專利名稱：脹縮圈錨固裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械錨固裝置，具體地是一種脹縮圈錨固裝置。
脹縮圈錨固裝置用于將錨桿錨固于壁孔，在工程上有廣泛用途，例如應(yīng)用于地下作業(yè)的井巷支護(hù)。
現(xiàn)有的機(jī)械錨栓在錨固區(qū)范圍內(nèi)與孔壁多為點(diǎn)接觸或線接觸，個別種類的機(jī)械錨栓或樹脂錨栓為面接觸，但其錨固頭在脹緊過程中的初裝直徑、設(shè)計(jì)直徑和工作直徑變化范圍小，因此在錨桿增加拉拔力的變化過程中得到錨固力補(bǔ)償較小，且傳統(tǒng)錨栓的錨固長度受工藝限制。
本實(shí)用新型提供一種脹縮圈錨固裝置，實(shí)現(xiàn)以下目的1、現(xiàn)有的機(jī)械錨栓其錨固力不能與樹脂錨栓抗衡，而樹脂錨栓的經(jīng)濟(jì)性和施工的方便性又不及機(jī)械錨栓，本實(shí)用新型的目的在于采用脹縮技術(shù)，使其兼有兩種錨栓的優(yōu)點(diǎn)，即錨固力大而又施工方便，成本較低。
2、現(xiàn)有的錨栓，其薄弱環(huán)節(jié)在于托板，由于托板強(qiáng)度的不足，只能發(fā)揮錨桿破斷力和樹脂錨固力的三分之一，脹縮圈錨固裝置可實(shí)現(xiàn)孔底和孔口的雙向錨固，因而可成倍地提高錨栓的整體承載力。
3、脹縮圈錨栓的封口技術(shù)，是預(yù)應(yīng)力拉桿支護(hù)的特有技術(shù)，該技術(shù)的突破使拉桿與圍巖共同工作成為現(xiàn)實(shí)。
4、斜墊托板和正墊托板為預(yù)應(yīng)力拉桿支護(hù)裝置中的配套構(gòu)件，與本實(shí)用新型結(jié)合，可以形成特有的封口。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種脹縮圈錨固裝置，它包括錨固體和錨桿，其特征在于錨固體由縮圈和脹圈組成；縮圈由若干片縮瓣拼合成中心有圓柱孔、外徑呈圓錐形的圓錐臺體，各縮瓣沿軸向剖分，拼合時相鄰縮瓣剖分面間隔有適當(dāng)間隙；脹圈由若干片脹瓣拼合成中心有圓錐孔、外徑呈圓柱形的圓柱體，各脹瓣沿軸向剖分，拼合時相鄰脹瓣剖分面間間隔有適當(dāng)間隙；所述縮圈的外徑圓錐柱與脹圈的內(nèi)徑圓錐孔錐度相同且尺寸相應(yīng)，在縮圈的中心圓柱內(nèi)套裝錨桿，脹圈的外圓柱置放于一孔徑相應(yīng)的孔內(nèi)，用機(jī)械方式使縮圈和脹圈相對軸向移近時，所述縮圈的縮瓣與脹圈的脹瓣恰能互相楔緊而將錨桿、縮圈、脹圈、壁孔四個基本件錨固為緊固的整體。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下措施實(shí)現(xiàn)所述由脹圈和縮圈組合的錨固體與錨桿的組合可以為數(shù)組同向串接安裝、異向串接安裝和間隔套管串接安裝，可以是連續(xù)組合，也可以間隔組合。
所述脹圈也可以與套管連接成一體而構(gòu)成套管式脹圈，與縮圈一起組成套管式脹縮圈錨固裝置。
在所述錨桿的適當(dāng)位置固定設(shè)置有托盤以阻止脹縮圈的滑移，該托盤的外徑小于工具式頂管的內(nèi)徑。
所述錨固體可以安裝有錨固斜墊托板或平墊托板，該斜墊托板、平墊托板有圓孔與脹圈外徑相應(yīng)，也可與錨孔孔壁內(nèi)徑相應(yīng)。
