一种预应力锚杆瓦轴旋转式锚头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于岩土工程领域，涉及地基基础、边坡、地下工程预应力锚杆锚固技术领域，尤其涉及一种预应力锚杆锚头。
【背景技术】
[0002]在地下工程、地基基础、边坡工程等施工中，常常会采用预应力锚杆进行初期支护，目前常用的预应力锚杆主要有普通砂浆(锚固剂)预应力锚杆、涨壳式中空预应力锚杆。
[0003]普通砂浆(锚固剂)预应力锚杆在施工过程中，通常采用高强砂浆或锚固剂作为内锚段，锚固长度较长，达2-3m，施加预应力需等待砂浆或锚固剂达到设计强度后适时才可以进行，通常需要等待8小时甚至更长，施工周期较长，影响工程进度和支护的及时性；涨壳式中空预应力锚杆在施工过程中，通常是采取涨壳机械锚头作为锚固段，杆体采用中空式锚杆，材料成本比普通砂浆预应力锚杆高2?3倍，且对钻孔的要求比较高，增大了施工成本。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上所述缺陷，提供一种结构设计巧妙合理、操作简单、施工周期短、性价比高的预应力锚杆瓦轴旋转式锚头。
[0005]为了解决以上所述技术问题，本实用新型所述预应力锚杆瓦轴旋转式锚头，包括瓦片、瓦轴和卡簧，所述瓦片为内径圆周及柱向为变截面的半圆柱形，即所述瓦片内壁从底向顶由厚逐渐变溥、内径圆周按顺时针方向由厚逐渐变溥，两个所述瓦片组合成外壁半径相同、外形为圆柱体的锚头外体；所述瓦轴为圆台形，所述瓦轴的中段外壁对称设置两个渐变截面的支撑键，所述瓦片的薄壁端对称设置与所述支撑键相适应的支撑键卡槽，所述支撑键与所述支撑键卡槽对应嵌合将所述瓦轴设置在所述锚头外体内；所述卡簧为一直径小于所述锚头外体外直径的开口环形钢丝，所述瓦片的中段设置有卡簧槽，所述卡簧设置在所述卡簧槽内。
[0006]作为优选，本实用新型所述瓦片内壁可设置有柱向角纹；所述瓦片外壁可设置有三角螺纹槽。
[0007]进一步，本实用新型所述卡簧槽设置在所述支撑键卡槽的下面。
[0008]本实用新型所述预应力锚杆瓦轴旋转式锚头，包括两个变截面半圆柱形瓦片、瓦轴和卡簧，所述瓦片在内径圆周及柱向为变截面，内壁可设柱向角纹，并分别在两个瓦片的薄壁端对称设置支撑键卡槽，两个瓦片组合成锚头外体，其外形为圆柱体，外壁半径相同，内壁为变直径；所述瓦轴为圆台形，外壁对称设置两个渐变截面的支撑键，并与瓦片上的支撑键卡槽相对应嵌合，限制瓦轴柱向移动；所述卡簧为一开口环形钢丝、直径比两瓦片组合成的锚头外体的外圆直径略小，限制两瓦片输送过程中脱离。所述瓦轴旋转式锚头使用时，所述瓦轴中心的通丝螺孔与预应力锚杆内锚端采用丝扣连接牢固后，将锚杆插入事先设置好的锚杆孔中，安装垫板和螺帽后，旋转杆体即可撑开瓦片使其牢固支撑在孔壁上，即通过旋转锚杆外端头，所述瓦轴与锚杆共同旋转，使瓦轴上的支撑键撑开瓦片将其固定在锚杆孔的孔壁上，当锚杆张拉时，由于瓦片是柱向渐变的，拉力越大，瓦轴就使瓦片涨开越大，而锚杆孔壁孔径是固定的，瓦片涨开越大，锚固力就越大，从而达到锚固要求。本实用新型所述预应力锚杆瓦轴旋转式锚头操作极其简单，拉拔力可达到Q400线材屈服极限强度下的拉伸力，适用于各种孔径的锚杆。
