与旋喷锚索同步跟进的反向折叠伞状扩大头的制作方法

本实用新型涉及岩土工程锚固领域，具体涉及各类工程的基坑或边坡支护结构、各类地下工程抗浮结构等，以及相应施工工艺。

背景技术：

伞状扩大头不仅是承载性能卓越，在非硬质粘土地层中，扩孔容易垮孔，尤其是粉细砂、卵砾石地层中，传统扩大头锚杆索技术难以成型设计形状的扩大头，囊式锚索更是根本无法通过灌浆手段将囊袋打开，伞状扩大头技术在这种艰难地层中则更能发挥出其施工工艺的先进性。

但在之前申请人申请的自携式系列伞状扩大头均为正向折叠方式，正向折叠伞状扩大头的承载力很高，但拉筋盘与穿筋盘之间只能配置拉簧，其简便性不如配置压簧，且拉簧因丝距较密对旋喷射流的阻挡较多，对旋喷成伞效果也倾向不利，还需要相应进行进一步研发来满足市场对中小吨位、结构简化与操作简便的需求。

技术实现要素：

本实用新型与旋喷锚索同步跟进的反向折叠伞状扩大头，目的在于提供反向折叠的自携式伞状扩大头，将拉簧调整为施工实用性更强、对旋喷射流阻挡较少的压簧，从而优化装配结构，强化旋喷效果，满足市场需求。

本实用新型通过下述技术方案实现：

与旋喷锚索同步跟进的反向折叠伞状扩大头，旋喷钻杆从后向前贯穿所述伞状扩大头，若干根锚筋插入所述伞状扩大头，所述伞状扩大头包括由若干根折叠杆组成的伞状折叠杆组，以及从前向后依次套设在锚筋上的荷载转换装置、拉筋盘、穿筋盘；

在收拢状态时，所述伞状折叠杆组为反向折叠；

所述旋喷钻杆位于拉筋盘、穿筋盘的中轴线上，锚筋及折叠杆均环绕旋喷钻杆分布；所述旋喷钻杆前部为小径段，后部为大径段，小径段和大径段之间设置有变径台阶，该台阶用于顶推所述伞状折叠杆组同步前进；优选地，该台阶一般顶推导向帽或穿筋盘；但也可以顶推其他部位。

每一根所述锚筋的前端均从后向前活动贯穿穿筋盘、拉筋盘；

所述荷载转换装置固定在锚筋的前端，荷载转换装置与拉筋盘接触且无法穿过拉筋盘；荷载转换装置用于将锚筋所承受的拉力转换为对拉筋盘和整个伞状扩体装置的压力；

每一根折叠杆均包括长杆、短杆，长杆的后端和短杆的前端通过中铰链铰接，长杆的前端通过前铰接装置与拉筋盘铰接，短杆的后端通过后铰接装置与穿筋盘铰接。

本申请中所有的前、后方向，是以施工中钻进方向为前、背离钻进方向为后，换言之，钻尖所指方向为前，反之为后。伞状折叠杆组正向组装是指拉筋盘在前、穿筋盘在后，反向组装是指拉筋盘在后、穿筋盘在前。中铰链位于拉筋盘与穿筋盘之间的情形为正向折叠，否则为反向折叠，即：当伞状折叠杆组呈折叠(即收拢)状态且为正向组装时，中铰链位于拉筋盘与穿筋盘之间为正向折叠，中铰链位于拉筋盘的前侧或穿筋盘的后侧为反向折叠；当伞状折叠杆组反向组装时，中铰链位于拉筋盘与穿筋盘之间为正向折叠，中铰链位于拉筋盘的后侧或穿筋盘的前侧为反向折叠。

锚筋是指锚杆或锚索结构内传递并承担外部拉拔荷载的主筋材料，本实用新型所涉及的锚筋可以是构成锚杆的钢筋、钢筋笼或钢管以及构成锚索的钢绞线，以及其他一些条束状特种纤维材料锚杆，或纤维增强复合抗拉材料比如玻璃纤维锚杆等，而钢筋既可以是普通螺纹钢筋，也可以是精轧螺纹钢筋，还可以是圆钢等。伞状扩大头既可以在施工现场组装，也可以在伞状扩大头后侧部位将锚筋做分体设置，以便于工厂化制作，即伞状扩大头范围内的锚筋在伞状扩大头生产厂内加工、组装好，运输到工程施工现场后与伞扩头后侧的锚筋进行焊接(在不影响锚筋材质即强度与变形性质的前提下)或机械连接即可，机械连接方式包括锥形螺纹连接、直螺纹套筒连接、冷挤压套筒连接等。拉筋盘、穿筋盘可以采用钢材等金属材料，也可以采用玻璃纤维、尼龙等非金属材料。

