专利名称：多级分段免注浆自胀紧式锚固锚杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种锚杆，特别是一种多级分段免注浆自胀紧式锚固锚杆。
背景技术：
锚杆是将拉力传递到稳定的岩层或土体的锚固体系。岩土工程中用来对破碎岩体、松散岩体或滑移岩体进行加固，使岩体的承载力提高，提高岩体的稳定性。目前，在隧道工程施工中，锚杆锚固主要有端头锚固，全长粘结锚固。端头锚固锚杆轴力很大，对杆体材料强度和断面要求高，未充分发挥锚杆杆体的力学作用。全长粘结锚固与注浆饱满度、浆液固化后浆体材料强度产生的摩擦力大小有关，但注浆过程中浆液向岩(土)体空隙扩散情况难以控制，堵塞等情况时有发生，锚杆注浆施工工艺要求高、施工难度大，影响锚杆锚固作用发挥而且影响施工进度；施工工期长，对整个隧道工程的工程质量 和进度都影响较大。
发明内容
为了克服现有的锚杆不足，本发明提供一种多级分段免注浆自胀紧式锚固锚杆。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是多级分段免注浆自胀紧式锚固锚杆，包
括锚杆体，锚杆体套有套管，套管上端设有锥形头；锚杆体上设有2 10个环形锥台，每个环形锥台下方的锚杆体上通过套箍固定安装有一组四个对称分布楔块，套箍设置在楔块的限位座内，在套管内侧的每组楔块下方设有四个对称分布的凸台，凸台上设有向上顶紧楔块的弹簧；楔块的对应位置的塑料套管上开设有条形方孔；条形方孔宽度大于楔块宽度；锚杆体的尾部设置有外螺纹。所述的每组楔块与对应位置的塑料套管上开设的条形方孔数量相同，每组楔块为2 4个呈对称分布。所述的锚杆体设有2 10组楔块。所述的锥形头底部的直径大于塑料套管外径。所述的楔块为铸铁材质制成。所述的套管为PVC材质制成。所述的锥形头为PVC材质制成。所述的套箍为钢材质制成。锚杆前端有扩大锥形头利于锚杆进入钻孔内，通过拧紧锚杆尾部的螺帽使锚杆杆体与塑料套管发生相对位移，环形锥台推动楔块压缩弹簧，楔块从套管的条形方孔部位伸出，楔块在环形锥台的作用下向管外扩张开，嵌固在孔壁岩石上，发挥锚杆锚固作用，套箍固定在楔块的限位座内，套箍和楔块的倒角限制楔块的张开角度，使楔块不会脱离锚杆；完成锚固后不需要再进行锚杆注浆施工过程即可达到设计的锚固作用，大大提高隧道工程的围岩稳定性，缩短了施工周期，提高了工效。本发明的有益效果是，锚杆的结构设计独特，锚固强度大，安装牢固可靠，施工工艺简单快捷，不需要锚杆注浆施工过程即可达到设计锚固強度，大大提高隧道工程的围岩稳定性，缩短了施工周期，并可增加锚杆锚固段长度，减小锚杆杆体截面面积，減少整个エ程用钢量，降低工程造价，具有很好的经济价值。
图I是本发明结构示意 图2是本发明的实施示意图。图中零部件及编号
I-锚杆体；2 —锥形头；3 —套管；4 一环形锥台；5 —套箍；6 —楔块；7 —凸台；8 —弹簧；9 一条形方孔；10 —垫板；11 ー螺母。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进ー步说明，本实施例是示范性的，仅用于解释本发明，而不是对本发明的限制。如图I所示，多级分段免注浆自胀紧式锚固锚杆，包括锚杆体1，锚杆体I套有套管3，套管3上端设有锥形头2 ;锚杆体I上设有2 10个环形锥台4，每个环形锥台4下方的锚杆体I上通过套箍5固定安装有ー组四个对称分布楔块6，套箍5设置在楔块6的限位座内，在套管3内侧的每组楔块6下方设有四个对称分布的凸台7，凸台7上设有向上顶紧楔块6的弹簧8 ;楔块6的对应位置的塑料套管3上开设有条形方孔9 ;条形方孔9宽度大于楔块6宽度；锚杆体I的尾部设置有外螺纹。所述的每组楔块6与对应位置的塑料套管3上开设的条形方孔9数量相同，每组楔块6为2 4个呈对称分布。所述的锚杆体I设有2 10组楔块6。所述的锥形头2底部的直径大于塑料套管3外径。所述的楔块6为铸铁材质制成。所述的套管3为PVC材质制成。