锁脚锚杆定向装置的制作方法

本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及锁脚锚杆的定向装置。

背景技术：

在中国专利cn109681250a中公开了一种l型锁脚锚杆的安装结构，并具体公开了：包括围岩层、钢拱架、l型锁脚锚杆；l型锁脚锚杆包括杆部和与杆部垂直的尾端部；还包括调节器，所述调节器包括安装板，所述安装板与钢拱架背向围岩层的一侧固定连接，所述安装板上固定连接有旋转座，所述旋转座上表面周向设有一圈第一啮合齿；所述旋转座上连接有转动座，所述转动座设有一圈与第一啮合齿相嵌合的第二啮合齿；所述转动座与旋转座通过螺栓锁紧连接；所述转动座上固定连接有焊接板；所述l型锁脚锚杆的尾端部与焊接板焊接固定。采用本发明可以适应l型锁脚锚杆于不同角度进行安装。

上述专利中通过相互啮合的以对啮合齿轮以实现l型锁脚锚杆的不同角度的安装。但是上述专利中依然存在的问题有：其第一啮合齿设置在钢拱架上，第二啮合齿设置在l型锚杆上，因此，必须将锁脚锚杆的杆部插入到围岩上打好的锚杆孔之后，才能实现第一啮合齿和第二啮合齿的结合，才能够进行角度的调整。可是此时，锁脚锚杆已经插入到锚杆孔内了，孔壁已经对锚杆实现限制，即使调整啮合齿进行转动，几乎是无法调整锚杆的角度的，或者可调整的角度非常有限。而对于在锁脚锚杆插入锚杆孔时所面临的方向不会或者角度不对导致的无法插入的问题，上述专利是无法解决的。

在中国专利cn204691685u中公开了一种锁脚锚管钻孔定位装置，并具体公开了用金属板制成第一卡座和第二卡座，将钻杆支撑托槽两端与第一卡座和第二卡座倾斜成35-45度角分别焊接在一起，将第一卡座紧固在工字钢右翼板上、第二卡座安装紧固在工字钢左翼板上，组成锁脚锚管钻孔定位装置；在锁脚锚管钻孔定位装置中的半圆形金属钻杆支撑托槽控制作用下，风枪钻杆在锁脚锚管孔内转动，锁脚锚管钻孔定位装置能够控制钻杆摆动，保证设定的钻孔角度定位准确；同时，锁脚锚管钻孔定位装置安装方便快捷、能够反复使用，节省了材料的投入，节约了施工时间，加快施工进度，保证了工程质量。上述专利中依然存在的问题是，无法在插入过程中进行角度调整。