荷载转换装置的功能是将锚筋所承受的拉力转换为对拉筋盘和整个扩大头的压力，针对不同的锚筋类型，荷载转换装置可以采用钢筋、钢环等绑焊在锚筋前端(在不影响锚筋材质即强度与变形性质的前提下)，也可以采用丝扣型钢筋连接套筒，或与锚筋外螺纹配套的螺帽，或专门制作的直螺纹或锥形螺纹承载体，或锚具、夹具和锚夹片等，也可以采用与锚筋配套的钢制挤压套，以专门的挤压机械挤压安装在锚筋上作为荷载转换装置，在锚筋强度、连接强度允许的前提下，还可以直接将锚筋与拉筋盘进行焊接、螺纹连接等方式固定连接，并以该固定连接替代发挥荷载转换装置的作用。

虽然前铰接装置与后铰接装装置也可以制作成如图11所示的或其他类似铰接座、铰接环、铰接球、铰接槽等异型情形(左一、右一铰接为平行纸面转动，左二、右二铰接为垂直纸面转动)，但是从制造与施工标准化、工程质量、造价来讲，优选地，前铰接装置与后铰接装置优选采用图1所示铰接杆情形。长杆、短杆、前铰接杆、后铰接杆可采用钢材、工程塑料、玻璃纤维等各种材料。每一个长杆、短杆、前铰接杆、后铰接杆，均既可以采用单杆，也可以采用双杆，如图13所示。前铰接杆与拉筋盘的连接、后铰接杆与穿筋盘的连接，既可采用插入式螺纹连接或卡扣连接等，也可采用背拉式连接，还可以采用焊接、粘结等，但以非焊接或粘结的方式为佳，以便调整折叠杆的朝向，后铰接杆可以正向安装(如图14所示)或反向安装(如图1所示)，甚至还可以横向安装；从力学角度考虑，以及从标准化施工、保障施工质量角度出发，前铰接杆与拉筋盘的连接以插入式螺纹连接为佳，后铰接杆与穿筋盘的连接以螺栓背拉式连接(正向背拉或反向背拉)为佳；同时前铰接杆与拉筋盘的连接处或后铰接杆与穿筋盘的连接处还应附设弹性装置，使铰接杆在被固定、不产生前后移动的同时，能够在横向上适当转动以调节折叠杆的朝向，弹性装置可以采用弹簧或弹垫等。

进一步的，所有折叠杆通过若干层箍筋实现周向拉结，所述每根折叠杆与每一层箍筋固定连接。折叠杆与箍筋之间的固定连接，通常是以定位件及绳卡作为固定措施，定位件安设在折叠杆的长杆以及短杆上，用于箍筋的纵向和横向固定，绳卡则用于箍筋的周向固定。定位件可以位于长杆、短杆的外侧，也可以位于长杆、短杆的内侧，安设方式可以采用焊接、粘结、螺钉固定或其他方式，形状可以是o型、u型、l型、短肢状等。箍筋既可以对每层定位件单独连接成箍，也可以将各层定位件都连接起来形成螺旋型箍或网状箍，箍筋既可以采用钢丝绳、高强度纤维绳或其他柔性抗拉材料，也可以采用w型折叠杆或n型折叠杆等刚性材料，其中w或n型折叠杆与长杆、短杆之间相应采用铰接或滑动式铰接(该连接方式在强度足够的前提下兼具定位件和绳卡的作用)；钢丝绳的端部可采用绳卡首尾连接或单独固定，钢丝绳与折叠杆相交处以每一根折叠杆的两侧均同时安装绳卡的固定效果、力学性能为佳，绳卡可以采用螺栓锁紧式、套筒挤压式或开口件挤压式等，也可采用打绳结等方式，还可以采用扎丝将钢丝绳等柔性材料绑扎到定位件上。箍筋和绳卡的设置可以使折叠杆之间实现周向拉结，对伞状扩大头受压时折叠杆的弯曲变形构成约束，同时也为水泥浆固结体提供侧限，从而保障和提高结构整体承载力。

优选地，当伞状折叠杆组在扩孔段内复张到设计尺寸时，箍筋也刚好拉直、拉紧，所以，在专业生产厂内或施工现场进行伞状折叠杆组的组装时，除了应根据伞状折叠杆组的设计尺寸调整好限位装置的位置外，还应将每一层、每一段箍筋的长度调整好，且每一段箍筋的两端应当用绳卡固定好，避免受力筋的横向滑动。当然，当箍筋采用钢丝等柔性抗拉材料进行斜向交互编织构成菱形网络连接在折叠杆定位件上(如图12所示)，尤其是以勾花法而非轧花法编织时，即便未采取打绳结等措施，箍筋编织对折叠杆发挥替代绳卡的约束作用，此时也可以不再专门实施绳卡措施。