本實(shí)用新型有以下積極有益的效果1、脹縮圈錨固裝置其初裝直徑、設(shè)計(jì)直徑和最大工作直徑，可通過施工圖設(shè)計(jì)而取得，變化范圍大，補(bǔ)償性能好，因此錨固力大。
2、脹縮圈錨固裝置在設(shè)計(jì)和施工過程中均可實(shí)現(xiàn)若干的多組組合，因此，其錨固力可根據(jù)設(shè)計(jì)人和安裝人的意愿隨時以倍數(shù)增加。
3、脹縮圈錨固裝置對孔壁可取得正反雙向錨固力，因此除可用于非冒落區(qū)外還可用在冒落區(qū)，對被錨物施行所需位置的局部雙向錨固乃至全孔雙向錨固，雙向錨固后圍巖自身即可起到托板的作用。
4、脹縮圈錨固裝置除可對孔壁錨固外尚可對托板和墊塊實(shí)行整體錨固，使得托板或墊塊不依賴螺栓力而與被錨物形成整體，傳統(tǒng)錨栓無此功能。
5、脹縮圈錨固裝置中，通過安裝力使縮圈與錨桿握緊，該握緊力隨工作力的增加而增加，在冒落區(qū)增加該力可充分發(fā)揮錨桿的極限拉力。
6、脹縮圈錨栓在桿體上產(chǎn)生的初裝拉力，對圍巖而言是一種預(yù)壓應(yīng)力，該力可起兩種作用①、與圍巖重力平衡后增加重力穩(wěn)定性。
②、在影響區(qū)內(nèi)增加圍巖的抗剪能力。
7、綜上優(yōu)點(diǎn)脹縮圈錨固裝置除一般巖石中使用外，還可用于松軟巖層，煤層或土層，因此該技術(shù)亦可用于山體滑坡加固。
8、脹縮圈錨固裝置可以無墊錨固，也可以與孔口的斜墊托板或正墊托板配合，則形成特有的錨栓封口裝置，該裝置是預(yù)應(yīng)力拉桿支護(hù)裝置的關(guān)鍵技術(shù)，封口后的錨栓尾部形成了半剛性節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)與拉桿連接后能在圍巖、拉桿與錨栓之間可靠地傳遞剪力和彎矩，使錨栓成為預(yù)力拉桿支護(hù)的錨固端和剪力節(jié)。
9、脹縮圈錨固裝置本身不同種類的錨固節(jié)點(diǎn)可組合使用，也可與傳統(tǒng)錨栓組合使用，單獨(dú)安裝在孔口，從而發(fā)揮其潛在的錨固力。
10、脹縮圈規(guī)格的單一性有利于大范圍內(nèi)工廠化生產(chǎn)，組合的多變性能夠適應(yīng)不同的要求，安裝的簡易性有利于操作推廣。
現(xiàn)結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明


圖1是本實(shí)用新型的脹縮圈錨固體的結(jié)構(gòu)示意圖，脹圈與縮圈處于錨固狀態(tài)。
圖2是
圖1的A-A剖截視圖。
圖3同
圖1，脹圈與縮圈處于未緊固的松弛狀態(tài)。
圖4是圖3的B-B剖截視圖。
圖5是
圖1中脹圈的結(jié)構(gòu)示意圖，為正視圖。
圖6是圖5的脹圈拼合成整圓狀態(tài)的側(cè)視示意圖。
圖7是圖5中一片脹瓣的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是
圖1中縮圈的結(jié)構(gòu)示意圖，為正視圖。
圖9是圖8的縮圈拼合成整圓狀態(tài)的側(cè)視示意圖。
圖10是圖8中一片縮瓣的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11是本實(shí)用新型組合的錨桿上有托盤的脹縮圈錨栓的基本節(jié)點(diǎn)示意圖。
圖12同
圖11，為另一實(shí)施例。
圖13同
圖11，為又一實(shí)施例。
圖14同
圖11，為又一實(shí)施例。
圖15同