在中国专利cn209855831u中公开了一种锁脚锚管定位装置，并具体公开了分别与工字钢前、后翼缘连接的定位钢环和活动定位装置，活动定位装置包括夹持部件和定位部件，夹持部件包括两个中间设置有u型槽的卡座，任意卡座上连接有锁紧螺栓，另一个卡座上设置有与之匹配的通孔，两个卡座通过锁紧螺栓连接；定位部件包括限位筒、与限位筒转动连接的旋转杆、与旋转杆一端连接的定位筒，限位筒与任意卡座连接，本装置的夹持部件包括两个卡座，使用时卡座分别夹持工字钢翼缘两侧，通过锁紧螺帽、锁紧螺栓压紧两个卡座，夹持牢固，不易脱落；定位筒通过旋转杆与限位筒转动连接，可以绕限位筒旋转，从而可以改变锁脚锚管的打入倾角。上述专利中虽然提供了可以在施工过程中调整锁脚锚管的打入倾角，但存在一个极大的问题，就是对于l形锚杆来说，当锚杆导入围岩之后，无法将定位筒从锚杆上取下。这样一来，不但导致制了工件的浪费，并且由于定位筒的限制，会导致l形锚杆的端部无法与工字钢贴合，影响了锚杆与工字钢的焊接。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够在插入的过程中实时进行方向调整以及角度调整的锁脚锚杆定向装置，并且该定向装置不会影响l形锚杆与工字钢的焊接。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：锁脚锚杆定向装置，包括第一u形夹板、第二u形夹板和工字钢，所述第一u形夹板一侧壁端部以及第二u形夹板的一侧壁端部分别具有横向伸出的抵板，所述第一u形夹板和第二u形夹板的u形槽分别夹设在工字钢的腹板左右两端的翼板上，所述第一u形夹板的抵板以及第二u形夹板的抵板分别与所述工字钢的腹板相贴；其特征在于：所述第一u形夹板和第二u形夹板的相对的侧壁上分别设置有相对的上通槽和相对的下通槽，还包括支撑骨架，所述支撑骨架包括具有螺孔的左横杆以及具有螺杆的右横杆，所述右横杆上的螺杆与所述左横杆上的螺孔相配合，且所述左横杆的具有螺孔的一端的外壁上固定连接有突出的中心螺母，所述中心螺母内螺接了与所述左横杆相垂直的中心螺杆；所述支撑骨架具有两个，分别设置在所述第一u形夹板和第二u形夹板的上通槽处和下通槽处，所述支撑骨架的左横杆和右横杆分别穿过上通槽/下通槽与所述工字钢的翼板相抵，所述支撑骨架的中心螺杆与所述抵板相抵；其中，所述第一u形夹板的抵板的上半部的横向宽度大于下半部的横向宽度；所述第二u形夹板的抵板的上半部的横向宽度小于下半部的横向宽度，且所述第一u形夹板的上半部抵板的下边缘为内的倾斜状，所述第二u形夹板的上半部抵板的下边缘为朝外的倾斜状，且所述第一u形夹板的抵板的边缘与所述第二u形夹板的边缘相契合；设置在所述上通槽处的支撑骨架的中心螺杆穿过中心螺母与所述第一u形夹板的抵板的上半部相抵，设置在所述下通槽处的支撑骨架的中心螺杆穿过中心螺母与所述第二u形夹板的下半部相抵；在所述第一u形夹板和第二u形夹板的u形槽的槽壁上分别设置有多个等距卡位b，所述第一u形夹板的u形槽底部以及第二u形夹板的u形槽底部分别设置有向外伸出的横向卡尺；所述第一u形夹板上设置的横向卡尺以及第二u形夹板上设置的横向卡尺上分别设置有等距排列的卡位a，在所述第一u形夹板的横向卡尺以及第二u形夹板的横向卡尺上分别设置有与卡位a可拆卸卡接的托架组件，所述托架组件一侧设置有与卡位b可拆卸卡接的卡部，所述托架组件还具有向上开口的弧形凹槽。

采用上述方式的定向装置，通过在横向上和纵向上对内外托架进行调整，可以在安装前或安装过程中实时调整锁脚锚杆的插入角度和位置。并且当锁脚锚杆插入岩壁之中后。在将锁脚锚杆安装到位之后，调节支撑骨架的左横杆和右横杆，使得左横杆和由横杆的宽度之和小于工字钢的两翼板之间的宽度，脱离对第一u形夹板和第二u形夹板的定位。然后取下上下支撑骨架，并将第一u形夹板和第二u形夹板分别沿工字钢的两翼板向下滑离锁脚锚杆，然后再横向取出第一u形夹板和第二u形夹板，使得锁脚锚杆定向装置完全脱离工字钢。如此一来，便可进行l形锁脚锚杆和工字钢的焊接。

进一步的，所述托架组件包括支撑碗，所述支撑碗具有向上开口的弧形凹槽，所述支撑碗的底部设置有竖向支撑架，所述支撑碗的一侧设置与横向支撑架；所述竖向支撑架包括与支撑碗底部固连的竖向支撑套，所述竖向支撑套具有向下开口的，所述竖向支撑架还包括丝杆螺母组件a，在所述卡位a上设置有丝杆过孔a，丝杆a穿过所述过孔a与螺母a螺接，并且丝杆a穿过所述螺母a后伸入到所述竖向支撑套的开口内实现对支撑碗的支撑，所述螺母位于所述卡位a的上部。

优选的，所述螺母a外壁相对两侧还设置有向外伸出的侧翼，所述卡位a上设置有凹部，所述侧翼能够卡箍在所述凹部。

进一步的，所述横向支撑架包括与所述支撑碗固连的横向支撑套，还包括丝杆螺母b组件，丝丝杆螺母组件b包括端部带有卡部的螺杆b，所述丝杆b一端的卡部为向两端支出的翼片，所述翼片可卡抱住卡位b，所述横向支撑套间隙配合套在丝杆b的另一端，且在所述丝杆上螺接有螺母b，所述螺母b与所述横向支撑套相抵，通过螺母与丝杆的相对运动而调节横向支撑套的套入螺杆的深度。

