一种快速安装的自钻式锚杆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于锚杆连接技术领域，具体涉及一种快速安装的自钻式锚杆。
【背景技术】
[0002]自钻式锚杆主要是通过在杆体上套有一纵向开缝的高强度套管，套管因其具有开缝结构而具有很强的弹性，套管被挤压进入钻孔内，通过套管表面与钻孔内表面形成摩擦贴合，从而以摩擦方式将杆体固定在钻孔内，因此，自钻式锚杆特别适用于隧道顶部等场合，锚杆钻入土层或岩层后，通过套管的摩擦而固定在孔内，锚杆不会掉落，便于后续灌注水泥以及张拉施加预应力等进一步固定。
[0003]目前应用比较广泛的自钻式锚杆，没有固定和膨胀结构，在锚杆安装完成后无法自锁和悬挂，因此向上安装锚杆和注浆过程非常困难，在需要施加预应力的场所还需将锚杆取出，重新安装涨壳头。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于:针对上述现有的自钻式锚杆中存在的问题，提供一种快速安装的自钻式锚杆，固定套管的杆体段为非螺纹的光杆结构，有利于肩渣的排出，避免杆体卡死现象出现，且套管结构简单，与钻孔内表面贴合更佳牢固。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0006]—种快速安装的自钻式锚杆，包括杆体，以及固定在杆体端部的钻头；
[0007]所述的杆体从固定钻头的一端至另一端依次包括钻头固定螺纹段、光杆段和主体螺纹段，光杆段的杆体上套设有一沿纵向开缝结构的套管，光杆段和主体螺纹段之间设置有用于将套管限制在光杆段一侧的台阶部；
[0008]所述的钻头包括用于钻孔的前端部，以及将钻头固定在杆体的钻头固定螺纹段的后端部，后端部采用外径背向前端部逐渐缩小的锥体结构；
[0009]所述的套管具有朝向钻头一端的前端口和朝向主体螺纹段一端的后端口，套管的前端口的内径小于钻头的前端部外径，大于后端部的小径端的外径，套管中部的外径大于钻头的前端部外径。
[0010]优选地，所述的杆体的光杆段还套设有一限位卡托，限位卡托一端沿周向设置有若干个将套管的后端口一端钳制的护爪部，限位卡托另一端与杆体的台阶部相抵。
[0011]优选地，所述的限位卡托的壁上设置有若干个U型缺口。
[0012]优选地，所述的套管包括位于中部且外径大于钻头的前端部外径的中间圆管段，前端口与中间圆管段之间形成锥体结构的前端锥管段，后端口与中间圆管段之间形成锥体结构的后端锥管段，且后端口的外径小于中间圆管段的外径。
[0013]优选地，所述的套管上纵向开缝结构的相对侧且位于前端口一端设置有平衡缝
□ ο
[0014]优选地，所述的杆体为可注浆的中空结构。
[0015]优选地，所述的杆体为实心结构。
[0016]优选地，所述的杆体与钻头焊接连接。
[0017]由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:
[0018]本发明的一种快速安装的自钻式锚杆，通过在钻头上设置有锥体结构的后端部，并与可膨胀的套管配合，形成能够挤压膨胀的结构，通过套管外表面与钻孔的内表面贴合摩擦而固定在孔内，锚杆不会掉落，便于后续灌注水泥以及进一步固定;钻头兼为楔形涨壳头，方便施加预应力，节约成本;且套管长度较短，相对于现有的与杆体等长结构的套管，节约生产成本，排肩方便；
[0019]套设套管的杆体段采用光杆结构，钻头钻进时产生的肩渣经套管的纵向开缝结构排出，相对于现有技术的全螺纹段杆体结构，光杆段的杆体与套管之间不会因肩渣堆积而出现卡死现象。
【附图说明】
[0020]图1是本发明的自钻式锚杆结构示意图。
[0021 ]图2是本发明的自钻式锚杆局部结构示意图。
[0022]图3是本发明的杆体结构示意图。
[0023]图4是本发明的套管结构示意图。
