本实用新型涉及岩土工程领域，具体涉及一种锚杆跟管钻进扩孔装置。
背景技术：
在岩土工程领域，如基坑和边坡支护，锚杆是常用的一种支护手段。锚杆是将受拉杆件的一端(锚固段)固定在稳定地层中，另一端与工程构筑物相联结，用以承受由于土压力、水压力等施加于构筑物的推力，从而利用地层的锚固力以维持构筑物(或岩土层)的稳定。锚杆的极限抗拔承载力标准值可按下式估算：
Rk,j＝πdj∑qsk,ili
式中：dj—第j层锚杆的锚固体直径；
qsk,i—第j层锚杆锚固体与第i土层的极限粘结强度标准值；
li—第j层锚杆滑动面以外的部分在第i土层中的长度。
根据上述公式，在其他条件相同时，锚杆的极限抗拔承载力与其锚固体直径的大小成正比。因此成孔孔径是锚固工程质量控制的关键。
锚孔施工应根据地层类型和钻孔直径、长度以及锚杆的类型选择合适的钻机和钻孔方法。跟管钻进工艺主要用于钻孔穿越填土、卵砾石、碎石、粉砂等松散破碎地层，通常用锚杆钻机钻进，采用冲击器、钻头冲击回转全断面造孔钻进，使用套管隔离破碎、松散易坍塌的地层，保证成孔质量。
在目前的锚孔施工中，应用跟管钻进工艺因为现场实际情况的限制常常达不到要求的孔径，主要有以下两方面原因：(1)现场套管跟管钻进设备的套管规格达不到设计要求的成孔直径尤其是非常规孔径；(2)施工过程中由于设计变更部分锚杆孔径增大，而现场套管跟管钻进设备的套管规格满足不了要求的成孔直径。而施工方往往由于工期紧凑，来不及采购或定制满足要求的套管跟管钻进设备，而采购或定制新的套管造成施工费用增大，且易造成新设备因后期闲置而出现资源浪费。
技术实现要素：
本实用新型根据现有技术的不足提供一种用于土层锚杆套管跟管钻进扩孔装置，本实用新型制作简单、方便，在传统土层锚杆套管跟管钻进设备的基础上设置了头部“扩孔环”，套管跟管钻进时增大了孔体面积，能有效解决在软弱土层成孔过程中现场套管跟管钻进设备的套管规格达不到设计要求或施工过程中设计变更的成孔直径尤其是非常规孔径的问题，保证成孔孔径达到要求，保证了锚杆锚固效果，并且该装置加工简单、成本低廉、现场易操作、可实现快速推广。
本实用新型提供的技术方案：所述一种锚杆跟管钻进扩孔装置，其特征在于：所述扩孔装置包括多节相互连接的套管和钻机动力头连接件，所述钻机动力头连接件安装在多节套管的尾端；在最前端套管的端部设有扩大钻头，并在扩大钻头的端部设有扩大环，所述扩大环焊接在扩大钻头端部的外缘。
本实用新型较优的技术方案：所述多节套管之间通过连接丝扣连接，钻机动力头连接件一端通过连接丝扣连接在套管尾端，另一端与与钻机动力头连接。
本实用新型较优的技术方案：所述套管扩大段钻头的外径比套管的外径宽1-2cm，套管扩大段钻头的端部呈锯齿状。
本实用新型较优的技术方案：所述扩大环是由沿着套管的扩大段钻头端部外缘环向均匀焊接的三块厚度和大小相同的弧形钢板组成密封式环形结构或不密封式环形结构；当扩大环为不密封式环形结构时，其三块弧形钢板与扩大段钻头焊接面为弧形，且三块弧形钢板之间设有间隙，每块弧形钢板与钻头的切点关于套管中心点互成120°，并在扩大钻头转动时形成环形状扩孔环结构。
本实用新型较优的技术方案：所述扩大环采用厚度不小于2cm高强度合金钢板制成，其直径比扩大段钻头的直径大2-4cm。
本实用新型较优的技术方案：所述扩大环的长度伸出或不伸出扩大钻头外。
