錨桿向上安裝時的情況。箭頭所示方向為注漿體在注漿通道中的流動方向。注漿工作原理為通過專用注漿器，注漿體從孔口止?jié){塞底部的凹槽64進漿，漿體沿凹槽64連通的空腔50和出漿孔53進入錨桿孔100，并逐步向上充盈錨桿孔，最后漿體從脹殼內(nèi)楔1、外楔2的空腔(12，21)、凹槽13、縱向開口槽(18，23，24)并進入與其連通的中空錨桿體10的空腔20，錨桿孔內(nèi)的空氣也沿此方向排出。當漿液從錨桿外露端流出時，注漿完成。
本發(fā)明裝置所示的脹殼外楔2的外表面為倒鋸齒狀表面，倒鋸齒22可為環(huán)向分布、人字形分布或顆粒狀分布。
脹殼內(nèi)楔1與錨桿桿體10可以螺紋連接或也可以通過加工形成一個整體構(gòu)件。
止?jié){塞7的柔性外套環(huán)4的前端高彈柔性薄層42履蓋硬質(zhì)內(nèi)環(huán)5的前端外表面52上，其范圍可覆蓋內(nèi)環(huán)出漿孔53，也可不覆蓋內(nèi)環(huán)出漿孔53。
所述的錨桿體10也可為實心桿體時，桿體上附有穿過支承墊板及止?jié){塞的注漿或排氣用管道，管道的另一端口延伸至脹殼錨固頭附近。
所述的錨桿體10不僅包含可任一點進行螺紋連接的全長螺紋的中空管體或?qū)嵭臈U體，而且包含僅在中空錨桿體兩端長度內(nèi)的局部螺紋表面，其余部分為非螺紋表面的中空管體和實心桿體。
本裝置的所示的錨桿安裝注漿工藝是這樣實現(xiàn)的1.用鉆孔機在地層(巖層)中鉆孔并清掃鉆孔；2.在現(xiàn)場將錨桿體10的一個端頭與脹殼內(nèi)楔1的內(nèi)縲紋12相連接，內(nèi)楔1插入外楔2中以螺紋相連，裝配就位；3.將裝配就位的脹殼錨頭3連同中空錨桿體10插入鉆孔中，在中空錨桿體10的另一端頭轉(zhuǎn)動沖擊等手段使錨固頭3連同錨桿體10插入到鉆孔底部103，當錨桿桿體10帶動內(nèi)楔1向外楔2內(nèi)腔頂進或轉(zhuǎn)進時，外楔2頂部27頂緊鉆孔底部103，使外楔2的瓣片25向外脹開。當錨桿體10不能轉(zhuǎn)動進入時，表明瓣片25已最大限度脹開時，脹殼錨固完成。錨固頭3安裝完成后，所產(chǎn)生的摩擦力至少大于錨桿本身的重力及注漿時壓力所產(chǎn)生的反沖力。
4.將多功能止?jié){塞的硬質(zhì)內(nèi)環(huán)5插入柔性外環(huán)4，在鉆孔口將多功能止?jié){塞7套入錨桿，旋緊鎖緊件6，使柔性外環(huán)4的膨脹后端43密貼巖層支承面101。
5.完成上述步驟后，可對錨桿體進行注漿。采用專用注漿接頭套入孔口外的中空桿體10，后端用工作螺母鎖定，注漿接頭前端出漿口與止?jié){塞緊鎖件外環(huán)上的凹槽65通往硬質(zhì)內(nèi)環(huán)的出漿孔53，彈開柔性外環(huán)的前端薄層42進入錨桿孔，實現(xiàn)從錨桿桿體外圈向孔內(nèi)進漿，漿體逐漸充盈整個錨桿孔的空腔，錨桿體中空管體10與脹殼內(nèi)楔1連接后，錨桿體內(nèi)空腔20與脹殼內(nèi)楔1的空腔與內(nèi)楔前端開口18與脹殼外楔開口槽23、24形成通道，空氣通過桿體空腔20排出，可實現(xiàn)后注漿。按圖4所示箭頭方向流動，當漿液從錨桿外露端流出時，注漿完成。
6.拆下工作螺母、專用注漿接頭，安裝支承墊板8，鎖緊螺母9，錨桿安裝完畢。
權(quán)利要求1.一種帶多功能止?jié){塞的脹殼錨桿，由脹殼錨固頭(3)、錨桿體(10)、止?jié){塞(7)、墊板(8)、螺母(9)組成，所述的錨桿體(10)的一端裝有脹殼錨固頭(3)，另一端從其端頭面向內(nèi)依次裝有螺母(9)、墊板(8)和止?jié){塞(7)，其特征在于所述的脹殼錨固頭(3)由脹殼內(nèi)楔(1)和脹殼外楔(2)組成；外楔(2)套在內(nèi)楔(1)上，外楔(2)的內(nèi)表面與內(nèi)楔(1)的內(nèi)表面配合連接；內(nèi)楔(1)空腔與脹殼錨固頭(3)連接；所述的止?jié){塞(7)由柔性外環(huán)(4)、帶注漿孔(53)的硬質(zhì)內(nèi)環(huán)(5)、帶縱向凹槽的緊鎖件(6)組成，柔性外環(huán)(4)套在硬質(zhì)內(nèi)環(huán)(5)上，緊鎖件(6)密貼安裝在硬質(zhì)內(nèi)環(huán)(5)的喇叭口內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶多功能止?jié){塞的脹殼錨桿，其特征在于所述的脹殼內(nèi)楔(1)為底面大而頂面小的、帶空腔的中空圓臺體，空腔與頂面(17)、底面(19)連通；其外表面(11)為螺紋表面，與脹殼外楔(2)的內(nèi)螺紋(21)相配合；所述的脹殼內(nèi)楔(1)上端有縱向開口槽(18)，開口槽(18)與其空腔和頂面(17)連通；所述的脹殼內(nèi)楔(1)的下端外表面有凹槽(13)，凹槽(13)與底面(19)連通；所述的脹殼外楔(2)為帶空腔的中空圓柱體，空腔與頂面(27)、底面(26)連通。