进一步的，拉筋盘能够以构造构件作为滑轨沿前后方向进行移动，且/或穿筋盘能够以锚筋和/或构造构件作为滑轨沿前后方向进行移动；

其中所述构造构件的结构为：在拉筋盘和穿筋盘上穿设有若干构造构件，构造构件的前端固定在拉筋盘上或活动穿过拉筋盘并向前延伸，构造构件的后端固定在穿筋盘上或活动穿过穿筋盘并向后延伸；所述构造构件的连接结构为：若干构造构件均环绕旋喷钻杆分布，或构造构件套设在旋喷钻杆外面。构造构件既可以是实心的条状，也可以是空心的管状、筒状，材料可采用钢材，比如钢筋、钢管或方钢等，也可以采用工程塑料、铝材、玻璃纤维等等材料。

当仅以锚筋自身作为穿筋盘前后移动的滑轨时：包括两种情况：无后托板情况：仅有拉筋盘、穿筋盘，并在拉筋盘、穿筋盘之间设置内部复位弹簧，同时固定拉筋盘，使穿筋盘在内部复位弹簧的控制下前后滑动；有后托板情况：增设后托板，并在穿筋盘与后托板之间设置外部复位弹簧，同时固定拉筋盘，使穿筋盘在外部复位弹簧的控制下或内部与外部复位弹簧的组合控制下前后滑动。锚筋与拉筋盘之间的固定措施采用螺纹连接或焊接、粘结、卡扣连接、销轴连接进行直接固定，或通过荷载转换装置与拉筋盘之间的固定进行间接固定等均可，还可在拉筋盘后侧安设顶推件，与荷载转换装置前后配合作为锚筋与拉筋盘之间的固定措施，顶推件在本实用新型中并非作为顶推伞状扩体结构的推进机构部件，而是作为当未配置构造构件时，由锚筋和折叠杆形成(变基座)三铰静定结构、保障和提升伞状扩体装置的承载性能而设置；顶推件和锚筋之间的固定采用螺纹连接或焊接、粘结、卡扣连接、销轴连接、冷挤压套接等均可。

当在拉筋盘和穿筋盘上穿设有若干根构造构件作为拉筋盘、穿筋盘前后移动的滑轨时：包括两种情况：无先导板、后托板情况：仅有拉筋盘、穿筋盘，并在拉筋盘、穿筋盘之间设置内部复位弹簧，同时固定拉筋盘，使穿筋盘在内部复位弹簧的控制下前后滑动；或固定穿筋盘，使拉筋盘在内部复位弹簧的控制下前后滑动；或拉筋盘、穿筋盘均不固定，使拉筋盘、穿筋盘均在内部复位弹簧的控制下前后滑动；有先导板、后托板情况：增设先导板或后托板或同时设置先导板与后托板，并在拉筋盘前侧、穿筋盘后侧设置外部复位弹簧，同时固定拉筋盘，使穿筋盘在外部复位弹簧的控制下或内部与外部复位弹簧的组合控制下前后滑动，所示；或固定穿筋盘，使拉筋盘在外部复位弹簧的控制下或内部与外部复位弹簧的组合控制下前后滑动；或拉筋盘、穿筋盘均不固定，使拉筋盘、穿筋盘均在外部复位弹簧的控制下或内部与外部复位弹簧的组合控制下前后滑动。

构造构件的前端与拉筋盘的固定连接可以采用焊接或粘结，也可以采用螺纹连接、卡扣连接等方式，还可以是构造构件活动穿过拉筋盘，但在拉筋盘后侧设置固定件ⅰ，固定件ⅰ与拉筋盘接触且无法穿过拉筋盘，固定件ⅰ可以是钢筋、螺帽、尼龙圈等，固定件ⅰ与构造构件之间采用螺纹连接或焊接、粘结、卡扣连接、销轴连接等均可。构造构件的后端与穿筋盘的固定连接可以采用焊接或粘结，也可以采用螺纹连接、卡扣连接等方式，还可以是构造构件活动穿过穿筋盘，但在穿筋盘前侧设置固定件ⅱ；固定件ⅳ与穿筋盘接触且无法穿过穿筋盘，固定件ⅱ可以是钢筋、螺帽、尼龙圈等，固定件ⅱ与构造构件之间采用螺纹连接或焊接、粘结、卡扣连接、销轴连接等均可。当固定件ⅰ与固定件ⅱ同时使用时，可以合并设置为一根整体式构件，且与构造构件可以合并设置，如图7所示。

在拉筋盘前侧、拉筋盘与穿筋盘之间、穿筋盘后侧中的一处或多处设置有复位弹簧；当旋喷钻杆携带伞状折叠杆组以及锚筋在非扩孔段钻孔内推进时，在复位弹簧的回弹力作用下，中铰链扶靠孔壁，伞状折叠杆组呈被动收缩状态；当伞状折叠杆组进入预先设定的扩孔段内且具备了扩张的空间条件时，在复位弹簧的回弹力作用下，中铰链远离拉筋盘与穿筋盘的中轴线，伞状折叠杆组恢复扩张状态；