[0009]本实用新型的有益效果:本实用新型所述预应力锚杆瓦轴旋转式锚头，是对现有预应力锚杆锚头传统结构的颠覆，针对实际需要，采用更为巧妙合理的结构，操作简单，使用方便，施工时间短，价格合理，性价比高，可以根据不同需要进行锚头尺寸的调整，解决了预应力锚杆施工即时施工的问题，具体有益性如下:
[0010]1、传统工艺在砂浆或锚固剂待强过程中，一般要求50m范围内不得爆破，以避免爆破震动对砂浆或锚固剂凝固产生破坏，本实用新型所述锚头不需要砂浆或锚固剂，不受开挖爆破控制距离的限制，解决了预应力锚杆施工的及时性；
[0011]2、施工工艺简化，提高施工效率，加快地下洞室锚固跟进开挖工作面进度，施工成本降低；
[0012]3、现有工艺，锚固段长度一般为2-3m，锚固段不能作为预应力段有效长度，而本实用新型锚固段只有约0.2m，故增加了预应力锚杆预应力段有效长度，提供锚固力根均匀；
[0013]4、本实用新型可替代小吨位锚索，使深层支护的即时性大幅提升；
[0014]5、本实用新型可根据工程需要在锚杆外侧包裹无粘结性塑料即可作为无粘结性预应力锚杆使用，解决了深层锚杆没有无粘结性预应力锚杆的历史。
【附图说明】
[0015]图1为所述锚头外体的结构示意图；
[0016]图2为所述瓦片的结构示意图；
[0017]图3为所述瓦片的剖视图；
[0018]图4为所述瓦片的横截面示意图；
[0019]图5为所述瓦轴的结构示意图；
[0020]图6为所述瓦轴与锚杆的连接示意图；
[0021]图7为所述三角螺纹结构示意图；
[0022]图8为本实用新型使用状态参考图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0024]本实用新型所述预应力锚杆瓦轴旋转式锚头，包括瓦片1、瓦轴2和卡簧3，所述瓦片I为内径圆周及柱向为变截面的半圆柱形，即所述瓦片I内壁从底向顶由厚逐渐变溥、内径圆周按顺时针方向由厚逐渐变溥，两个所述瓦片I组合成外壁半径相同、外形为圆柱体的锚头外体7 ;所述瓦轴2为圆台形，所述瓦轴2的中段外壁对称设置两个渐变截面的支撑键4，所述瓦片I的薄壁端对称设置与所述支撑键4相适应的支撑键卡槽5，所述支撑键4与所述支撑键卡槽5对应嵌合将所述瓦轴2设置在所述锚头外体7内；所述卡簧3为一直径小于所述锚头外体7外直径的开口环形钢丝，所述瓦片I的中段设置有卡簧槽6，所述卡簧3设置在所述卡簧槽6内。
[0025]作为优选，本实用新型所述瓦片I内壁可设置有柱向角纹8 ;所述瓦片I外壁可设置有三角螺纹槽9。
[0026]进一步，本实用新型所述卡簧槽6设置在所述支撑键卡槽5的下面。
[0027]实施例:本实施例中所述瓦片I的外直径为56mm、高度120?150mm，所述瓦片I的内壁设置有柱向角纹8，以增大瓦轴与瓦片的摩擦力，防止锚杆插入时锚头掉落，瓦片I的薄壁端设置支撑键卡槽5，方便瓦轴2安装；瓦片I中部、支撑键卡槽5的下面设置环形切卡簧槽6，可方便卡簧3安装；为了增大瓦片与锚杆孔壁的摩擦力，在所述瓦片I的外壁上设置有三角螺纹槽9 ;所述瓦轴2为圆台形，外壁设置两个渐变截面的支撑键4，其位置及大小与所述瓦片上的支撑键卡槽5相适应，瓦轴2的内部为通丝螺孔10，与预应力锚杆内锚端丝扣连接。安装时，将所述预应力锚杆瓦轴旋转式锚头与锚杆端头采用丝扣连接牢固后，插入造好的锚杆孔中，安装垫板和螺帽后，旋转杆体即可撑开瓦片。所述瓦片虽被卡环控制着，由于卡环为开口环形，稍有旋转力即张开，使瓦片牢固支撑在孔壁上，施加预应力后即可提供不小于Q400线材屈服极限强度下的拉伸力，保证预应力锚杆即时发挥锚固作用。本实用新型杆体材料采用普通螺纹钢即可。