所述的脹殼外楔(2)有兩條與頂面(27)連通的縱向頂面開口槽(23)和有兩條與底面(26)連通的縱向底面開口槽(24)；開口槽(23)、(24)在外楔表面上相互垂直，方向相反的將外楔分為四個瓣片(25)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶多功能止?jié){塞的脹殼錨桿，其特征在于所述的脹殼外楔(2)的外表面為倒鋸齒狀螺紋表面，所述的倒鋸齒可為環(huán)向分布、人字形分布或顆粒狀分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶多功能止?jié){塞的脹殼錨桿，其特征在于所述的脹殼內(nèi)楔(1)下端不僅可以是平的邊環(huán)而且可以是凸起的邊環(huán)(19a)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶多功能止?jié){塞的脹殼錨桿，其特征在于所述的凸起的邊環(huán)(19a)可以是環(huán)狀也可以是均勻分布的齒形凸起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶多功能止?jié){塞的脹殼錨桿，其特征在于所述的脹殼內(nèi)楔(1)與錨桿桿體(10)可以螺紋連接或通過加工形成一個整體構(gòu)件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶多功能止?jié){塞的脹殼錨桿，其特征在于所述的所述的止?jié){塞(7)的柔性外環(huán)(4)為帶空腔的、前后端連通的倒喇叭體，其前端(42)為高彈性薄層環(huán)，其后端(43)為厚層喇叭環(huán)，其外部為逐漸變大的柔性圓環(huán)體；而靠近后端(43)的空腔內(nèi)表面有環(huán)狀凹齒(41)，與硬質(zhì)內(nèi)環(huán)(5)的環(huán)狀倒凸齒(51)相嚙合；所述的止?jié){塞(7)的硬質(zhì)內(nèi)環(huán)(5)為帶空腔(50)的、前后端連通的倒喇叭體，與錨桿體(10)相配合，其外表面環(huán)向均勻分布與空腔連通的出漿孔(53)，其后端(55)為倒喇叭狀，其外表面有與柔性外環(huán)(4)相配合的環(huán)狀倒凸齒(51)，靠近后端(55)的空腔(50)內(nèi)有凸起臺階(54)，與緊鎖件(6)的配合；所述的緊鎖件(6)為前端為圓環(huán)、后端為六角螺母形而中部有凸環(huán)(63)的、帶空腔的短柱體；其空腔為內(nèi)螺紋表面(62)，與錨桿體(10)的外表面螺紋相配合；所述的凸環(huán)(63)上的前表面(64)與硬質(zhì)內(nèi)環(huán)(5)空腔(50)內(nèi)的凸起臺階(54)配合；所述的緊鎖件(6)的縱向凹槽(65)與硬質(zhì)內(nèi)環(huán)(5)內(nèi)腔(50)、出漿孔(53)連通，形成注漿通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的帶多功能止?jié){塞的脹殼錨桿，其特征在于所述的止?jié){塞(7)的柔性外環(huán)(4)的前端高彈柔性薄層(42)履蓋硬質(zhì)內(nèi)環(huán)(5)的前端外表面(52)上，其范圍可覆蓋內(nèi)環(huán)出漿孔(53)，也可不覆蓋內(nèi)環(huán)出漿孔(53)。
9.據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的的帶多功能止?jié){塞的脹殼錨桿，其特征在于所述的錨桿體(10)為可任一點進行螺紋連接的全長螺紋的中空管體，或為僅在中空錨桿體兩端長度內(nèi)的局部螺紋表面，其余部分為非螺紋表面的中空管體。
10.據(jù)權(quán)利要求1-8所述的帶多功能止?jié){塞的脹殼錨桿，其特征在于所述的錨桿體(10)為實心桿體，桿體上附有穿過支承墊板(8)及止?jié){塞(8)的注漿或排氣用管道，管道的另一端口延伸至脹殼錨固頭(3)附近。
專利摘要本實用新型公開了一種帶多功能止?jié){塞的脹殼式錨桿，由脹殼錨固頭、錨桿體、止?jié){塞、墊板、螺母組成，所述的脹殼錨固頭由脹殼內(nèi)楔和脹殼外楔組成；外楔套在內(nèi)楔上，外楔的內(nèi)表面與內(nèi)楔的內(nèi)表面配合連接；內(nèi)楔空腔中部與脹殼錨固頭的螺紋連接；所述的止?jié){塞由柔性外環(huán)、帶注漿孔的硬質(zhì)內(nèi)環(huán)、帶縱向凹槽的緊鎖件組成，柔性外環(huán)套在硬質(zhì)內(nèi)環(huán)上，而緊鎖件密貼安裝在硬質(zhì)內(nèi)環(huán)的喇叭口內(nèi)。本實用新型錨桿價格低、性價比優(yōu)越，安裝后，能保證注漿飽滿又使錨桿保護層均勻，迅速形成支護錨固力，既可用作永久支護，又可用作臨時支護。
文檔編號E21D20/00GK2809009SQ20052001312
公開日2006年8月23日 申請日期2005年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月8日
發(fā)明者吳德興, 呂志平, 王勇 申請人:吳德興