[实用新型]一种主被动膨胀钩式锚杆

说明书

所属技术领域

本实用新型专利是一种岩土体支护设置，尤其是一种主被动膨胀钩式锚杆。

背景技术

随着越来越多的地下工程的施工，其支护显得尤为重要，锚杆因其支护效果好，经济适用，而作为常用的支护设备。

为了增加锚杆与岩土体的接触力，提高支护效果，各种膨胀性锚杆应运而生，但是大多膨胀性锚杆都是被动膨胀，即膨胀管因沉头锚栓向外移动时被挤压膨胀而与岩土体产生摩擦，从而达到锚固效果。如公开号为：CN 103103989 A，公开日为2013.5.15的端头膨胀型可回收锚杆。这种被动膨胀方式因沉头锚栓首先挤压膨胀管，膨胀管自身膨胀后才与岩土体产生摩擦，因膨胀管自身膨胀需要消耗能量，必然在一定程度上降低锚固效果。而且，在被动膨胀方式中膨胀管膨胀后，膨胀管的膨胀开口方向是朝向钻孔内侧的，这种情况下，如果岩土体发生较大变形，可能造成沉头锚栓的挤压力不足或消失，膨胀管与岩土体的摩擦作用也随之不足或消失。并且，膨胀管与岩土体的作用方式除了摩擦外没有别的作用方式。所以，上述情况发生时，整个锚杆都可以从钻孔中取出，完全失去锚固效果，严重影响锚固效果和安全。

发明内容

本实用新型提供一种主被动膨胀钩式锚杆，本实用新型的套管本体套于杆体本体外侧，在头部设有托盘和螺母，托盘能够将螺母拧紧力传递给套管本体和钻孔周围岩土体，螺母通过螺纹和杆体本体连接，在螺母拧紧的过程中，杆体本体会相对套管本体向螺母方向移动。在套管本体尾部设有两个套管缺口和两个被动膨胀翅，所述套管缺口的深度和被动膨胀翅的长度一致，在套管缺口的口底处于套管本体外侧设有主动膨胀支撑弧，在被动膨胀翅尾部内侧设有被动膨胀翅弧。杆体本体尾部设有两个主动膨胀钩和两个被动膨胀头，在主动膨胀钩钩头内侧设有主动膨胀钩弧，其中主动膨胀钩的弧长、弧度与套管缺口的弧长、弧度一致，被动膨胀头的弧度、最大弧长与被动膨胀翅的弧度、弧长一致。将杆体本体和套管本体套于一起且未拧紧螺母前，主动膨胀钩恰好填满套管缺口，被动膨胀头与被动膨胀翅弧相接触。

本实用新型的有益效果是，将本实用新型安装于需要锚固的钻孔并注浆凝固后开始拧紧螺母，在螺母拧紧过程中，杆体本体会相对于套管本体向螺母方向移动，在移动过程中，被动膨胀头会挤压被动膨胀翅，被动膨胀翅在挤压力的作用下会开始膨胀并与岩土体产生摩擦，会使本实用新型产生一定的被动锚固力。与此同时，当杆体本体相对套管本体向螺母方向移动时，主动膨胀钩弧会和主动膨胀支撑弧接触并挤压，主动膨胀钩会产生膨胀打开，与岩土体产生摩擦，会使本实用新型再产生一定的主动锚固力。并且主动膨胀钩是在主动膨胀支撑弧挤压作用下主动打开，和被动膨胀翅因被动膨胀头的挤压被动打开相比，会产生更大的摩擦力和主动锚固力。主动膨胀钩在膨胀打开后，不仅会和岩土体产生摩擦力，其自身会插入到岩土内，钩住岩土体而产生钩力，会使本实用新型产生第三部分锚固力。在极端情况下，岩土体会产生较大变形，本实用新型也会随之产生一定变形，变形之后，被动膨胀翅的摩擦力存在减弱或消失的可能，但因主动膨胀钩已经插入岩土体，会继续维持一定的锚固力。在上述情况下，本实用新型不会全部失效，也有助于保证锚固效果和安全。

作为改进，所述套管缺口、被动膨胀翅、主动膨胀钩、被动膨胀头所对应的圆心角均为90度，即上述构件在圆周范围内均匀分布，被动锚固力和主动锚固力比较均衡，有助于增强本实用新型的适应性。

作为改进，在主动膨胀支撑弧处的套管本体内边缘增设抗压环，当主动膨胀钩弧和主动膨胀支撑弧相互挤压时，可以给主动膨胀支撑弧提供更大的支撑力，有助于提高主动膨胀钩和岩体之间的摩擦力，并有助于提高主动膨胀钩插入岩土体的能力。

附图说明

   图1  本实用新型的剖面图

图2  图1的A-A剖面图

图3  套管轴测图

图4  图1和图2的B-B剖面图

图5  抗压环的局部详图

具体如下：

杆体本体1，注浆孔11，主动膨胀钩12，主动膨胀钩弧 13，被动膨胀头14，抗压环15，螺母2，托盘3，套管本体4，套管缺口41，主动膨胀支撑弧42，被动膨胀翅43，被动膨胀翅弧44。

具体实施方式