一种破碎岩体锚杆支护装置

1.本发明属于支护设备技术领域，具体涉及一种破碎岩体锚杆支护装置。


背景技术：

2.目前，在岩土工程施工中，为了防止岩体发生变形、塌陷、失稳等情况，需要对岩体和地表进行整体加固，通常采用的主要措施是在岩体中埋设多个锚杆，利用锚杆对破碎的岩体进行主体加固，锚杆作为深入地层的受拉构件，它一端插入岩体上的预打孔中与待加固的物体连接，另一端将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加预应力利用锚杆的拉力结合与锚杆一体化的混凝土注浆体而将破碎的岩体固定在地层和地表上，将地层形成整体性结构，从而达到控制破碎岩体掉落或者移位的目的。
3.传统的锚杆如申请号为cn202222266669.8的中国专利，提出了一种锚杆支护装置，包括锚杆本体、挤压板与拱形垫板，锚杆本体左侧内设置有固定柱，固定柱左右两端均固定连接有固定板，固定板固定连接在锚杆本体内，固定柱左右两侧四角均固定连接有固定杆，固定杆滑动连接在限位套筒内，限位套筒穿过锚杆本体内侧，且限位套筒与锚杆本体滑动连接，限位套筒固定连接在挤压板左右两侧靠近锚杆本体一端，限位套筒内固定连接有第二弹簧，第二弹簧固定连接在固定杆上。申请号为202222266669.8的中国实用新型专利提出的锚杆在使用时，能够对煤柱外侧较为松散的部位进行挤压压实，进而避免煤壁表面出现外鼓的情况。此外，如申请号为202122013267.2的中国专利，提出了一种山体边坡用锚杆支护装置，属于边坡防护技术领域，包括土壤层、边坡、底座、边坡防护板和空心锚杆，土壤层上方固定安装有边坡，土壤层上方一侧固定安装有底座，边坡侧面活动设置有边坡防护板，边坡防护板内部活动设置有空心锚杆，底座上方设置有防护减震机构，空心锚杆内部设置有稳定安装机构，其中，底座上方嵌入设置有固定杆，固定杆外部活动设置有活动块。本实用新型通过设置固定杆、活动块、防护架、固定杆、支撑杆、空心柱、滑槽、滑块和减震弹簧，可以对防护架进行有效减震，防止装置在使用的过程中因外界的冲击受力过大而产生损坏，进而提高装置在使用时的实用性和安全性。
4.但是，上述的两种支护用锚杆，均是直杆式主体，该结构有利于进入预打孔中，但是在后期的灌浆过程中，却由于浆液的流动性使得锚杆受到多面压力而很难保持其姿态，也很难使得在到达预定深度的锚杆，保持其位置不变，一旦姿态和预设位置变化，锚固件在后期的使用中非常容易发生失稳现象，从而使得防护局部失效，导致失效点附近的锚杆的受力增大，影响到整个防护结构对破碎岩体的支护效果和安全使用寿命。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种破碎岩体锚杆支护装置，以解决上述提出的技术问题。
6.本发明的技术方案是：
7.一种破碎岩体锚杆支护装置，包括钻杆，靠近钻尖的一端设置有楔紧件；
8.涨紧套，套装在所述钻杆上；
9.阻力套件，嵌装在所述钻杆上，用于防止在钻杆到达预定深度后保持其位置和姿态；
10.法兰，套装在所述钻杆远离钻尖的一端；
11.紧定件，套装在所述钻杆上，位于所述法兰远离钻尖的一端。
12.优选的，所述钻杆包括第一筒体，所述第一筒体的一端与楔紧件的一端套装固定，所述楔紧件的另一端与钻尖套装固定；所述楔紧件上开设有多个导流孔，所述导流孔与所述第一筒体内的灌浆管路连通；所述第一筒体的另一端设置有连接用外螺纹和用于穿设拉绳的安装孔；所述第一筒体的外径上还开设有至少一个用于容纳阻力套件的凹槽。
13.优选的，所述楔紧件呈圆锥体，且楔紧件的大端与钻尖同轴连接。
14.优选的，所述涨紧套包括第二筒体，所述第二筒体的其中一端面上开设有至少一个槽缝，且所述槽缝的长度方向与第二筒体的长度方向一致。
15.优选的，所述阻力套件包括：
16.第一弹性件，一端与所述凹槽的侧面固定；
17.第一块体，与所述第一弹性件的另一端固定；
18.第一杆体，一端与所述第一块体的侧面铰接；
19.第二杆体，一端与所述第一杆体的另一端铰接；
20.第二块体，与所述第二杆体的另一端铰接；
21.第二弹性件，一端与所述凹槽的侧面固定，另一端与所述第二块体的侧面铰接。
22.优选的，还包括：
23.防滑结构，设置在所述第一杆体和第二杆体上。