进一步的，所述横向卡尺底部设置有与所述工字钢的翼板边缘支撑的斜杆。

进一步的，所述斜杆一段滑设在所述工字钢底部且在所述工字钢底部设置有限位部，另一端具有夹持口。

优选的，所述第一u形夹板的上通槽和下通槽均延伸至其抵板边缘，所述第二u形夹板的上通槽和下通槽均延伸至其抵板边缘；设置在上通槽处的支撑骨架的中心螺杆的端部设置有直径小于中心螺杆直径的第一凸部，所述第一凸部插入到所述第一u形夹板的抵板的上通槽内，设置在下通槽处的支撑骨架的中心螺杆的端部设置有直径小于中心螺杆直径的第二凸部，所述第二凸部插入到所述第二u形夹板的抵板的下通槽内。

有益效果：

本发明的锁脚锚杆定向装置，主要用于l形锁脚锚杆，既能够实现锁脚锚杆定向导向以及施工过程的实时调整，还能够保证定向装置不影响l形锁脚锚杆与工字钢的焊接。本发明中的锁脚锚杆定向装置，通过支撑骨架将第一u形夹板与第二u形夹板支撑在工字钢的翼板上，并且将第一u形夹板和第二u形夹板通过螺杆锁定到工字钢的腹板上。实现第一u形夹板和第二u形夹板与工字钢三点支撑固连。并且，本定向装置的固连方式不需要对工字钢进行额外的加工，既不需要在工字钢上焊接部件，也不需要在工字钢上进行切割或开槽。更为重要的效果是：本发明的定向装置在完成对l形锁脚锚杆的定位之后，也就是说锁脚锚杆完全插入岩壁之后；通过缩短支撑骨架中左横杆和右横杆的横向距离，能够解除第一u形夹板和第二u形夹板与工字钢之间的固定连接。使得第一u形夹板和第二u形夹板能够沿工字钢的翼板竖向滑动，并且脱离工字钢。然后运用于下一次的对l形锁脚锚杆的定向，实现重复利用。

并且，本发明中的锁脚锚杆定向装置，利用两个支撑碗支撑锁脚锚杆，通过调整两个支撑碗的高度差以及通过调整两个支撑碗的横向距离，可调整l形锁脚锚杆插入岩壁的位置和斜度。实现对锁脚锚杆的定向。

本发明的定向装置节约了工序，不需要对工字钢进行机加或焊接。并且本发明的定向装置可以多次重复利用，节省了时间和成本。

附图说明

图1为实施例中定向装置的结构简图(未安装托架组件和支撑骨架)；

图2为实施例中第一u形夹板和第二u形夹板的拼合图；

图3为实施例中第一u形夹板的侧视图；

图4为实施例中定向装置的正视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。

实施例：如图1-4所示，本实施例提供了一种用于l形锁脚锚杆的定向装置。

具体而言，本实施例的锁脚锚杆定向装置包括第一u形夹板1、第二u形夹板2和工字钢3，所述第一u形夹板一侧壁端部具有横向伸出的第一抵板11，所述第二u形夹板的一侧壁端部具有横向伸出的第二抵板21，所述第一u形夹板和第二u形夹板的u形槽分别夹设在工字钢3的腹板31左右两端的翼板32上，所述第一u形夹板的第一抵板以及第二u形夹板的第二抵板分别与所述工字钢的腹板相贴。本实施例中，第一u形夹板夹设在工字钢在内的贴近岩壁的翼板上，第二u形夹板夹设在工字钢在外的远离岩壁的翼板上。

而且，在所述第一u形夹板和第二u形夹板的相对的侧壁上分别设置有相对的上通槽4和相对的下通槽5。本实施例的定向装置还包括两个支撑骨架6，两个支撑骨架分别安装在上通槽和下通槽处，实现对第一u形夹板和第二u形夹板的支撑。

更具体的，所述支撑骨架包具有螺孔的左横杆61以及具有螺杆的右横杆62，所述右横杆上的螺杆与所述左横杆上的螺孔相配合，且所述左横杆的具有螺孔的一端的外壁上固定连接有突出的中心螺母63，所述中心螺母内螺接了与所述左横杆相垂直的中心螺杆64。本实施例中，所述左横杆的用于连接右横杆的一段为大径段，在所述大径段上设置有螺孔，所述右横杆与所述左横杆连接的一段设置有与所述螺孔配合的螺杆。而所述中心螺母焊接在所述左横杆的朝向右横杆的一端的端部，且所述中心螺母内螺接有中心螺杆，所述中心螺杆与所述左横杆和右横杆相垂直设置。

本实施例中的支撑骨架具有两个，分别用于上通槽和下通槽处。使用时，转动所述右横杆调整宽度，使得右横杆穿过第一u形夹板或第二u形夹板的上通槽并与工字钢的翼板相抵，使得左横杆穿过第二u形夹板或第一u形夹板的上通槽并与工字钢的翼板相抵。保证左横杆和右横杆的宽度方向上略大于工字钢的左右翼板实现过盈配合。然后安装中心螺杆，使其穿过中心螺母并与第一u形夹板或第二u形夹板的抵板相抵。用于下通槽处的支撑骨架同样按照上述方式进行安装。

