[实用新型]新型预应力支护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种岩石工程的支护或加固技术。

背景技术

在岩石工程中，目前普通采用支护或加固的方法，是采用单一杆体的砂浆锚杆。此种技术，由于存在滞后效应和被动承载，锚杆受力小，控制变形能力差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种为软岩工程，特别是软土工程施工的构造简单、价格低廉、能早期承载的支护或加固装置。

本实用新型之预应力支护装置，主要由杆体、锚头、内承压板、保护罩、胀开器、排气管、外承压板、止浆塞、上垫墩、下垫墩、波纹管构成；杆体有数根，其中至少有一根为有预应力的杆体，两端设螺纹，内端装有锚头、保护罩、胀开器、内承压板；杆体用高强度材质制成。

所述锚头之胀壳为圆柱形面，胀缝外表面镂空，内表面为锥面；胀壳上设有不少于两条通长胀缝，在胀缝中设有不少于一个连接点；胀壳尾端内孔壁设有不少于两个环状突起。

所述锚头2之倒楔14为圆锥体，中间有孔，倒楔外侧设有不少于两条纵向突起，倒楔壁镂空，尾端收缩为圆柱形，外侧局部有螺纹。

所述垫墩由上垫墩、下垫墩两部分组成，均为圆柱形，下垫墩的底面为斜面，上表面为截球面；上垫墩开有不少于两个孔，底部设有与止浆塞配合的大孔；上下垫墩组成球铰支座。

所述胀开器为弹簧压缩式胀开器或针轮式式胀开器。弹簧压缩式胀开器，由胀壳释放环、扭力弹簧、压缩弹簧、支承环、定位梢、引线组成；压缩弹簧下端置于支承环上，支承环用螺钉或套装在杆体上，压缩弹簧上端压紧胀壳尾端；胀壳释放环为圆柱形组合体，其上部外侧设有不少于两个环状突起，与胀壳尾端内孔环状突起配合；中心钻孔局部有螺纹，与杆体螺纹配合；扭力弹簧上下各伸出一支，其中一支插入支承环套管的预留孔中，另一支固定在柱状突起上；定位梢将胀壳释放环定位在胀壳尾端的梢孔中，定位梢尾端的引线延伸至钻孔外。针轮式胀开器，由渐开轮、定位针杆、弹簧、外壳组成，胀开器穿入杆体，通过渐开轮内孔上的突起与杆体的缺口结合，转动杆体带动渐开轮，将针杆自胀开器侧壁外壳挤出。该针轮式胀开器构造简单，适于短锚杆，弹簧压缩式胀开器可用于更长的杆体。

所述止浆塞，为圆柱形，上端部分插入上垫墩下表面的圆孔内，并相互连为一体，止浆塞上部设有不少于两个不同直径的圆孔，与上垫墩的预留孔配合，供杆体、注浆管等插入用；止浆塞的下部为一大的圆孔，以减轻止浆塞的重量。

所述保护罩，为圆柱形与椭球形的组合体，中空以容纳螺帽，内孔端局部设螺纹与倒楔端部螺纹配合。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1.球形绞支座能适应孔口不同斜面以及各种进锚方向钻孔，从而可简化孔口找平工序，张拉时自动调整杆体轴线与钻孔轴线平行，减少张拉时预应力损失；

2.与现有砂浆锚杆支护相比，具有支护刚度大、支护反力高、控制围岩的变形能力强的特点，能减少隧道收敛位移，提高支护对地压的承载力。

附图说明

图1.实施例1之双杆预应力支护装置示意图；

图2..实施例2之单杆预应力支护装置示意图；

图3-1.、图3-2、图3-3，分别是锚头的主视示意图和其A-A、B-B剖面示意图；

图4.上、下垫墩的结构示意图；

图5-1、图5-2.弹簧压缩式胀开器；

图6.-1.、图6.-2.分别是针轮式胀开器的主视图及其剂视图。

具体实施方式

下面结合附图叙述两个实施例：

实施例1.双杆预应力支护装置

图1显示了该装置的示意图，由一根无粘结杆体1、一根钢管2、内承压板3、锚头4、保护罩5、胀开器6、排气管7、外承压板8、止浆塞9、上垫墩10、下垫墩11、螺帽12组成。锚头4由胀壳13和倒楔14组成。胀壳外表面为圆柱形并设有三条通长胀缝，在胀缝中部和尾部设有连接点；胀缝外表面镂空成间断的长方形方块，胀壳内表面为圆锥形；胀壳尾端内孔壁设有不连续的三段平口螺纹；倒楔壁镂空成辐射形车轮状，两侧外表面仍为连续锥面；对采用弹簧压缩式胀开器的锚具，胀壳尾端内孔壁设有不少于两个环状突起，倒楔壁镂空，外表面仍保持连续锥面；倒楔外侧设有三条纵向突起，与胀壳缝配合；在尾端收缩的柱面上，局部设有螺纹，与保护罩的内螺纹结合。

图3-1.、图3-2、图3-3，分别是锚头的主视示意图和其A-A、B-B剖面示意图。锚头4的胀壳13为圆柱形面，内表面为锥面；胀壳13上设有不少于两条通长胀缝15，在胀缝中设有不少于一个连接点16；胀壳尾端内孔壁设有不少于两个环状突起40，外表面镂空。