24.优选的，所述防滑结构包括依次布置的多个锯齿形倒牙。
25.与现有技术相比，本发明利用涨紧套和阻力套件配合实现双重连接和限位，保持锚杆支护装置的姿态和预设位置不动，从而使得锚杆支护装置在后期的使用中非常不容易发生失稳现象，提高整个防护结构对破碎岩体的支护效果和安全使用寿命，实用性好，值得推广。
附图说明
26.图1为本发明的整体结构的主视图；
27.图2为本发明的局部结构一的剖视图；
28.图3为本发明的局部结构二的结构的示意图；
29.图4为本发明的局部结构三的主视图；
30.图5为本发明的局部结构三的剖视图。
具体实施方式
31.本发明提供了一种破碎岩体锚杆支护装置，下面结合图1到图5的结构示意图，对本发明进行说明。
32.实施例1
33.如图1所示，本发明提供的一种破碎岩体锚杆支护装置，包括作为主体结构的钻杆
1。如图2所示，钻杆1包括了第一筒体101，第一筒体101内部空间构成灌浆管路106，在钻杆1靠近钻尖102的一端设置有楔紧件，第一筒体101的一端与楔紧件的一端套装固定，楔紧件的另一端与钻尖102套装固定，构成钻杆1的主体结构。钻杆1上同轴套装了法兰4，法兰4位于钻杆1远离钻尖102的一端，法兰4上开设有多个安装孔，安装孔内穿设用于和岩体连接的螺钉或者螺栓，从而实现装置与需要加固的岩体的固定连接，同时还可以防止在灌浆加固时的浆液流出预打孔。在钻杆1上还同轴套装了紧定件5，紧定件5位于法兰4的侧面、法兰4远离钻尖102的一端，用于实现对装置的位置的锁定。
34.进一步的，楔紧件的形状是圆锥体，且楔紧件的大端与钻尖102同轴连接。
35.楔紧件上沿其周向均布的开设有多个导流孔107，多个导流孔107与第一筒体101内的灌浆管路106连通，多个导流孔107和灌浆管路106连通用于将灌浆管路内的浆液均匀灌注到预打孔内，达到装置与预打孔的完全固定。
36.第一筒体101的另一端设置有连接用外螺纹104和用于穿设拉绳6的安装孔105。
37.其中，还在钻杆1上同轴套装了涨紧套2，涨紧套2在楔紧件的小端的侧面，用于提供涨紧作用力使得涨紧套2的直径变大。
38.进一步的，如图4和图5所示，涨紧套2包括第二筒体201，第二筒体201的其中一端面上开设有至少一个槽缝202，且槽缝202的长度方向与第二筒体201的长度方向一致。
39.在钻杆1上嵌装阻力套件3，用于防止钻杆1移位，具体的，在第一筒体101的外径上还开设有至少一个凹槽103，凹槽103用于容纳阻力套件3。如图3所示，阻力套件3的结构包括了第一弹性件301、第一块体302、第一杆体303、第二杆体304、第二块体305和第二弹性件306，其中第一弹性件301的一端与凹槽103的侧面固定，另一端与第一块体302固定，第一块体302的侧面与第一杆体303的一端铰接，第一杆体303的另一端与第二杆体304的一端铰接，第二杆体304的另一端与第二块体305铰接，第二块体305与第二弹性件306的一端固定，第二弹性件306的另一端与凹槽103的侧面固定。
40.使用中，在楔紧件的作用下，第二筒体201上的槽缝202发生变形，使得第二筒体201的直径增大，在涨紧套2的直径变大的同时，也方便让位卸载，实现将作用在阻力套件3上的压迫力去除，涨紧套2与预打孔的孔壁实现紧密连接。
41.实施例2
42.在实施例1的技术基础上，为了加大装置与预打孔的趴紧力，在装置的结构上设置了防滑结构307，防滑结构307设置在第一杆体303和第二杆体304上。
43.进一步的，防滑结构307具体的包括依次布置的多个锯齿形倒牙。
44.利用本发明提供的装置进行加固施工时，先在岩体的待加固位置上打多个预打孔，然后将涨紧套2套装在钻杆1上后，置入预打孔中的预定深度，然后将法兰4和紧定件5套装在钻杆1末端，利用螺钉或者螺栓将法兰4固定连接在待加固的岩体表面上，锁紧紧定件5，使得钻杆1上拉，钻杆1上的涨紧套2在楔紧件的作用下，沿着槽缝202发生变形，实现锚杆支护装置与预打孔的初次固定。钻杆1上拉的同时，将内嵌在钻杆1上的阻力套件3露出，阻力套件3失去作用在其上面的压迫力，从而在第一弹性件301、第二弹性件306的作用下使得第一杆体303、第二杆体304弹出凹槽103，此时，第一杆体303、第二杆体304和钻杆1构成三角结构，第一杆体303和第二杆体304形成的尖角插入预打孔孔壁中形成防脱的限位。