[0028]以上仅为本实用新型的部分实施方式，所述锚头中两个变截面半圆柱型瓦片和旋转渐变式圆台瓦轴通过卡簧槽和开口环形卡簧连接即可组合成所需大小的预应力锚杆瓦轴旋转式锚头；预应力锚杆瓦轴旋转式锚头需要其他尺寸时时，只需通过改变瓦轴和瓦片尺寸大小即可以实现。本领域技术人员看了以上说明书内容可知有多种实施方式均可实现本实用新型所述技术方案，只要使用了以上所述结构，均应落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种预应力锚杆瓦轴旋转式锚头，包括瓦片(1)、瓦轴(2)和卡簧(3)，其特征在于，所述瓦片(I)为内径圆周及柱向为变截面的半圆柱形，即所述瓦片(I)内壁从底向顶由厚逐渐变溥、内径圆周按顺时针方向由厚逐渐变溥，两个所述瓦片(I)组合成外壁半径相同、外形为圆柱体的锚头外体(7);所述瓦轴(2)为圆台形，所述瓦轴(2)的中段外壁对称设置两个渐变截面的支撑键(4)，所述瓦片(I)的薄壁端对称设置与所述支撑键(4)相适应的支撑键卡槽(5 )，所述支撑键(4 )与所述支撑键卡槽(5 )对应嵌合将所述瓦轴(2 )设置在所述锚头外体(7)内；所述卡簧(3)为一直径小于所述锚头外体(7)外直径的开口环形钢丝，所述瓦片(I)的中段设置有卡簧槽(6 )，所述卡簧(3 )设置在所述卡簧槽(6 )内。2.根据权利要求1所述一种预应力锚杆瓦轴旋转式锚头，其特征在于，所述瓦片(I)内壁设置有柱向角纹(8)。3.根据权利要求1所述一种预应力锚杆瓦轴旋转式锚头，其特征在于，所述瓦片(I)夕卜壁设置有三角螺纹槽(9 )。4.根据权利要求1、2或3所述一种预应力锚杆瓦轴旋转式锚头，其特征在于，所述卡簧槽(6)设置在所述支撑键卡槽(5)的下面。
【专利摘要】本实用新型公开了一种预应力锚杆瓦轴旋转式锚头，包括瓦片、瓦轴和卡簧，所述瓦片为内径圆周及柱向为变截面的半圆柱形，两个所述瓦片组合成外壁半径相同、外形为圆柱体的锚头外体；所述瓦轴为圆台形，所述瓦轴的中段外壁对称设置两个渐变截面的支撑键，所述瓦片的薄壁端对称设置与所述支撑键相适应的支撑键卡槽，所述瓦轴设置在所述锚头外体内；所述瓦片的中段设置有卡簧槽，所述卡簧设置在所述卡簧槽内。本实用新型所述锚头通过旋转锚杆外端头，瓦轴与其共同旋转，撑开瓦片固定在锚杆底孔的孔壁上，拉力越大，支撑锚固力越大，从而达到锚固要求。本实用新型所述锚头结构设计巧妙合理、操作简单、施工周期短、性价比高。
【IPC分类】E02D5/74, E21D21/00
【公开号】CN204627644
【申请号】CN201520290096
【发明人】荣跃久, 李贵平, 陈道远, 贾国龙, 杨林合
【申请人】荣跃久, 李贵平, 陈道远, 贾国龙, 杨林合
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月7日