当构造构件活动穿过拉筋盘并向前延伸时，在拉筋盘与穿筋盘之间和/或拉筋盘前侧设置有复位弹簧；当在拉筋盘的前侧设置复位弹簧时，还包括先导板：所述先导板固定连接在复位弹簧前侧的构造构件上，或先导板与位于拉筋盘前侧的导向帽合并设置；

当构造构件活动穿过穿筋盘并向后延伸时，在拉筋盘与穿筋盘之间和/或穿筋盘后侧设置有复位弹簧；当在穿筋盘的后侧设置复位弹簧时，还包括后托板：所述后托板固定连接在复位弹簧后侧的构造构件或锚筋上；

当仅以锚筋作为穿筋盘前后移动的滑轨，且在穿筋盘的后侧设置有复位弹簧时，在该复位弹簧后侧的锚筋上固定连接有后托板；

当构造构件活动穿过拉筋盘并向前延伸，但在拉筋盘前方未设置复位弹簧和先导板时，延伸段作为拉筋盘前后移动的滑轨；

当构造构件活动穿过穿筋盘并向后延伸，但在穿筋盘后方未设置复位弹簧和后托板时，延伸段作为穿筋盘前后移动的滑轨。

后托板、先导板通常呈整体环形或分体圆板状。后托板、先导板可以采用与拉筋盘、穿筋盘相同或不同的材料。先导板、后托板与构造构件、锚筋的固定连接，可以采用焊接(在不影响锚筋承载性能的前提下)或粘结，也可以采用螺纹连接、卡扣连接等方式，还可以是前后两个固定件或限位装置等构件将先导板或后托板夹持在中间的方式，固定件或限位装置与构造构件之间采用螺纹连接或焊接、粘结、卡扣连接、销轴连接等均可，固定件或限位装置可以是钢筋、螺帽、尼龙圈等。

进一步的，还包括若干个限位止退组合装置，所述限位止退组合装置位于拉筋盘前侧和/或穿筋盘后侧；所述限位止退组合装置包括前止退装置、前反向限位装置、后止退装置、后反向限位装置；所述前反向限位装置、后反向限位装置用于调整拉筋盘与穿筋盘之间的间距，并配合复位弹簧，在水泥浆凝固之前对恢复扩张后的伞状折叠杆组的几何形状进行定型；当拉筋盘向前移动时，能单向通过前止退装置，但被前反向限位装置阻挡；当穿筋盘向后移动时，能单向通过后止退装置，但被后反向限位装置阻挡；

或将前反向限位装置和/或后反向限位装置与构造构件合并设置(如图2所示)；或将前反向限位装置与位于拉筋盘前侧的导向帽合并设置；当设置前反限位装置而未设置导向帽时，可将前反向限位装置制作成为图7所示的环状以获得较强的整体性；或将箍筋替代前反向限位装置和/或后反向限位装置使用，但前提是箍筋具有足够的刚度，而且该种情形下伞状扩体结构呈现后方中心部位凹陷姿态，对承担荷载倾于不利，一般不建议使用。

当伞状折叠杆组以构造构件为滑轨，且仅允许拉筋盘前后滑动时，则仅在拉筋盘前侧安装前反向限位装置，或前反向限位装置与荷载转换装置合并设置，且构造构件的后端与穿筋盘固定；当仅允许穿筋盘前后滑动时，则仅在穿筋盘后侧安装后反向限位装置，且构造构件的前端与拉筋盘固定；当允许拉筋盘与穿筋盘均前后滑动时，则同时安装前反向限位装置、后反向限位装置；构造构件与拉筋盘或穿筋盘的固定方式既可以是反向限位装置与固定件一前一后共同夹持，也可以是前述的焊接等各种方式。

当仅以锚筋作为穿筋盘前后移动的滑轨时，锚筋的前端与拉筋盘固定，并在穿筋盘后侧的锚筋上安装后反向限位装置。

具体地，可在先导板与拉筋盘之间设置拉紧复位弹簧，或在拉筋盘与穿筋盘之间或长杆与短杆之间或穿筋盘与长杆之间设置张开复位弹簧，或在穿筋盘或短杆与后托板之间设置拉紧复位弹簧，或在拉筋盘穿筋盘之间或长杆与短杆之间或长杆与穿筋盘之间或长杆与后托板之间或长杆的内侧横向或近似横向设置张开复位弹簧，或在折叠杆的外侧、拉筋盘与长杆之间设置拉紧复位弹簧，各部位的拉紧复位弹簧、张开复位弹簧可以单一地或任意组合使用；见图15、图16所示。

