一种适用于岩体大型结构系统的自钻进中空灌浆锚杆的制作方法

本实用新型涉及一种锚杆，具体是一种适用于岩体大型结构系统的自钻进中空灌浆锚杆。

背景技术：

锚杆作为一种提高岩土体稳定性的杆件体系结构因其结构简单、经济高效的优点而被广泛应用于隧道、地下洞室、边坡等工程。其中中空灌浆锚杆因质量可靠、锚固效应优越、耐久性好、抗腐蚀能力强等优势愈加受到重视。

随着中空灌浆锚杆的快速发展，施工质量及施工速度逐渐成为人们关心的重点。传统的施工方式需要三道工序：首先钻孔，然后放入锚杆，最后灌浆，施工工序较为复杂；此外，先钻孔后放入锚杆施工速度慢，尤其涉及到岩体大型结构系统时成本很高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种适用于岩体大型结构系统的自钻进中空灌浆锚杆，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种适用于岩体大型结构系统的自钻进中空灌浆锚杆，包括中空杆体、中空钻头、传动轴、弧形刀刃、排渣通道、单向转动机构、螺旋上升的宽螺纹、连接件、螺母、垫板、止浆塞、棘爪、棘轮、环形凹槽和凸环，所述中空杆体外表面设有一定间距的螺纹，在中空杆体下端通过连接件与中空钻头相连接，在中空钻头的中心位置通过单向转动机构与传动轴连接，所述传动轴位于中空杆体的内部，在中空杆体的上端通过中空杆体外表面的螺纹安装螺母，在螺母的下方设有止浆塞，在止浆塞与螺母之间安装有垫板；所述中空钻头由合金钢制成以保证其刚度及韧性，所述中空钻头包括两组向内的弧形刀刃、排渣通道以及与传动轴下端的棘轮相接的棘爪，所述棘爪和棘轮共同构成单向转动机构；所述传动轴外部焊接有螺旋上升的宽螺纹，在传动轴的上端设有一个与钻机同步联动的接头。

作为本实用新型进一步的方案：所述中空杆体内部空间既是排屑通道又是灌浆通道；所述中空杆体、中空钻头以及传动轴外部的螺旋上升的宽螺纹之间为自钻进过程排屑提供通道。

作为本实用新型再进一步的方案：所述中空钻头直径比中空杆体的直径大20mm。

作为本实用新型再进一步的方案：所述中空钻头的两组弧形刀刃向内弯曲，以保证所削岩土屑进入排渣通道。

作为本实用新型再进一步的方案：所述中空杆体下端设有环形凹槽，所述环形凹槽与中空钻头上端的凸环间隙配合，所述环形凹槽与凸环共同构成连接件。

作为本实用新型再进一步的方案：所述中空钻头上端的棘爪与传动轴下端的棘轮相啮合，顺时针转动时能保证自钻进进程顺利进行，逆时针转动时中空钻头与传动轴相脱离且能保证传动轴从中空杆体中顺利取出。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型使中空灌浆锚杆能够自钻进，实现钻孔、排屑及放置锚杆一体化，与传统中空灌浆锚杆相比，简化了施工工序，有效提高了施工效率以及锚固效果，尤其在涉及到岩体大型结构系统时大大降低了成本。

附图说明

图1为适用于岩体大型结构系统的自钻进中空灌浆锚杆的结构示意图。

图2为适用于岩体大型结构系统的自钻进中空灌浆锚杆中中空钻头的俯视图。

图3为适用于岩体大型结构系统的自钻进中空灌浆锚杆中中空钻头与传动轴连接的结构示意图。

图4为适用于岩体大型结构系统的自钻进中空灌浆锚杆中中空杆体与中空钻头连接的结构示意图。

图5为适用于岩体大型结构系统的自钻进中空灌浆锚杆的作业示意图。

图6为适用于岩体大型结构系统的自钻进中空灌浆锚杆的施工效果图。

图中：中空杆体1、中空钻头2、传动轴3、弧形刀刃4、排渣通道5、单向转动机构6、螺旋上升的宽螺纹7、连接件8、螺母9、垫板10、止浆塞11、棘爪61、棘轮62、环形凹槽81和凸环82。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～6，本实用新型实施例中，一种适用于岩体大型结构系统的自钻进中空灌浆锚杆，包括中空杆体1、中空钻头2、传动轴3、弧形刀刃4、排渣通道5、单向转动机构6、螺旋上升的宽螺纹7、连接件8、螺母9、垫板10、止浆塞11、棘爪61、棘轮62、环形凹槽81和凸环82，所述中空杆体1外表面设有一定间距的螺纹，在中空杆体1下端通过连接件8与中空钻头2相连接，在中空钻头2的中心位置通过单向转动机构6与传动轴3连接，所述传动轴3位于中空杆体1的内部，在中空杆体1的上端通过中空杆体1外表面的螺纹安装螺母9，在螺母9的下方设有止浆塞11，在止浆塞11与螺母9之间安装有垫板10；所述中空钻头2由合金钢制成以保证其刚度及韧性，所述中空钻头2包括两组向内的弧形刀刃4、排渣通道5以及与传动轴3下端的棘轮62相接的棘爪61，所述棘爪61和棘轮62共同构成单向转动机构6；所述传动轴3外部焊接有螺旋上升的宽螺纹7，在传动轴3的上端设有一个与钻机同步联动的接头。

所述中空杆体1内部空间既是排屑通道又是灌浆通道；所述中空杆体1、中空钻头2以及传动轴3外部的螺旋上升的宽螺纹7之间为自钻进过程排屑提供通道。

所述中空钻头2直径比中空杆体1的直径大20mm。

所述中空钻头2的两组弧形刀刃4向内弯曲，以保证所削岩土屑进入排渣通道。

所述中空杆体1下端设有环形凹槽81，所述环形凹槽81与中空钻头2上端的凸环82间隙配合，所述环形凹槽81与凸环82共同构成连接件8。

所述中空钻头2上端的棘爪61与传动轴3下端的棘轮62相啮合，顺时针转动时能保证自钻进进程顺利进行，逆时针转动时中空钻头2与传动轴3相脱离且能保证传动轴3从中空杆体1中顺利取出。

本实用新型的工作原理是：

本实用新型钻进深度大于设计深度，钻进到预设深度后，逆时针旋转传动轴，从中空杆体中抽取出传动轴，安装止浆塞，铺设垫板，然后注浆至饱满拧紧螺母固定。

本实用新型使中空灌浆锚杆自钻进，实现钻孔、排屑及放置锚杆一体化，简化了施工工序，有效提高施工效率以及锚固效果，尤其涉及到岩体大型结构系统时大大降低了成本。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。