作为本实施例的另一实施方式：所述第一u形夹板的第一抵板的上半部的横向宽度大于下半部的横向宽度，所述第二u形夹板的第二抵板的上半部的横向宽度小于下半部的横向宽度，且所述第一抵板的上半部的下边缘为朝内的倾斜状，所述第二抵板的上半部的下边缘为朝外的倾斜状，且所述第一u形夹板的第一抵板的边缘与所述第二u形夹板的第二抵板的边缘相契合。设置在所述上通槽处的支撑骨架的中心螺杆穿过中心螺母与所述第一u形夹板的第一抵板的上半部相抵，设置在所述下通槽处的支撑骨架的中心螺杆穿过中心螺母与所述第二u形夹板的第二抵板的下半部相抵。如此一来，能够保证第一u形夹板和第二u形夹板均能够实现三点支撑，更可靠的固定在工字钢上，避免发生位移。

另外的，在所述第一u形夹板的u形槽的槽壁上设置有多个等距的第一卡位b13，第二u形夹板的u形槽的槽壁上设置有多个等距第二卡位b23。所述第一u形夹板的u形槽底部设置有远离工字钢伸出的第一横向卡尺12，第二u形夹板的u形槽底部设置有远离工字钢伸出的第二横向卡尺22。所述第一u形夹板上设置的第一横向卡尺上设置有等距排列的第一卡位a14，以及第二u形夹板上设置的第二横向卡尺上设置有等距排列的第二卡位a24。而在所述第一u形夹板的第一横向卡尺上设置有与第一卡位a可拆卸连接的第一托架组件7；以及在第二u形夹板的第二横向卡尺上设置有与第二卡位a可拆卸连接的第二托架组件。本实施例中，第一托架组件和第二托架组件结构完全一致，因此采用相同编号说明。

在本实施例中，所述第一托架组件和第二托架组件均包括包括支撑碗701，所述支撑碗具有向上开口的弧形凹槽，所述支撑碗的底部设置有竖向支撑架，所述支撑碗的一侧设置与横向支撑架。其中，所述竖向支撑架包括与支撑碗底部固连的竖向支撑套702，所述竖向支撑套具有向下开口的，所述竖向支撑架还包括丝杆螺母组件a，在所述第一卡位a和第二卡位a上设置有丝杆过孔，所述丝杆a703穿过所述过孔与螺母a704螺接，并且穿过所述螺母后深入到所述支撑套的开口内实现对支撑碗的支撑。所述螺母a位于所述第一卡位a和第二卡位a的上部。作为本实施例的另一实施方式，所述螺母a外壁相对两侧还设置有向外伸出的侧翼，所述第一卡位a和第二卡位a上设置有凹部，所述侧翼能够卡箍在所述凹部。并且，将所述侧翼设计成与所述螺母a外壁铰接，可将侧翼向上掰时期脱离凹部便于移动，而在固定时可将其往下掰使其抱箍住第一卡位a和第二卡位a的凹部实现强固定。这种带限位的铰接结构现有技术中多有使用，在此不对其结构进行赘述。

继续的，本实施例中的横向支撑架包括与所述支撑碗固连的横向支撑套705，所述横向支撑套，还包括丝杆螺母组件b，包括端部带有卡部的螺杆b706，所述卡部为向两端支出的翼片，通过翼片可卡箍住第一卡位b和第二卡位b。且在所述丝杆b上螺接有螺母b707，所述螺母与所述支撑套相抵。所述支撑套间隙配合套在丝杆的另一端，通过螺母与丝杆的相对运动进而调节横向支撑套的套入螺杆的深度，最终调节支撑碗距工字钢的横向距离。