45.限位完成后，在钻杆1尾端连接供浆泵，将浆料经钻杆1内部的灌浆管路106和多个
导流孔107送至预打孔与锚杆支护装置之间的缝隙里面即可完成锚杆支护装置的安装。
46.使用中，锚杆支护装置的直径、锚杆支护装置之间的安装间距可以根据实际的需要进行选择以达到预期加固效果。还可以在锚杆支护装置安装完毕后，在整个待加固面安装上防护网，具体的需要在防护网上穿设拉绳6，将拉绳6经安装孔105穿过后与锚杆支护装置固定，防护网安装完毕后，在整个待加固面上喷射水泥浆液，使得表面加固和内部拉压加固联合，复合作用使得加固效果更好。
47.与现有技术相比，本发明利用涨紧套和阻力套件配合实现双重连接和限位，保持锚杆支护装置的姿态和预设位置不动，从而使得锚杆支护装置在后期的使用中非常不容易发生失稳现象，提高整个防护结构对破碎岩体的支护效果和安全使用寿命，实用性好，值得推广。
48.以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种破碎岩体锚杆支护装置，其特征在于，包括：钻杆(1)，靠近钻尖(102)的一端设置有楔紧件；涨紧套(2)，套装在所述钻杆(1)上；阻力套件(3)，嵌装在所述钻杆(1)上，用于防止钻杆(1)脱出；法兰(4)，套装在所述钻杆(1)远离钻尖(102)的一端；紧定件(5)，套装在所述钻杆(1)上，位于所述法兰(4)远离钻尖(102)的一端。2.根据权利要求1所述的一种破碎岩体锚杆支护装置，其特征在于，所述钻杆(1)包括第一筒体(101)，所述第一筒体(101)的一端与楔紧件的一端套装固定，所述楔紧件的另一端与钻尖(102)套装固定；所述楔紧件上开设有多个导流孔(107)，所述导流孔(107)与所述第一筒体(101)内的灌浆管路(106)连通；所述第一筒体(101)的另一端设置有连接用外螺纹(104)和用于穿设拉绳的安装孔(105)；所述第一筒体(101)的外径上还开设有至少一个用于容纳阻力套件(3)的凹槽(103)。3.根据权利要求1所述的一种破碎岩体锚杆支护装置，其特征在于，所述楔紧件呈圆锥体，且楔紧件的大端与钻尖(102)同轴连接。4.根据权利要求1所述的一种破碎岩体锚杆支护装置，其特征在于，所述涨紧套(2)包括第二筒体(201)，所述第二筒体(201)的其中一端面上开设有至少一个槽缝(202)，且所述槽缝(202)的长度方向与第二筒体(201)的长度方向一致。5.根据权利要求2所述的一种破碎岩体锚杆支护装置，其特征在于，所述阻力套件(3)包括：第一弹性件(301)，一端与所述凹槽(103)的侧面固定；第一块体(302)，与所述第一弹性件(301)的另一端固定；第一杆体(303)，一端与所述第一块体(302)的侧面铰接；第二杆体(304)，一端与所述第一杆体(303)的另一端铰接；第二块体(305)，与所述第二杆体(304)的另一端铰接；第二弹性件(306)，一端与所述凹槽(103)的侧面固定，另一端与所述第二块体(305)的侧面铰接。6.根据权利要求5所述的一种破碎岩体锚杆支护装置，其特征在于，还包括：防滑结构(307)，设置在所述第一杆体(303)和第二杆体(304)上。7.根据权利要求6所述的一种破碎岩体锚杆支护装置，其特征在于，所述防滑结构(307)包括依次布置的多个锯齿形倒牙。

技术总结
本发明属于支护设备技术领域，具体涉及一种破碎岩体锚杆支护装置，包括钻杆，靠近钻尖的一端设置有楔紧件；涨紧套，套装在钻杆上；阻力套件，嵌装在钻杆上，用于防止在钻杆到达预定深度后保持其位置和姿态；法兰，套装在钻杆远离钻尖的一端；紧定件，套装在钻杆上，位于法兰远离钻尖的一端。本发明利用涨紧套和阻力套件实现双重连接和限位，保持锚杆支护装置的姿态和预设位置不动，从而使得锚杆支护装置在后期的使用中非常不容易发生失稳现象，提高整个防护结构对破碎岩体的支护效果和安全使用寿命，实用性好，值得推广。值得推广。值得推广。


技术研发人员：孙钱程 崔春浩 徐志华 王泉 丰光亮 张国栋 何钰铭
受保护的技术使用者：三峡大学
技术研发日：2023.02.15
技术公布日：2023/8/14