限位止退组合装置既可以安装在构造构件上，也可以安装在锚筋上等；前止退装置、后止退装置可以采用弹簧钢片，或弹簧、弹簧片驱动的门闩状卡销等，其与构造构件、锚筋之间以焊接或粘接、销轴连接、螺钉连接、开槽钻孔安装等方式均可，前止退装置或后止退装置对三铰静定抗压结构的形成是必不可少的。前反向限位装置、后反向限位装置均可以采用钢筋、钢环、钢管等材料，采用焊接的方式固定在构造构件上，或采用高强螺帽，通过其内螺纹套装在构造构件的外螺纹上；还可采用销钉或螺栓等，横向穿设在构造构件上；前反向限位装置、后反向限位装置也可以安设在锚筋或刚性注浆管上，还可以固定在先导板、后托板上等。

复位弹簧可根据不同需求选用张开复位弹簧、拉紧复位弹簧。张开复位弹簧一般为螺旋型的压簧，但也可以是弹簧钢片或扭簧等。拉紧复位弹簧一般为螺旋型的拉簧，通常其两端自带挂钩(也可以采用无钩型弹簧座)，安装时一般将其挂钩钩住挂环，挂环与相应的被依附构件固定连接即可；复位弹簧也可以依附在非拉筋盘、穿筋盘、先导板、后托板的其他构件上；挂环可采用环形部件或钩形部件，也可以是图15所示的异型挂环等，挂环与相应构件的固定连接采用焊接或螺纹连接等均可；但拉紧复位弹簧同样也可以是弹簧钢片或扭簧等。螺旋型的复位弹簧可以分别套设在各锚筋上，也可以分别套设在各构造构件上，还可以套设在刚性注浆管上，或整体套设在所有锚筋与所有构造构件的外面等多种套设方法；但复位弹簧种类众多，当有可靠的措施确保复位弹簧或挂环或弹簧座能够单独与穿筋盘、拉筋盘、折叠杆、铰接销轴等连接牢固时，复位弹簧也可以不套设在构造构件或锚筋上；复位弹簧的安设方向，既可以是纵向，也可以是横向，还可以是斜向，例如图15、图16所示。

先导板与拉筋盘前侧的拉紧复位弹簧是配套实施的，安装时同时安装，取消时同时取消；后托板与穿筋盘后侧的拉紧复位弹簧也是配套实施的，安装时同时安装，取消时也是同时取消；在采用人工外拉锚筋或采用撑杆前推穿筋盘等非弹簧复位原理的复张方式打开伞状折叠杆组的情况下，张开复位弹簧、拉紧复位弹簧与先导板、后托板均取消安装。

当锚筋为无粘结时，通过设置刚性的构造构件、限位装置、止退装置、固定件等，构造构件能够与长杆、短杆共同构成三铰静定抗压结构，且该结构稳定、不受锚筋变形影响。在发挥伞状钢筋混凝土结构承载力的基础上，三铰静定钢结构不仅能够继续大幅提高伞状扩大头的承载力，且该三铰静定钢结构的承载力能够得到全部发挥。

当未设置构造构件，锚筋为刚性且有粘结时，通过在锚筋上固定设置荷载转换装置、刚性的限位装置、止退装置或顶推件等，虽然长杆、短杆仍能够与锚筋构成三铰静定抗压结构，但因随拉拔荷载增加，锚筋发生伸长变形，该三铰静定结构成为一种基座处于动态变化的静定，且刚性后止退装置会导致穿筋盘拦截外部拉拔荷载，使外部拉拔荷载不能按设计意愿传导至锚筋前端的荷载转换装置，因此该静定结构虽然仍不失为一种力学性能较好、相对稳定的承载结构，但与由构造构件与长杆、短杆构成的三铰静定结构比较而言，产生的承载力和抗变形作用会有一定差距。

因此，当前止退装置和后止退装置设置在有粘结锚筋上时，前、后止退装置均可以采用与锚筋配套的半刚性材料螺纹套筒或挤压套，比如尼龙、硬质橡胶、普通铝材等，套设或挤压或以销轴等安装在锚筋上；优选地，后止退装置采用复合材，即采用刚性材料(比如钢制材料)套设或挤压或以销轴等安装在锚筋上，并在刚性材料与穿筋盘之间以柔性-半刚性材料(比如橡塑件)进行隔离，隔离材料的厚度应等于伞状扩大头段锚筋在承受设计拉拔荷载极限值下的伸长值，使锚筋能将外部荷载全部传递给锚筋前端的荷载转换装置，避免后限位装置和穿筋盘拦截外部拉拔荷载，使得设计为有粘结锚筋的伞状扩大头锚杆能够尽量发挥出伞状钢筋混凝土结构以及变基座三铰静定结构的承载力。

反向折叠伞状折叠杆组具有长杆、短杆、后铰接杆互相挤占空间不易协调的缺点，但可以采取将长杆或短杆或前铰接杆或后铰接杆实施为双杆、将前铰接杆与后铰接杆错开轴位布设，将穿筋盘受长杆或短杆冲突处开缺处理、将铰接销轴分段、将后铰接杆反装或侧装等措施解决。

