一种涨壳式锚固头的制作方法

本技术涉及铁路隧道主动支护，具体涉及一种涨壳式锚固头。

背景技术：

1、涨壳式锚固头为涨壳式预应力中空锚杆的组成部分，常规由涨壳内楔和涨壳夹片组成，涨壳内楔一端通过左旋波形内螺纹与预应力中空锚杆杆体相连，另一端为两侧开口斜槽，引导涨壳夹片滑动；涨壳夹片内侧具有与涨壳内楔斜面相配合的斜面，外侧为鳞状结构。预应力中空锚杆杆体顶端进入涨壳内楔后，与涨壳夹片端面接触，随着预应力中空锚杆杆体的深入，涨壳夹片随斜面路径涨开，靠鳞状结构与锚孔孔壁相贴合，从而实现机械锚固作用。

2、常规涨壳式锚固头在使用时，涨壳夹片沿斜面路径涨开的尺寸有限，常常因为与锚孔孔壁贴合不紧，无法达到足够的摩擦力而导致滑脱，达不到机械锚固所要求的承载力。

技术实现思路

1、本实用新型为解决现有技术的不足，目的在于提供一种涨壳式锚固头，改变了涨壳内楔和涨壳夹片的结合方式，改变了涨壳式锚固头的机械锚固作用原理，由涨壳夹片尖端插入在锚孔周围的土体或岩体内，在预应力中空锚杆施加预应力时将涨壳夹片受到的力均匀的传递到涨壳内楔上，实现在预应力中空锚杆施加预应力时涨壳夹片插入土体或岩体越深，不易滑脱。

2、本实用新型通过下述技术方案实现：

3、一种涨壳式锚固头，包括涨壳柱体；

4、所述涨壳柱体的侧面环向带有若干涨壳夹片，所述涨壳柱体的侧面还带有若干相互连通且用于容纳所述涨壳夹片的容纳槽，所述涨壳夹片上端和所述容纳槽铰接，所述涨壳夹片下端能绕自身上端旋转，并旋入或旋出所述容纳槽；

5、所述涨壳柱体底部带有和锚杆杆体相适配的螺纹孔，所述螺纹孔和所述容纳槽连通；所述锚杆杆体上端能深入到若干涨壳夹片之间，并挤压所述涨壳夹片下端旋出所述容纳槽。

6、相对于现有技术中，常规涨壳式锚固头在使用时，涨壳夹片沿斜面路径涨开的尺寸有限，常常因为与锚孔孔壁贴合不紧，无法达到足够的摩擦力而导致滑脱，达不到机械锚固所要求的承载力的问题，本实用新型提供了一种涨壳式锚固头，具体方案中，包括涨壳柱体，在涨壳柱体的侧面环向带有若干涨壳夹片，优选为两个涨壳夹片，且在涨壳夹片对应位置处的涨壳柱体上带有容纳槽，此时涨壳夹片位于容纳槽内部；容纳槽相互连通，形成中空的涨壳柱体，在涨壳柱体底部带有螺纹孔，预应力中空锚杆从螺纹孔内进入，伸入到涨壳柱体内部并和涨壳夹片端面接触，随着预应力中空锚杆杆体的深入，涨壳夹片随两侧涨开，向外旋出，由于涨壳夹片上端位于容纳槽内，故最多只能向外旋转90度，此时涨壳夹片尖端插入在锚孔周围的土体或岩体内，在预应力中空锚杆施加预应力时将涨壳夹片受到的力均匀的传递到涨壳柱体上，以实现机械锚固。

7、为便于锚杆杆体推动涨壳夹片涨开，设置为：所述涨壳夹片内侧面下端带有和所述锚杆杆体相配合的推动斜面，所述推动斜面上端到下端方向，为逐渐远离所述涨壳柱体中心的方向；本方案中，通过推动斜面，使锚杆杆体深入时能接触推动斜面，并逐渐向外推出涨壳夹片。

8、为避免涨壳夹片彻底展平，并提高支撑强度，设置为：所述推动斜面上端的涨壳夹片内侧面上还带有凹槽，所述凹槽用于供所述锚杆杆体上端伸入；本方案中，随着锚杆杆体持续的深入，当离开推动斜面时，此时涨壳柱体处于倾斜状态，随后锚杆杆体继续深入，此时通过凹槽对锚杆杆体进行避让，从而不会使涨壳夹片彻底展平；而倾斜状态的涨壳夹片相对于彻底展平的涨壳夹片，其支撑承载强度更高；彻底展平也容易导致损坏。

9、作为一种涨壳柱体和涨壳夹片铰接的具体实现方式，所述容纳槽内侧带有横轴，所述涨壳夹片和所述横轴上端转动连接。

10、为便于涨壳夹片的拆装，设置为：所述横轴包括分设于所述容纳槽两侧的短轴，所述涨壳夹片内部两侧均带有滑槽，所述滑槽一端开口，所述短轴用于从所述滑槽一端开口处滑入所述滑槽内部；本方案中，滑槽朝向短轴的一端开口，在安装涨壳夹片时，使短轴滑入滑槽内端即可。