所述的锥形头2为PVC材质制成。所述的套箍5为钢材质制成。I-锚杆体；2 —锥形头；3 —套管；4 一环形锥台；5 —套箍；6 —楔块；7 —凸台；8 ー弹簧；9 一条形方孔；10 —垫板；11 ー螺母。在隧道施工中，在隧道顶部和侧部预先钻孔，钻孔略大于锥形头2的直径，将锚杆体I、锥形头2、套管3、环形锥台4、套箍5、楔块6、凸台7、弹簧8装配完成，插入钻孔并达到设计深度后，在锚杆体I的尾部套装垫板10，在锚杆体I的尾部的外螺纹套入螺母11紧固，用扳手拧紧锚杆体I尾部的螺母11使锚杆体I与套管3发生相对位移，环形锥台4推动楔块6压缩弹簧8后从套管3的条形方孔9部位伸出，楔块6在环形锥台4作用下向套管3外扩张开，嵌固在孔壁岩石上，如图2所示，发挥锚杆锚固作用；套箍5固定在楔块6的 限位座内，套箍5和楔块6的倒角限制楔块6的张开角度，使楔块6不会脱离锚杆体I ;此时，锚杆体I的各组楔块6同时嵌固在孔壁的岩石上，从而发挥出最佳的锚固作用。完成锚固后不需要再进行锚杆注浆施工过程即可达到设计的锚固作用。
本发明的锚杆锚固強度高，安装牢固可靠，施工エ艺简单，不需要锚杆注浆施工，可大大提高隧道工程的围岩稳定性，缩短施工周期，并可增加锚杆锚固段长度， 减小锚杆杆体截面面积，減少工程用钢量，具有很好的经济价值。
权利要求
1.一种多级分段免注浆自胀紧式锚固锚杆，其特征在于，包括锚杆体(1)，所述的锚杆体(I)套有套管(3)，套管(3)上端设有锥形头(2);所述的锚杆体(I)上设有2 10个环形锥台(4)，每个环形锥台(4)下方的锚杆体(I)上通过套箍(5)固定安装有ー组四个对称分布楔块(6)，套箍(5)设置在楔块(6)的限位座内，在套管(3)内侧的每组楔块(6)下方设有四个对称分布的凸台(7)，凸台(7)上设有向上顶紧楔块(6)的弹簧(8);所述的楔块(6)的对应位置的塑料套管(3)上开设有条形方孔(9);所述的条形方孔(9)宽度大于楔块(6)宽度；所述的锚杆体(I)的尾部设置有外螺纹。
2.根据权利要求I所述的多级分段免注浆自胀紧式锚固锚杆，其特征在于，所述的每组楔块(6)与对应位置的塑料套管(3)上开设的条形方孔(9)数量相同，每组楔块(6)为2 4个呈对称分布。
3.根据权利要求I所述的多级分段免注浆自胀紧式锚固锚杆，其特征在于，所述的锚杆体(I)设有2 10组楔块(6)。
4.根据权利要求I所述的多级分段免注浆自胀紧式锚固锚杆，其特征在于，所述的锥形头(2)底部的直径大于塑料套管(3)外径。
5.根据权利要求I所述的多级分段免注浆自胀紧式锚固锚杆，其特征在于，所述的楔块(6)为铸铁材质制成。
6.根据权利要求I所述的多级分段免注浆自胀紧式锚固锚杆，其特征在于，所述的套管(3)为PVC材质制成。
7.根据权利要求I所述的多级分段免注浆自胀紧式锚固锚杆，其特征在于，所述的锥形头(2)为PVC材质制成。
8.根据权利要求I所述的多级分段免注浆自胀紧式锚固锚杆，其特征在于，所述的套箍(5)为钢材质制成。
全文摘要
本发明公开了一种多级分段免注浆自胀紧式锚固锚杆，包括锚杆体，锚杆体套有套管，套管上端设有锥形头，锚杆体上设有2～10个环形锥台，每个环形锥台下方的锚杆体上通过套箍固定安装有一组四个对称分布楔块，套箍设置在楔块的限位座内，在套管内侧的每组楔块下方设有四个对称分布的凸台，凸台上设有向上顶紧楔块的弹簧；楔块的对应位置的塑料套管上开设有条形方孔。本发明的锚杆结构设计独特，安装牢固可靠，施工工艺简单快捷，不需要锚杆注浆施工即可达到设计锚固强度，大大提高隧道工程的围岩稳定性，缩短施工周期提高工效，并可增加锚杆锚固段长度，减小锚杆杆体截面面积，降低整个工程用钢量，具有很好的经济价值。
文档编号E21D21/00GK102691514SQ20121018529
公开日2012年9月26日 申请日期2012年6月7日 优先权日2012年6月7日
发明者冷希乔, 刘志强, 尚海松, 潘强, 舒波, 袁顺德, 詹显军 申请人:中铁西南科学研究院有限公司