进一步的，在拉筋盘的前侧设置有导向帽。导向帽可以固定在先导板或拉筋盘或构造构件或锚筋或固定件或限位装置等构件上，以丝扣或卡扣或螺钉、焊接等方式连接，导向帽也可活动套设在先导板或拉筋盘上，或在导向帽尾部增加采取防脱落措施(设置防脱靴或防脱挡块等)；或将先导板或前反向限位装置等构件与导向帽合并设置(导向帽制作为实心构件)，从而免装先导板或前反向限位装置等构件，如图2、图3所示。本实用新型中导向帽的前端均是尖端、封闭状。导向帽可以是锥形，也可以是前锥后筒的筒仓形，可以采用铸铁、铸钢、钢板、硬质塑胶等制作。导向帽与其他构件的固定连接，包括焊接、螺纹连接、螺栓连接、卡扣连接等各种连接方式。

进一步的，所述伞状扩体装置内还设置有灌浆管，所述灌浆管位于伞状扩体装置内，或灌浆管与构造构件和/或锚筋合体设置。专门设置灌浆管的目的是在某些情况下为在旋喷注浆的基础上进一步提高浆液固结体的标号或提高注浆效率或灌注特殊浆液。灌浆管可以单独设置，也可以和构造构件合体设置(当构造构件采用管材制作时)，还可以和锚筋合体设置(当锚筋采用管材制作时)，当灌浆管单独设置时，其前端通常穿过穿筋盘并连接在拉筋盘或穿筋盘上并在拉筋盘与穿筋盘之间设置浆液出口(或同时在其他部位也设置出浆口)，灌浆管也可以向前穿过拉筋盘并做退行式灌浆，具体工艺视工程需要而定。

进一步的，当锚筋为下倾状态的钢绞线时，为解决在扩孔段内扩大头前端因重力作用下坠(如图10-a所示)，造成钢绞线在扩孔段收口部位发生弯曲，从而导致钢绞线彼此受力不均的问题。为此本实用新型还设置有扩孔段对中支架(如图10-b、图8、图9所示)；所述扩孔段对中支架或为与所述伞状折叠杆组并联且反向组装的反向折叠支架折叠杆组，或为与所述伞状折叠杆组串联的支架折叠杆组，串联的支架折叠杆组可以正向组装，也可以反向组装；所述支架折叠杆组包括至少三根互成夹角的支架折叠杆，并设置箍筋，箍筋与每根所述支架折叠杆固定连接；支架折叠杆包括通过中铰链相互铰接的支架长杆和支架短杆，支架长杆、支架短杆均通过前铰接装置或后铰接装置与对中支架拉筋盘或对中支架穿筋盘铰接。本实用新型采取将加装支架折叠杆组作为扩孔段对中措施，针对性地解决了扩体装置前端的下坠问题。当然，当长杆、短杆的长度接近或相等时，也可以不安装专门的扩孔段对中支架，由伞状扩体装置兼职发挥对中作用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构主视图；

图2为本实用新型实施例2安装示意图；

图3为本实用新型实施例3安装示意图；

图4为本实用新型实施例4安装示意图；

图5为本实用新型实施例5安装示意图；

图6为本实用新型实施例6安装示意图；

图7为本实用新型实施例7安装示意图；

图8为本实用新型扩孔段对中支架安装示例；

图9为本实用新型扩孔段对中支架安装示例；

图10-a为既有技术中下倾伞状扩大头锚索无有效对中措施导致坠头情形图；

图10-b为本实用新型下倾伞状扩大头锚索应用反向组装的支架折叠杆组作为对中支架效果图；

图11为异型铰接示例图；

图12为斜向编织的网络状箍筋示意图；

图13为反向折叠的折叠杆、铰接杆、穿筋盘示例侧视图；

图14为反向折叠的折叠杆、铰接杆、穿筋盘示例正视图；

图15为复位弹簧布设方法示例一；

图16为复位弹簧布设方法示例二。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-锚筋，2-荷载转换装置，3-拉筋盘，4-穿筋盘，5-长杆，6-短杆，7-前铰接装置，8-后铰接装置，9-后托板，10-先导板，11-拉紧复位弹簧，12-弹簧座，13-张开复位弹簧，14-前反向限位装置，15-后反向限位装置，16-固定件ⅰ，17-定位件，18-箍筋，19-灌浆管，20-绳卡，21-构造构件，22-导向帽，23-固定件ⅱ，24-挂环，25-复合材后止退装置，26-超高压射流，27-浆液通道，28-平面轴承，29-中铰链，30-旋喷钻杆小径段，31-旋喷钻杆大径段，32-灌浆管接口，33-前止退装置，34-后止退装置，35-钻尖，36-扩孔段对中支架，37-扩孔段，38-防脱装置，39-非扩孔段，40-垫块，41-防脱装置，42-扩孔段，43-非扩孔段。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