11、为使涨壳夹片不易脱落，设置为：所述滑槽为斜向滑槽，所述斜向滑槽的开口位于所述斜向滑槽下端位置；本方案中，将滑槽设置为斜向滑槽，在竖直状态时，重力作用下，短轴位于滑槽的内端端部位置，从而避免了涨壳夹片脱落，并使涨壳夹片达到向外伸出的最长长度。

12、为更便于涨壳夹片的紧凑安装，设置为：对应所述斜向滑槽上方的所述涨壳夹片上端位置带有适配斜面，所述适配斜面的倾斜方向和所述斜向滑槽的倾斜方向相同；本方案中，在涨壳夹片上端带有适配斜面，即此时涨壳夹片通过斜向滑槽的设置，相当于挂钩，通过适配斜面的避让，能便于涨壳夹片斜向下方挂入到短轴上。

13、为使涨壳夹片保持倾斜状态，设置为：所述容纳槽内侧还带有挡块，所述挡块用于挡住所述适配斜面的上端；本方案中，当涨壳夹片向外旋转到一定角度时，此时适配斜面的上端朝内侧转动，直到抵接在挡块上，从而通过挡块限制涨壳夹片继续转动。

14、为便于插入土体或岩体内，所述涨壳夹片的下端为尖端。

15、为便于在拧转锚杆杆体时，防止涨壳柱体转动，所述涨壳柱体的上端还带有方形块。

16、本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

17、本实用新型提供的涨壳锚固头机械锚固原理与常规涨壳锚固头原理不同，改变了涨壳式锚固头的机械锚固作用原理，由涨壳夹片尖端插入在锚孔周围的土体或岩体内，在预应力中空锚杆施加预应力时将涨壳夹片受到的力均匀的传递到涨壳内楔上，实现在预应力中空锚杆施加预应力时涨壳夹片插入土体或岩体越深，不易滑脱。

技术特征：

1.一种涨壳式锚固头，其特征在于，包括涨壳柱体（1）；

2.根据权利要求1所述的一种涨壳式锚固头，其特征在于，所述涨壳夹片（2）内侧面下端带有和所述锚杆杆体相配合的推动斜面（201），所述推动斜面（201）上端到下端方向，为逐渐远离所述涨壳柱体（1）中心的方向。

3.根据权利要求2所述的一种涨壳式锚固头，其特征在于，所述推动斜面（201）上端的涨壳夹片（2）内侧面上还带有凹槽（202），所述凹槽（202）用于供所述锚杆杆体上端伸入。

4.根据权利要求1所述的一种涨壳式锚固头，其特征在于，所述容纳槽（101）内侧带有横轴（103），所述涨壳夹片（2）和所述横轴（103）上端转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种涨壳式锚固头，其特征在于，所述横轴（103）包括分设于所述容纳槽（101）两侧的短轴，所述涨壳夹片（2）内部两侧均带有滑槽（203），所述滑槽（203）一端开口，所述短轴用于从所述滑槽（203）一端开口处滑入所述滑槽（203）内部。

6.根据权利要求5所述的一种涨壳式锚固头，其特征在于，所述滑槽（203）为斜向滑槽，所述斜向滑槽的开口位于所述斜向滑槽下端位置。

7.根据权利要求6所述的一种涨壳式锚固头，其特征在于，对应所述斜向滑槽上方的所述涨壳夹片（2）上端位置带有适配斜面（204），所述适配斜面（204）的倾斜方向和所述斜向滑槽的倾斜方向相同。

8.根据权利要求7所述的一种涨壳式锚固头，其特征在于，所述容纳槽（101）内侧还带有挡块（104），所述挡块（104）用于挡住所述适配斜面（204）的上端。

9.根据权利要求1所述的一种涨壳式锚固头，其特征在于，所述涨壳夹片（2）的下端为尖端。

10.根据权利要求1所述的一种涨壳式锚固头，其特征在于，所述涨壳柱体（1）的上端还带有方形块（105）。

技术总结
本技术公开了一种涨壳式锚固头，涉及铁路隧道主动支护技术领域，涨壳柱体的侧面环向带有若干涨壳夹片，涨壳柱体的侧面还带有若干相互连通且用于容纳涨壳夹片的容纳槽，涨壳夹片上端和容纳槽铰接，涨壳夹片下端能绕自身上端旋转；涨壳柱体底部带有和锚杆杆体相适配的螺纹孔；锚杆杆体上端能深入到若干涨壳夹片之间，并挤压涨壳夹片下端旋出容纳槽。本方案改变了涨壳内楔和涨壳夹片的结合方式，改变了涨壳式锚固头的机械锚固作用原理，由涨壳夹片尖端插入在锚孔周围的土体或岩体内，在预应力中空锚杆施加预应力时将涨壳夹片受到的力均匀的传递到涨壳内楔上，实现在预应力中空锚杆施加预应力时涨壳夹片插入土体或岩体越深，不易滑脱。

技术研发人员：刘小卫,苟钦,郑爱国,张猛猛,隋文武,郭金成,杨煜
受保护的技术使用者：四川蓉铁绿色新材料有限公司
技术研发日：20231109
技术公布日：2024/1/15