[0024]图中标记:10_钻头，11-前端部，12-后端部，20-杆体，21-钻头固定螺纹段，22-光杆段，23-主体螺纹段，24-台阶部，30-套管，31-前端锥管段，32-中间圆管段，33-后端锥管段，34-前端口，35-后端口，36-平衡缝口，40-限位卡托，41-护爪部，42-U型缺口。
【具体实施方式】
[0025]参照图1-4，本发明的一种快速安装的自钻式锚杆，包括杆体20，以及固定在杆体20端部的钻头10，杆体20为可注浆的中空结构也可以实心结构。
[0026]杆体20从固定钻头10的一端至另一端依次包括钻头固定螺纹段21、光杆段22和主体螺纹段23，光杆段22的杆体20上套设有一沿纵向开缝结构的套管30，光杆段22和主体螺纹段23之间设置有用于将套管30限制在光杆段22—侧的台阶部24。钻头10可通过钻头固定螺纹端21与杆体螺纹连接，也可以采用焊接连接的方式与杆体固定连接。
[0027]钻头10包括用于钻孔的前端部11，以及将钻头10固定在杆体20的钻头固定螺纹段21的后端部12，后端部12采用外径背向前端部11逐渐缩小的锥体结构。
[0028]套管30具有朝向钻头10—端的前端口34和朝向主体螺纹段23—端的后端口 35，套管30的前端口34的内径小于钻头10的前端部11外径，大于后端部12的小径端的外径，套管30中部的外径大于钻头10的前端部11外径。
[0029]杆体20通过钻机等设备驱动其转动，通过位于端部的钻头10进行钻孔，在钻进的过程中，钻头10产生的肩渣经过套管30的纵向开缝结构不断向后排出，由于套管30中部的外径大于钻头10的前端部11的外径，套管30被挤压，纵向开缝结构产生一定的收缩，但是不会完全闭合，仍然可以从纵向开缝结构处将肩渣排出。由于套管30具有很强的弹性，套管30被挤压后，则会紧贴钻孔的内表面，摩擦力的作用下，套管30在钻进的过程中，不会产生转动；同时该段杆体20为光杆结构，肩渣在经过套管30时，不会出现卡死现象。
[0030]在钻进完成后，钻头10通过其后端部12插入到套管30的前端口34，对前端口 34起到扩张作用，这样套管30被扩张，从而增加套管30有钻孔内表面的摩擦力，使得整个自钻式锚杆不会掉出钻孔中，使得自钻式锚杆尤其适用于固定位置为向上倾斜，或者自钻式锚杆吊装的情况使用，并可施加预应力。钻头10的后端部12设计成锥体结构，这样能够方便的插入到套管30的前端口34中，同时能够形成逐渐扩张的效果。
[0031]为了能够更好的套管30限制在光杆段22—端，杆体20的光杆段22还套设有一限位卡托40，限位卡托40—端沿周向设置有若干个将套管30的后端口 35—端钳制的护爪部41，限位卡托40另一端与杆体20的台阶部24相抵。通过限位卡托40—端与台阶部24相抵，另一端的护爪部41将套管30钳制住，这样在杆体20钻进的过程中，通过台阶部24推动限位卡托40，进而拖动套管30向前移动。
[0032]当钻进过程中，套管30被挤压，如果套管30的纵向开缝结构完全闭合，这样，肩渣也可以通过从套管30的前端口 34进入，从后端口 35排出，但是由于有限位卡托40的存在，对肩渣的排出具有一定的影响，因此在限位卡托40的壁上设置有若干个U型缺口 42，这样肩渣能够方便从U型缺口 42排出。
[0033]套管30包括位于中部且外径大于钻头10的前端部11外径的中间圆管段32，前端口34与中间圆管段32之间形成锥体结构的前端锥管段31，后端口 35与中间圆管段32之间形成锥体结构的后端锥管段33，且后端口 35的外径小于中间圆管段32的外径。在钻进完成后，自钻式锚杆可以在摩擦力的作用下处于悬挂状态，套管30的前端口 34会受到钻头10的后端部12挤压，因此套管30的前端锥管段31设计成锥状结构，使得钻头10对套管30的扩张作用更加明显。