图1所示为本实施例结构主视图。旋喷钻杆顶推穿筋盘后侧，考虑到钻孔过程中的地质变化，不建议顶推拉筋盘后侧。具体的：

旋喷钻杆从后向前贯穿伞状扩大头，若干根锚筋1插入所述伞状扩大头，所述伞状扩大头包括由若干根折叠杆组成的伞状折叠杆组，以及从前向后依次套设在锚筋1上的荷载转换装置2、拉筋盘3、穿筋盘4，在收拢状态时，所述伞状折叠杆组为反向折叠；

所述旋喷钻杆位于拉筋盘3、穿筋盘4的中轴线上，锚筋1、折叠杆均环绕旋喷钻杆分布；所述旋喷钻杆前部为小径段，后部为大径段，小径段和大径段之间设置有变径台阶，所述变径台阶用于顶推所述伞状折叠杆组同步前进；每一根所述锚筋1的前端均从后向前活动贯穿穿筋盘4、拉筋盘3；所述荷载转换装置2固定在锚筋1的前端，荷载转换装置2与拉筋盘3接触且无法穿过拉筋盘3；荷载转换装置2用于将锚筋1所承受的拉力转换为对拉筋盘3和整个伞状扩大头的压力；每一根折叠杆均包括长杆5、短杆6，长杆5的后端和短杆6的前端通过中铰链39铰接，长杆5的前端通过前铰接装置7与拉筋盘3铰接，短杆6的后端通过后铰接装置8与穿筋盘4铰接。所有折叠杆通过若干层箍筋18实现周向拉结，每根折叠杆与每一层箍筋18固定连接。

拉筋盘3能够以构造构件21作为滑轨沿前后方向进行移动，且/或穿筋盘4能够以锚筋1和/或构造构件21作为滑轨沿前后方向进行移动；其中所述构造构件21的结构为：在拉筋盘3和穿筋盘4上穿设有若干构造构件21，构造构件21的前端固定在拉筋盘3上或活动穿过拉筋盘3并向前延伸，构造构件21的后端固定在穿筋盘4上或活动穿过穿筋盘4并向后延伸；若干构造构件21均环绕旋喷钻杆分布，或构造构件21套设在旋喷钻杆外面。在拉筋盘3前侧、拉筋盘3与穿筋盘4之间、穿筋盘4后侧中的一处或多处设置有复位弹簧；当旋喷钻杆携带伞状折叠杆组以及锚筋1在非扩孔段钻孔内推进时，在复位弹簧的回弹力作用下，中铰链39扶靠孔壁，伞状折叠杆组呈被动收缩状态；当伞状折叠杆组进入预先设定的扩孔段内且具备了扩张的空间条件时，在复位弹簧的回弹力作用下，中铰链39远离拉筋盘3与穿筋盘4的中轴线，伞状折叠杆组恢复扩张状态；当构造构件21活动穿过拉筋盘3并向前延伸时，复位弹簧设置在拉筋盘3与穿筋盘4之间和/或拉筋盘3前侧；当在拉筋盘3的前侧设置复位弹簧时，还包括先导板10：所述先导板10固定连接在复位弹簧前侧的构造构件21上，或先导板10与位于拉筋盘3前侧的导向帽22合并设置；

当构造构件21活动穿过穿筋盘4并向后延伸时，复位弹簧设置在拉筋盘3与穿筋盘4之间和/或穿筋盘4后侧；当在穿筋盘4的后侧设置复位弹簧时，还包括后托板9：所述后托板9固定连接在复位弹簧后侧的构造构件21或锚筋1上；

当仅以锚筋1作为穿筋盘4前后移动的滑轨，且在穿筋盘4的后侧设置有复位弹簧时，在复位弹簧后侧的锚筋1上固定连接有后托板9；

当构造构件21活动穿过拉筋盘3并向前延伸，但在拉筋盘3前方未设置复位弹簧和先导板10时，延伸段作为拉筋盘3前后移动的滑轨；

当构造构件21活动穿过穿筋盘4并向后延伸，但在穿筋盘4后方未设置复位弹簧和后托板9时，延伸段作为穿筋盘4前后移动的滑轨。

还包括若干个限位止退组合装置，所述限位止退组合装置位于拉筋盘3前侧和/或穿筋盘4后侧；所述限位止退组合装置包括前止退装置33、前反向限位装置14、后止退装置34、后反向限位装置15；所述前反向限位装置14、后反向限位装置15用于调整拉筋盘3与穿筋盘4之间的间距，并配合复位弹簧，在水泥浆凝固之前对恢复扩张后的伞状折叠杆组的几何形状进行定型；当拉筋盘3向前移动时，能单向通过前止退装置33，但被前反向限位装置14阻挡；当穿筋盘4向后移动时，能单向通过后止退装置34，但被后反向限位装置15阻挡；

