[实用新型]棘爪式自锁锚杆、索

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种锚杆的组件装置，特别是一种棘爪式自锁锚固组件装置，属于岩土工程领域。

背景技术

在岩体锚固技术中，锚杆可为岩体变形提供轴向和径向约束力。现有的岩体锚杆主要分为两类:一是近孔底端部锚头锚固锚杆，二是全杆体锚固锚杆。对于初始锚固力的提供，在第一种方式条件下，由于锚固段较短，由锚头与岩体间的摩擦力提供的抗拉拔强度较小；在第二种方式条件下，由于全杆段均与岩体紧密接触，杆体与岩体间的摩擦力可提供的较大的抗拉拔强度(粘结式锚杆需经历一定时间才能达到相应强度)，但无论是其中具有代表性的管缝式锚杆，还是粘结式和膨胀式锚杆，其安装工艺都较复杂，尤其是在上向锚固情况下，大都需要专用安装设备。另外，无论是第一类还是第二类锚杆，安装结束后的工作期间，若岩体在锚杆的径向无明显变形而仅有轴向变形的情况下，其工作锚固力不会提高，其原因是锚杆与岩体锚孔壁间的摩擦阻力不会增大(锚固力主要由锚杆体材料强度和锚杆与岩体锚孔壁间的摩擦阻力决定，而杆体材料可通过相应材料的选用容易达到要求，因此，锚固力的关键影响因素就集中于锚杆与岩体锚孔壁间的摩擦阻力的大小)。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种棘爪式自锁锚杆、索，它不需要专用安装设备，安装非常便捷，无论被锚固体在锚杆的轴向或径向发生变形或变形趋势时，均会增加锚杆与岩体锚孔壁间的摩擦阻力。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是:锚杆本体的前端部固定有套环，套环的外壁铰接有一系列棘爪块，棘爪块位于套环上的棘爪容槽中并装有向外推的弹簧，在装入的初始状态套环之外套有保护套管。

本实用新型的具体技术方案还包括:锚杆本体上固定着二件以上套环，套环上开有环形容槽，一系列棘爪块装在棘爪块固定环上，再卡入环形容槽中。每件套环上设有二个以上安装棘爪块的环形容槽。每件棘爪块固定环上设置3个以上的棘爪块；棘爪块的约束方向在锚杆本体轴向上交错排列；套环上开有套环固定孔，锚杆本体与套环通过该孔用螺栓固定。

本实用新型的有益效果是:其一，它不需要专用设备而便捷地安装，安装时仅需将锚杆推入锚孔即可，其推入力仅与锚杆自身重量相近，并由于棘爪机构的作用，使得锚杆自动锁固于锚孔内；其二，在锚杆工作期间，同样由于棘爪机构的作用，即使岩体仅在锚杆的轴向发生变形或变形趋势，都会增加锚杆与岩体锚孔壁间的摩擦阻力，从而增加锚固力，特别适用于硬岩的锚固。

附图说明

图1是本实用新型的一个结构示意图；

图2是本实用新型外观示意图。

图中，各标号依次为:套环1、锚杆本体2、棘爪块3、棘爪块4、推力弹簧5、转轴孔6、薄壁保护套管7、被锚固体8、棘爪容槽9、套环固定孔10、环形容槽11、棘爪块固定环12。

具体实施方式

如图1、2所示，多个棘爪块3或4通过安装于棘爪块固定环12上组成一个棘爪组，(为便于组装，可采用开口固定环，从环开口处将棘爪块装入)，一个棘爪组所含棘爪块的个数不小于3，具体数值取决于环上安装空间大小和棘爪块材料及被锚固体材料(如岩体等)的硬度和强度，若硬度和强度高，数量可少，反之数量可多；再将棘爪组嵌入套环1上的环形容槽11中，一个套环1上可安装二个以上棘爪组，其个数视被锚固体的完整性程度而定，一般情况下，被锚固体的完整性较好时，数量可少，反之数量可多；套环1的长度可为锚杆全长，也可短至仅能容纳一个棘爪组；棘爪组的安装方向也是有条件的，于锚杆前端部至少要有一个由图1所示，标注为3的棘爪块所表示的安装方向的棘爪组(称为外向约束棘爪组)，以提供基本的安装拉拔力，若采用传统锚杆孔外托板的条件下，套环1上可不要求安装相反方向的棘爪组(称为内向约束棘爪组)，但将失去沿锚杆轴向分段约束的功能，仅实现基本的整体约束。如图1、2，锚杆安装时，需使位于前端部的外向约束棘爪组置于薄壁保护套管7外，以利于锚杆推到孔底位后，将薄壁保护套管7顺利拔出，同时释放杆上的全部棘爪组，由于推力弹簧5的作用，各棘爪块与孔壁紧密接触，使锚杆稳固地滞留于孔内(图2)并对被锚固体起到锚固作用。本实施例所示的棘爪式自锁锚杆结构也可用于锚索上。