[发明专利]一种锚头可扩式锚杆及其施工方法

说明书

本发明公开了一种锚头可扩式锚杆及其施工方法，所述锚头可扩式锚杆包括锚头和杆体，锚头通过轴承与杆体相连，杆体能够随着轴承转动，套筒与支撑杆相连，支撑杆与可展骨架相连，可展骨架与轴承相连，套筒和轴承之间的杆体上设置弹簧。所述施工方法包含以下步骤：a、用锚杆螺旋钻机钻设锚孔；b、锚杆预制；c、锚杆安插；d、锚孔内注满浆液，锚杆安装完成；e、将托盘安装在杆体尾部，令其挤压在锚杆插入的岩土体的边坡；f、托盘末端外露的杆体一端安装螺栓，拧紧，施工完毕。本发明操作便捷、牢固可靠；受拉过程中能不断增强自身的抗拔能力；能有效地防止锚杆脱离边坡土体，有利于维护边坡稳定性。

技术领域

本发明涉及岩土岩土工程设备及其施工方法，具体为一种锚头可扩式锚杆及其施工方法。

背景技术

锚杆是巷道工程、地下工程、采矿工程等基坑的主要支护形式，也是边坡开挖过程的主要支撑形式。为避免地层的变形引起的坍塌或不稳定通常采用锚杆加固形式。在锚杆支护过程中，充分利用原始土体和岩体的自稳定性来获得加固效果，锚杆的高强度抗拉能力使得岩土体的稳定性更加牢固。

授权公告号为“CN 105822331 A”涉及公开了一种增阻让压锚杆，该发明中锚杆可以随围岩发生大变形受到拉伸而逐级伸长。但问题在于：(1)杆体不能保证与岩土体的作用力足以使杆体被拉长；(2)插销两边受力不均会导致杆体倾斜，不利于锚杆结构发挥作用。

在目前的工程应用中，锚杆的应用并没有达到理想的效果，对于岩土体边坡滑动问题引起的位移并没有很好的解决措施，现在的锚杆不能根据坡体的变化适时调整。目前采用的锚杆存在一定的缺陷：(1)土体变形导致锚杆的松动，降低了其锚固作用；(2)抵抗滑移能力不足；(3)抗拔能力差。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种操作便捷、牢固可靠的锚头可扩式锚杆，本发明的另一目的是提供一种抗拔能力强的锚头可扩式锚杆的施工方法。

技术方案：本发明所述的一种锚头可扩式锚杆，包括锚头和杆体，锚头通过轴承与杆体相连，杆体能够随着轴承转动，杆体上自右向左依次设置螺栓、碗状的托盘和能沿杆体轴向滑动的套筒，套筒与支撑杆相连，支撑杆与可展骨架相连，可展骨架与轴承相连，套筒和轴承之间的杆体上设置弹簧。

可展骨架分别与轴承、支撑杆铰接。套筒与支撑杆铰接。套筒侧面设置与支撑杆的销孔相匹配的连接件。

轴承包括外环、滚动珠、内环和卡槽，外环上设置卡槽，确保可展骨架可以移动，外环、内环之间设有滚动珠。滚动珠的表面涂覆防锈剂和润滑剂，保证滚动珠可任意方向转动，套筒与杆体相对应的面上涂覆润滑剂。可展骨架包含有骨架卡头、骨架杆体和骨架头，骨架杆体的两端分别为骨架卡头、骨架头，骨架卡头卡入卡槽内，骨架头为尖锥形，在可展骨架展开时，能锐利的刺入土体，增强与土体的咬合作用。可展骨架、卡槽的数量为三个，卡槽均匀间隔分布在轴承上，即以轴承为外切圆的正三角形的三个角上。

支撑杆上设置销钉、溜槽、销孔，支撑杆通过销钉与可展骨架铰接，且绕销钉法向转动，溜槽的径直径是可展骨架直径的1.2～1.4倍，锚杆施工时可展骨架可隐藏于溜槽，能够降低锚头结构的复杂性，方便钻入土体。

弹簧由高强度金属材料制成，弹簧强度大于杆体强度，在套筒运行时起到缓冲作用，避免套筒沿杆体滑动时力度不均、速度变化等造成支撑杆和可展骨架的突然破坏。套筒为光滑面，并涂刷润滑剂，其直径稍大于杆体的直径，便于滑动。

上述锚头可扩式锚杆的施工方法，包含以下步骤：

a、用锚杆螺旋钻机钻设锚孔，锚孔直径大于锚头闭合状态下的直径；

b、完成锚杆预制，在套筒至锚头段套入塑料管，避免土体落入致使杆体锈蚀，杆体尾部螺纹部分外露；

c、锚杆检查合格后，送入锚孔内，施加外力通过套筒的挤压使锚头可扩式锚杆不完全扩张；

d、锚孔内注满浆液，锚杆安装完成；