[实用新型]一种预应力锚杆瓦轴旋转式锚头

说明书

技术领域

本实用新型属于岩土工程领域，涉及地基基础、边坡、地下工程预应力锚杆锚固技术领域，尤其涉及一种预应力锚杆锚头。

背景技术

在地下工程、地基基础、边坡工程等施工中，常常会采用预应力锚杆进行初期支护，目前常用的预应力锚杆主要有普通砂浆（锚固剂）预应力锚杆、涨壳式中空预应力锚杆。

普通砂浆（锚固剂）预应力锚杆在施工过程中，通常采用高强砂浆或锚固剂作为内锚段，锚固长度较长，达2-3m，施加预应力需等待砂浆或锚固剂达到设计强度后适时才可以进行，通常需要等待8小时甚至更长，施工周期较长，影响工程进度和支护的及时性；涨壳式中空预应力锚杆在施工过程中，通常是采取涨壳机械锚头作为锚固段，杆体采用中空式锚杆，材料成本比普通砂浆预应力锚杆高2～3倍，且对钻孔的要求比较高，增大了施工成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上所述缺陷，提供一种结构设计巧妙合理、操作简单、施工周期短、性价比高的预应力锚杆瓦轴旋转式锚头。

为了解决以上所述技术问题，本实用新型所述预应力锚杆瓦轴旋转式锚头，包括瓦片、瓦轴和卡簧，所述瓦片为内径圆周及柱向为变截面的半圆柱形，即所述瓦片内壁从底向顶由厚逐渐变溥、内径圆周按顺时针方向由厚逐渐变溥，两个所述瓦片组合成外壁半径相同、外形为圆柱体的锚头外体；所述瓦轴为圆台形，所述瓦轴的中段外壁对称设置两个渐变截面的支撑键，所述瓦片的薄壁端对称设置与所述支撑键相适应的支撑键卡槽，所述支撑键与所述支撑键卡槽对应嵌合将所述瓦轴设置在所述锚头外体内；所述卡簧为一直径小于所述锚头外体外直径的开口环形钢丝，所述瓦片的中段设置有卡簧槽，所述卡簧设置在所述卡簧槽内。

作为优选，本实用新型所述瓦片内壁可设置有柱向角纹；所述瓦片外壁可设置有三角螺纹槽。

进一步，本实用新型所述卡簧槽设置在所述支撑键卡槽的下面。

本实用新型所述预应力锚杆瓦轴旋转式锚头，包括两个变截面半圆柱形瓦片、瓦轴和卡簧，所述瓦片在内径圆周及柱向为变截面，内壁可设柱向角纹，并分别在两个瓦片的薄壁端对称设置支撑键卡槽，两个瓦片组合成锚头外体，其外形为圆柱体，外壁半径相同，内壁为变直径；所述瓦轴为圆台形，外壁对称设置两个渐变截面的支撑键，并与瓦片上的支撑键卡槽相对应嵌合，限制瓦轴柱向移动；所述卡簧为一开口环形钢丝、直径比两瓦片组合成的锚头外体的外圆直径略小，限制两瓦片输送过程中脱离。所述瓦轴旋转式锚头使用时，所述瓦轴中心的通丝螺孔与预应力锚杆内锚端采用丝扣连接牢固后，将锚杆插入事先设置好的锚杆孔中，安装垫板和螺帽后，旋转杆体即可撑开瓦片使其牢固支撑在孔壁上，即通过旋转锚杆外端头，所述瓦轴与锚杆共同旋转，使瓦轴上的支撑键撑开瓦片将其固定在锚杆孔的孔壁上，当锚杆张拉时，由于瓦片是柱向渐变的，拉力越大，瓦轴就使瓦片涨开越大，而锚杆孔壁孔径是固定的，瓦片涨开越大，锚固力就越大，从而达到锚固要求。本实用新型所述预应力锚杆瓦轴旋转式锚头操作极其简单，拉拔力可达到Q400线材屈服极限强度下的拉伸力，适用于各种孔径的锚杆。

本实用新型的有益效果：本实用新型所述预应力锚杆瓦轴旋转式锚头，是对现有预应力锚杆锚头传统结构的颠覆，针对实际需要，采用更为巧妙合理的结构，操作简单，使用方便，施工时间短，价格合理，性价比高，可以根据不同需要进行锚头尺寸的调整，解决了预应力锚杆施工即时施工的问题，具体有益性如下：

1、传统工艺在砂浆或锚固剂待强过程中，一般要求50m范围内不得爆破，以避免爆破震动对砂浆或锚固剂凝固产生破坏，本实用新型所述锚头不需要砂浆或锚固剂，不受开挖爆破控制距离的限制，解决了预应力锚杆施工的及时性；

2、施工工艺简化，提高施工效率，加快地下洞室锚固跟进开挖工作面进度，施工成本降低；

3、现有工艺，锚固段长度一般为2-3m，锚固段不能作为预应力段有效长度，而本实用新型锚固段只有约0.2m，故增加了预应力锚杆预应力段有效长度，提供锚固力根均匀；

4、本实用新型可替代小吨位锚索，使深层支护的即时性大幅提升；

5、本实用新型可根据工程需要在锚杆外侧包裹无粘结性塑料即可作为无粘结性预应力锚杆使用，解决了深层锚杆没有无粘结性预应力锚杆的历史。

附图说明

图1为所述锚头外体的结构示意图；

图2为所述瓦片的结构示意图；

图3为所述瓦片的剖视图；

图4为所述瓦片的横截面示意图；

图5为所述瓦轴的结构示意图；