圖11，配置有斜墊托板。
圖16同
圖15，為另一實(shí)施例。
圖17是本實(shí)用新型組合的使用套管傳力的脹縮圈錨栓的基本節(jié)點(diǎn)示意圖。
圖18同
圖17，為另一實(shí)施例。
圖19同
圖17，為又一實(shí)施例。
圖20同
圖17，為又一實(shí)施例。
圖21同
圖17，配置有斜墊托板。
圖21同圖21，為另一實(shí)施例。
圖22是本實(shí)用新型組合的套管式脹縮圈錨栓的基本節(jié)點(diǎn)示意圖。
圖23同圖22，為另一實(shí)施例。
圖24同圖22，為又一實(shí)施例。
圖25同圖22，為又一實(shí)施例。
圖26同圖22，為又一實(shí)施例。
圖27同圖22，為又一實(shí)施例。
圖28同圖22，配置有斜墊托板。
圖29同圖28，為另一實(shí)施例。
圖30是本實(shí)用新型與斜墊式托板組合的基本節(jié)點(diǎn)示意圖。
圖31是本實(shí)用新型與平墊式托板組合的基本節(jié)點(diǎn)示意圖。
圖32是圖30中斜墊式托板的正視圖。
圖33是圖32的側(cè)視圖。
圖34是圖32的俯視圖。
圖35是圖31中平墊式托板的正視圖。
圖36是圖30的側(cè)視圖。
本實(shí)用新型的脹縮圈錨固裝置，它包括錨固體和錨桿1見
圖1圖2圖3圖4，其構(gòu)造包括錨固體由縮圈2和脹圈3組成；參照圖8圖9
圖10，縮圈2由若干片縮瓣201拼合成中心有圓柱孔202、外徑呈圓錐形203的圓錐臺體，各縮瓣301沿軸向剖分，拼合時相鄰縮瓣剖分面間隔適當(dāng)間隙；參照圖5圖6圖7，脹圈3由若干片脹瓣301拼合成中心有圓錐孔302，外徑呈圓柱形303的圓柱體，各脹瓣301沿軸向剖分，拼合時相鄰脹瓣剖分面間間隔適當(dāng)間隙；所述縮圈2的外徑圓錐柱303與脹圈3的內(nèi)徑圓錐孔302錐度相同且尺寸相應(yīng)，在縮圈的中心圓柱202內(nèi)套裝錨桿1，脹圈的外圓柱303置放于一孔徑相應(yīng)的孔4內(nèi)，用機(jī)械方式使縮圈2和脹圈3相對軸向移近時，所述縮圈2的縮瓣201與脹圈的脹瓣301恰能互相楔緊而將錨桿1、縮圈2、脹圈3、壁孔4四個基本件錨固為緊固的整體見
圖1圖2 。
在圖2圖4所示實(shí)施例中，所述縮圈由三瓣縮瓣組成，所述脹圈由三瓣脹瓣組成，且縮圈與脹圈安裝時其縮瓣脹瓣的剖分線互相交錯，實(shí)施時所述縮圈、脹圈也可由四瓣或多瓣組成。
實(shí)施時，所述由脹圈和縮圈組合的錨固體2和3可以多組同向串接安裝異向串接安裝和間隔套管6串接安裝。
實(shí)施時，在所述錨桿的適當(dāng)位置可以固定設(shè)置有托盤5以阻止脹縮圈的滑移，該托盤的外徑小于工具式頂管的內(nèi)徑，該工具式頂管為安裝工具，在緊固無托盤一端的錨固體2和3時，用該工具式頂管頂住有托盤一端的錨固體，先將無托盤一端的錨固體緊固后，撤去該工具式頂管，然后再緊固有托盤一端的緊固體。
實(shí)施時，所述脹圈3也可以與套管6連接成一體而構(gòu)成套管式脹圈36，該套管式脹圈36的脹圈部分仍為分瓣式構(gòu)造，套管部分為空心圓管，其組合方式見圖23至圖29的實(shí)施例。
實(shí)施時，所述錨固體可以安裝有錨固斜墊托板7或平墊托板8見圖30、圖31，該斜墊托板、平墊托板有圓孔71、81與脹圈外徑相匹配，也可與錨孔孔壁內(nèi)徑相匹配，所述斜墊托盤7有安裝支座72見圖32圖33圖34，所述平墊托盤8有安裝支座82見圖35圖36。