[0034]套管30上纵向开缝结构的相对侧且位于前端口34—端设置有平衡缝口 36，能够为张拉提供预应力。
[0035]在自钻式锚杆钻入后，可通过中空的杆体20部注浆，浆液通过杆体20的内部进入到钻头10，然后再从钻头10流出，流向杆体20外部，将杆体20包裹，完成自钻式锚杆的最终固定，杆体20被泥浆包裹，长时间使用，也不会出现生锈的现象。
【主权项】
1.一种快速安装的自钻式锚杆，包括杆体(20)，以及固定在杆体(20)端部的钻头(10)，其特征在于， 所述的杆体(20)从固定钻头(10)的一端至另一端依次包括钻头固定螺纹段(21)、光杆段(22)和主体螺纹段(23)，光杆段(22)的杆体(20)上套设有一沿纵向开缝结构的套管(30)，光杆段(22)和主体螺纹段(23)之间设置有用于将套管(30)限制在光杆段(22)—侧的台阶部(24); 所述的钻头(10)包括用于钻孔的前端部(11)，以及将钻头(10)固定在杆体(20)的钻头固定螺纹段(21)的后端部(12)，后端部(12)采用外径背向前端部(11)逐渐缩小的锥体结构； 所述的套管(30)具有朝向钻头(10)—端的前端口(34)和朝向主体螺纹段(23)—端的后端口(35)，套管(30)的前端口(34)的内径小于钻头(10)的前端部(11)外径，大于后端部(12)的小径端的外径，套管(30)中部的外径大于钻头(10)的前端部(11)外径。2.根据权利要求1所述的自钻式锚杆，其特征在于，所述的杆体(20)的光杆段(22)还套设有一限位卡托(40)，限位卡托(40)—端沿周向设置有若干个将套管(30)的后端口(35) —端钳制的护爪部(41)，限位卡托(40)另一端与杆体(20)的台阶部(24)相抵。3.根据权利要求2所述的自钻式锚杆，其特征在于，所述的限位卡托(40)的壁上设置有若干个缺口部(42)。4.根据权利要求1所述的自钻式锚杆，其特征在于，所述的套管(30)包括位于中部且外径大于钻头(10)的前端部(11)外径的中间圆管段(32)，前端口(34)与中间圆管段(32)之间形成锥体结构的前端锥管段(31)，后端口(35)与中间圆管段(32)之间形成锥体结构的后端锥管段(33)，且后端口(35)的外径小于中间圆管段(32)的外径。5.根据权利要求1所述的自钻式锚杆，其特征在于，所述的套管(30)上纵向开缝结构的相对侧且位于前端口( 34) —端设置有平衡缝口( 36)。6.根据权利要求1所述的自钻式锚杆，其特征在于，所述的杆体(20)为可注浆的中空结构。7.根据权利要求1所述的自钻式锚杆，其特征在于，所述的杆体(20)为实心结构。8.根据权利要求1所述的自钻式锚杆，其特征在于，所述的杆体(20)与钻头(10)焊接连接。
【专利摘要】本发明公开了一种快速安装的自钻式锚杆，杆体从固定钻头的一端至另一端依次包括钻头固定螺纹段、光杆段和主体螺纹段，光杆段的杆体上套设有一沿纵向开缝结构的套管，光杆段和主体螺纹段之间设置有用于将套管限制在光杆段一侧的台阶部；所述的钻头包括用于钻孔的前端部，以及将钻头固定在杆体的钻头固定螺纹段的后端部，后端部采用外径背向前端部逐渐缩小的锥体结构；所述的套管具有朝向钻头一端的前端口和朝向主体螺纹段一端的后端口，套管的前端口的内径小于钻头的前端部外径，大于后端部的小径端的外径，套管中部的外径大于钻头的前端部外径。本发明的自钻式锚杆，结构简单，锚杆安装后可实现自锁及悬挂功能，固定牢固，生产成本低。
【IPC分类】E21D21/00
【公开号】CN105443150
【申请号】CN201510819793
【发明人】吴航, 蒋亚, 张翩, 谢志萍, 王英芳
【申请人】成都现代万通锚固技术有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月23日