或将前反向限位装置14和/或后反向限位装置15与构造构件21合并设置；或将前反向限位装置14与位于拉筋盘3前侧的导向帽22合并设置；或将箍筋18替代前反向限位装置14和/或后反向限位装置15使用；

当伞状折叠杆组以构造构件21为滑轨，且仅允许拉筋盘3前后滑动时，则仅在拉筋盘3前侧安装前反向限位装置14，或前反向限位装置14与荷载转换装置2合并设置，且构造构件21的后端与穿筋盘4固定；当仅允许穿筋盘4前后滑动时，则仅在穿筋盘后侧安装后反向限位装置15，且构造构件21的前端与拉筋盘3固定；当允许拉筋盘3与穿筋盘4均前后滑动时，则同时安装前反向限位装置14、后反向限位装置15；

当仅以锚筋1作为穿筋盘4前后移动的滑轨时，锚筋1的前端与拉筋盘3固定，并在穿筋盘4后侧的锚筋1上安装后反向限位装置15。还包括灌浆管19，所述灌浆管19位于伞状扩体装置内，或灌浆管19与构造构件21和/或锚筋1合体设置。

图15中，11-2、11-3分别为第一拉簧、第二拉簧，13-1为第一压簧，13-2为第一弹簧片，13-3为第一扭簧，13-4、13-5、13-6分别为第二压簧、第三压簧、第四压簧；图16中，11-1、11-4分别为第三拉簧、第四拉簧，13-7为第五压簧，13-8为第二扭簧，13-9为第二弹簧片，13-10为第六压簧。且图中，11系列均为拉紧复位弹簧，13系列均为张开复位弹簧。

实施例2：

如图2所示，在实施例1的基础上：以构造构件为滑轨；拉筋盘、穿筋盘均可前后滑动；先导板与导向帽合并设置；旋喷钻杆顶推导向帽后侧。

实施例3：

如图3所示，在实施例1的基础上：还包括固定件ⅰ16、固定件ⅱ23，所述固定件ⅰ16固定在拉筋盘3后侧的构造构件21上，且固定件ⅰ16无法穿过拉筋盘3；所述固定件ⅱ23固定在穿筋盘4前侧的构造构件21上，且固定件ⅱ23无法穿过穿筋盘4。还包括顶推件，所述顶推件固定在拉筋盘3后侧的锚筋1上，顶推件无法穿过拉筋盘3。本实施例以筒形构造构件21为滑轨，拉筋盘3可前后滑动，穿筋盘4与构造构件后端以固定件ⅱ和后反向限位装置15固定；前反向限位装置14与导向帽22合并设置；构造构件前端固定在导向帽槽洞内，旋喷钻杆从构造构件的筒孔内活动通过并顶推导向帽槽洞底部；拉筋盘与穿筋盘之间设置张开复位弹簧13-1；以预埋的灌浆管19灌浆。

实施例4：

如图4所示，在实施例1的基础上：以构造构件为滑轨，拉筋盘可前后滑动，穿筋盘与构造构件后端固定；先导板与导向帽合并设置；旋喷钻杆顶推穿筋盘后侧。

实施例5：

如图5所示，在实施例1的基础上：以构造构件为滑轨，穿筋盘可前后滑动，拉筋盘与构造构件前端固定；导向帽固定在拉筋盘上；旋喷钻杆顶推穿筋盘后侧；设置有后托板及拉紧复位弹簧11-2。

实施例6：

如图6所示，在实施例1的基础上：未设置构造构件，以锚筋自身为滑轨，穿筋盘可前后滑动，拉筋盘与构造构件前端以荷载转换装置和顶推件固定；旋喷钻杆顶推穿筋盘后侧；在拉筋盘与穿筋盘之间设置有张开复位弹簧；旋喷钻孔到位、旋喷扩孔完成、伞状折叠杆组复张后，旋喷钻杆撤出，以预埋的灌浆管退行法灌浆。

实施例7：

如图7所示，在实施例1的基础上：以构造构件为滑轨；拉筋盘、穿筋盘均可前后滑动；未设置导向帽，但设置环状前反向限位装置14；旋喷钻杆顶推穿筋盘后侧；在中铰链39处设置扭簧13-3作为张开复位弹簧。

实施例8：

如图8所示，在实施例1的基础上：对中支架与伞状扩体装置并联，对中支架为反向折叠、反向组装，支架折叠杆组与伞状折叠杆组使用部件相同。

实施例9：

如图9所示，在实施例1的基础上：对中支架与伞状扩体装置串联，对中支架为正向折叠且设置垫块40防止支架折叠杆组内陷，支架折叠杆组与伞状折叠杆组使用部件不相同。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。