在
圖11
圖12
圖13
圖14
圖15
圖16所示實(shí)施例中，于錨桿的外徑上設(shè)置有托盤(墊圈)5支承錨固體。
在
圖17
圖18
圖19圖20圖21圖22所示實(shí)施例中，于錨桿上套裝有套管6用于傳遞緊固力。
在圖23圖24圖25圖26圖27圖28圖29所示實(shí)施例中，所述錨固件的脹圈與套管7為連體構(gòu)件。
圖11
圖16
圖17圖23圖29實(shí)施例示錨固體于桿首、桿尾各設(shè)一組。
圖13
圖15圖24圖28實(shí)施例示桿首、桿尾各有兩組錨固體，每組錨固體同向串接。
圖20圖21圖22圖25圖26圖27實(shí)施例示桿首、桿尾各為兩組錨固體，每組錨固體反向串接。
圖14
圖18
圖19實(shí)施例示桿首、桿尾各為兩組錨固體，其中一組同向串接，另組異向串接。
權(quán)利要求1.一種脹縮圈錨固裝置，它包括錨固體和錨桿，其特征在于錨固體由縮圈和脹圈組成；縮圈由若干片縮瓣拼合成中心有圓柱孔、外徑呈圓錐形的圓錐臺體，各縮瓣沿軸向剖分，拼合時相鄰縮瓣剖分面間隔有適當(dāng)間隙；脹圈由若干片脹瓣拼合成中心有圓錐孔、外徑呈圓柱形的圓柱體，各脹瓣沿軸向剖分，拼合時相鄰脹瓣剖分面間間隔有適當(dāng)間隙；所述縮圈的外徑圓錐柱與脹圈的內(nèi)徑圓錐孔錐度相同且尺寸相應(yīng)，在縮圈的中心圓柱內(nèi)套裝錨桿，脹圈的外圓柱置放于一孔徑相應(yīng)的孔內(nèi)，用機(jī)械方式使縮圈和脹圈相對軸向移近時，所述縮圈的縮瓣與脹圈的脹瓣恰能互相楔緊而將錨桿、縮圈、脹圈、壁孔四個基本件錨固為緊固的整體。
2.如權(quán)利要求1所述的脹縮圈錨固裝置，其特征在于所述由脹圈和縮圈組合的錨固體與錨桿的組合可以為數(shù)組同向串接安裝、異向串接安裝和間隔套管串接安裝，可以是連續(xù)組合，也可以間隔組合。
3.如權(quán)利要求1所述的脹縮圈錨固裝置，其特征在于所述脹圈也可以與套管連接成一體而構(gòu)成套管式脹圈，與縮圈一起組成套管式脹縮圈錨固裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的脹縮圈錨固裝置，其特征在于在所述錨桿的適當(dāng)位置固定設(shè)置有托盤以阻止脹縮圈的滑移，該托盤的外徑小于工具式頂管的內(nèi)徑。
5.如權(quán)利要求1所述的脹縮圈錨固裝置，其特征在于所述錨固體可以安裝有錨固斜墊托板或平墊托板，該斜墊托板、平墊托板有圓孔與脹圈外徑相應(yīng)，也可與錨孔孔壁內(nèi)徑相應(yīng)。
專利摘要一種脹縮圈錨固裝置,它包括錨固體和錨桿,錨固體由縮圈和脹圈組成,縮圈由若干片縮瓣拼合成中心有圓柱孔、外徑呈圓錐形的圓錐臺體,脹圈由若干片脹瓣拼合成中心有圓錐孔、外徑呈圓柱形的圓柱體,在縮圈的中心圓柱內(nèi)套裝錨桿,脹圈的外圓柱置放于一孔徑相應(yīng)的孔內(nèi),所述縮瓣與脹瓣軸向互相楔緊而將錨桿、縮圈、脹圈、壁孔四個基本件錨固為緊固的整體。本實(shí)用新型具有錨固力大、補(bǔ)償性能好、可以有多種組合方式、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號E02D5/80GK2310091SQ9721837
公開日1999年3月10日 申請日期1997年6月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月26日
發(fā)明者陳居禮 申請人:陳居禮