本实用新型在传统土层锚杆套管跟管钻进设备的基础上设置了头部“扩孔环”，成孔直径与扩孔环的外径一致，套管跟管钻进时增大了孔体面积，能有效解决在软弱土层成孔过程中现场套管跟管钻进设备的套管规格达不到要求孔径的问题，保证成孔孔径达到要求。
本实用新型制作简单、方便，在传统土层锚杆套管跟管钻进设备的基础上设置了头部“扩孔环”，套管跟管钻进时增大了孔体面积，能有效解决在软弱土层成孔过程中现场套管跟管钻进设备的套管规格达不到设计要求或施工过程中设计变更的成孔直径尤其是非常规孔径的问题，保证成孔孔径达到要求，保证了锚杆锚固效果，并且该装置加工简单、成本低廉、现场易操作、可实现快速推广。
附图说明
图1是实用新型的结构图；
图2是本实用新型的扩孔环为不密封式环体的钢板焊接位置示意图；
图3是本实用新型的扩孔环为密封式环体的钢板焊接位置示意图。
图中，1—钻机动力头，2—钻机动力头连接件，3—套管，4—扩大钻头，5—扩孔环，5-1—环形钢板，6—连接丝扣。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。如图1所示的一种锚杆跟管钻进扩孔装置，包括多节通过连接丝扣6相互连接的套管3和钻机动力头连接件2，所述钻机动力头连接件2一端通过连接丝扣6安装在套管尾端，另一端与与钻机动力头1连接，由钻机动力头1提供整个装置的钻进动力。在最前端套管3的端部设有扩大钻头4，所述套管扩大段钻头4的外径比套管3的外径宽1-2cm，套管扩大段钻头4的端部呈锯齿状，在扩大钻头4的端部设有扩大环5。
如图2和图3所示，所述扩大环5是由沿着套管的扩大段钻头4端部外缘环向均匀焊接的三块厚度和大小相同的弧形钢板5-1组成密封式环形结构(图3所示)，此时三块弧形钢板5-1之间设有间隙；或不密封式环形结构(图2所示)，当扩大环5为不密封式环形结构时，其三块弧形钢板5-1与扩大段钻头4焊接面为弧形，且三块弧形钢板5-1之间设有间隙，每块弧形钢板5-1与钻头4的切点关于套管中心点互成120°，并在扩大钻头4转动时形成环形状扩孔环结构。所述扩大环5焊接在扩大钻头4端部的外缘，采用厚度不小于2cm高强度合金钢板制成，其直径比扩大段钻头4的直径大2-4cm，所述扩大环5的长度伸出或不伸出扩大钻头4外。
本实用新型使用时，在锚索钻机套管跟管钻进设备的套管扩大段钻头将进入土层前，钻头头部环向均匀焊接的三块厚弧形钢板5-1随钻头同步转动，从而在扩大钻头4转动时形成近似的“扩孔环”。当扩大钻头4头部的“扩孔环”进入土体后，成孔直径与“扩孔环”的外径一致，套管跟管钻进时增大了孔体面积，从而保证成孔孔径达到要求，保证锚固效果。
下面结合实施例对本实用新型的经济效果进一步说明：具体以某实际工程为例，现有的锚杆钻机套管跟管钻进成孔最大孔径为150mm，但由于施工过程中设计变更部分锚杆孔径变更为200mm，现场套管跟管钻进设备的套管规格达不到要求的成孔直径。若采购或定制新的套管，如宝钢R780地质跟管，平均价格约800元/节，若一台钻机需要配套新套管20节，两台钻机施工共需要配套新套管40节。而该工程采用本实用新型，造价仅为三块钢板材料价及焊接费用，造价不足500元，相对于采购或定制新的套管可节约工程造价31000元，且能避免因定制新的套管而耽误工期。对采用锚索特别多的桥梁工程、高边坡工程，采用本实用新型经济效益更加显著。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。