采用本实施例的锁脚锚杆定向装置，根据锁脚锚杆的打入位置，将上述定位装置固定安装到工字钢上。首先将第一u形夹板和第二u形夹板夹设到工字钢上，并且保证第一u形夹板的第一抵板的边缘和第二u形夹板的第二抵板的边缘相契合。然后采用两个支撑骨架，分别将第一u形夹板和第二u形夹板固定安装到工字钢上。再然后，安装所述第一托架组件和第二托架组件，调整第一托架组件和第二托架组件的相对位置，保证预定的斜度和高度。实现对锁脚锚杆的导向作用。在打入锁脚锚杆的过程中，若发生位置或者角度的偏差，可通过同时调整第一托架和第二托架的位置，或单独调整其中一个托架的位置来实现对锁脚锚杆的位置矫正。调整托架时，竖向支撑架可调整托架距工字钢的距离，通过调整竖向支撑架的螺杆a，使其脱离竖向支撑套，然后改变螺杆a的位置，再将竖向支撑套套于其上，实现了托架的横向距离的调整；同时的，通过调整螺杆a的插入卡位a的深度也可协助调整托架的高度。横向支撑架可调整托架的高度，通过调整螺母b使得螺杆b更深入的插入到横向支撑套中，然后使得螺杆b的卡部脱离卡位b，然后将托架往上抬或往下降，调整螺杆到合适高度。再通过螺母b使得螺杆由横向支撑套中伸出，并使得螺杆的卡部抱箍住卡位b；同事的，通过调整螺杆b的插入横向支撑套的深度与额可协助调整托架距工字钢的距离。

当将l形锁脚锚杆完全插入岩壁之后，调节支撑骨架的左横杆和右横杆，使得左横杆和由横杆的宽度之和小于工字钢的两翼板之间的宽度，脱离对第一u形夹板和第二u形夹板的定位，然后取出上下支撑骨架。并将第一u形夹板和第二u形夹板分别沿工字钢的两翼板向下滑离锁脚锚杆，然后再横向取出第一u形夹板和第二u形夹板，使得锁脚锚杆定向装置完全脱离工字钢。如此一来，便可进行l形锁脚锚杆和工字钢的焊接。

作为本实施例中的另一实施方式，所述第一横向卡尺和第二横向卡尺的底部均设置有与所述工字钢的翼板边缘支撑的斜杆。所述斜杆一端滑设在所述工字钢底部且在所述工字钢底部设置有限位部，另一端具有夹持口。具体而言，所述第一横向卡尺底部和第二横向卡尺底部设置有倒t形的滑道，所述斜杆一段具有与所述滑道相配合的滑孔，且所述t形滑道的远离工字钢的一段具有止点，而所述斜杆的另一端具有夹持口，所述夹持口用于夹设工字钢的翼板边缘。

作为本实施例的另一实施方式，所述第一u形夹板的上通槽和下通槽均延伸至其第一抵板边缘，所述第二u形夹板的上通槽和下通槽均延伸至其第二抵板边缘；设置在上通槽处的支撑骨架的中心螺杆的端部设置有直径小于中心螺杆直径的第一凸部，所述第一凸部插入到所述第一u形夹板的抵板的上通槽内，且第一凸部周围的螺杆形成台阶实现对第一抵板的限位。设置在下通槽处的支撑骨架的中心螺杆的端部设置有直径小于中心螺杆直径的第二凸部，所述第二凸部插入到所述第二u形夹板的抵板的下通槽内，且第二凸部周围的螺杆形成台阶实现对第一抵板的限位。

本实施例的锁脚锚杆定向装置，主要用于l形锁脚锚杆，既能够实现锁脚锚杆定向导向以及施工过程的实时调整，还能够保证定向装置不影响l形锁脚锚杆与工字钢的焊接。本实施例中的锁脚锚杆定向装置，通过支撑骨架将第一u形夹板与第二u形夹板支撑在工字钢的翼板上，并且将第一u形夹板和第二u形夹板通过螺杆锁定到工字钢的腹板上。实现第一u形夹板和第二u形夹板与工字钢三点支撑固连。并且，本定向装置的固连方式不需要对工字钢进行额外的加工，既不需要在工字钢上焊接部件，也不需要在工字钢上进行切割或开槽。更为重要的效果是：本实施例的定向装置在完成对l形锁脚锚杆的定位之后，也就是说锁脚锚杆完全插入岩壁之后；通过缩短支撑骨架中左横杆和右横杆的横向距离，能够解除第一u形夹板和第二u形夹板与工字钢之间的固连关系。使得第一u形夹板和第二u形夹板能够沿工字钢的翼板竖向滑动，并且脱离工字钢。然后运用于下一次的对l形锁脚锚杆的定向，实现重复利用。

并且，本实施例中的锁脚锚杆定向装置，利用两个支撑碗支撑锁脚锚杆，通过调整两个支撑碗的高度差以及通过调整两个支撑碗的横向距离，可调整l形锁脚锚杆插入岩壁的位置和斜度，实现对锁脚锚杆的定向。本实施例的定向装置节约了工序，不需要对工字钢进行机加或焊接。并且本发明的定向装置可以多次重复利用，节省了时间和成本。