一种应对支护区变形进行协调的支护锚杆的制作方法

1.本实用新型属于锚杆支护技术领域，具体地说是一种应对支护区变形进行协调的支护锚杆。


背景技术：

2.软土地区基坑开挖典型特征是变形大，对于支护结构的抗变形能力考验较大。锚杆支护是基坑支护最常用方式，但目前绝大多数锚杆刚度较大，限制基坑变形能力较强，对于软土地区的大变形所增加的附加荷载，使锚杆过早的达到极限破坏状态，而失去支护作用，使得基坑发生破坏。由于基坑形变作用于锚杆上的载荷，除了存在剪切力之外，还存在沿锚杆轴向上的拉力。


技术实现要素：

3.为解决在软土地区基坑变形大，造成锚杆负荷增加，缩短使用周期，并最终导致基坑发生破坏的问题，本实用新型提供一种应对支护区变形进行协调的支护锚杆。
4.本实用新型是通过下述技术方案来实现的：
5.一种应对支护区变形进行协调的支护锚杆，包括伸缩锚杆、固定托盘和锚固头；所述固定托盘设置于所述伸缩锚杆的一端；所述锚固头设置于所述伸缩锚杆的另一端；所述伸缩锚杆包括主杆、中心杆和弹簧，所述中心杆插接于所述主杆内部，所述弹簧设置于所述主杆内部的中心杆外侧，并对中心杆向主杆外部的移动提供回弹力。
6.由于基坑变形对锚杆造成的剪切力，不能通过将锚杆设计为可弯折的结构来抵御剪切力，因此只能通过将锚杆设计为沿轴向伸缩的套管结构，来承受基坑形变对锚杆产生的拉力，延长了支护锚杆的有效使用周期，避免基坑过早出现缺少支护发生破坏的情况。
7.本实用新型的进一步改进还有，上述主杆内设有与所述中心杆端部连接的顶板；所述主杆靠近中心杆的一端连接有与中心杆相配合的阻隔板。通过顶板与阻隔板的相配合，对套设在中心杆上的弹簧提供一个限位作用，在受到基坑变形产生的轴向拉力后，通过弹簧的两端分别与顶板和阻隔板相配合，对形变产生的轴向拉力可做出适应的调整。
8.本实用新型的进一步改进还有，上述阻隔板远离主杆的一侧设有限位板，所述限位板安装于所述中心杆上。通过中心杆上的限位板与主杆上的阻隔板相配合抵接，限制中心杆延伸进主杆内的距离，以保证伸缩锚杆的初始使用长度。
9.本实用新型的进一步改进还有，上述主杆的端口处设有与中心杆相配合的第一密封件。通过第一密封件避免杂质进入到主杆的内腔中，从而对弹簧的使用造成阻碍。
10.本实用新型的进一步改进还有，上述固定托盘通过铰接件连接所述伸缩锚杆。通过铰接件使得固定托盘与伸缩锚杆之间可以调整夹角角度，以适应基坑发生的形变，保证固定托盘对伸缩锚杆端部的位置固定；同时，由于固定托盘与伸缩锚杆之间的角度调整可以调节并减少一部分作用在伸缩锚杆上的剪力，从而保护支护锚杆。
11.本实用新型的进一步改进还有，上述铰接件包括球槽和与该球槽相配合的连接
球；所述球槽设置于所述固定托盘或伸缩锚杆上，所述连接球设置于所述伸缩锚杆或固定托盘上。通过球槽与连接球的相配合，可以进行向任意角度的万向调节，以提升将支护锚杆伸入到基坑岩层内的便利性。
12.本实用新型的进一步改进还有，上述球槽的槽口处设有与所述连接球相配合的第二密封件。通过第二密封件避免杂质进入到球槽内，造成连接球的转动困难。
13.本实用新型的进一步改进还有，上述固定托盘包括垫板、螺杆和紧固螺母；所述螺杆的一端与铰接件相接，所述垫板套设于所述螺杆上，所述紧固螺母位于垫板背离铰接件的一侧，且紧固螺母与螺杆螺纹连接并对垫板压紧。通过紧固螺母对设置于螺杆上的垫板压紧固定，可形成垫板增加支护锚杆端部与基坑的固定面积。
14.从以上技术方案可以看出，本实用新型的有益效果是：由于基坑变形对锚杆造成的剪切力，不能通过将锚杆设计为可弯折的结构来抵御剪切力，因此只能通过将锚杆设计为沿轴向伸缩的套管结构，来承受基坑形变对锚杆产生的拉力，延长了支护锚杆的有效使用周期，避免基坑过早出现缺少支护发生破坏的情况。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型具体实施方式的结构示意图。
17.图2为本实用新型具体实施方式的主杆与中心杆组合构示意图。
18.图3为本实用新型具体实施方式的固定托盘结构示意图。
19.图4为本实用新型具体实施方式的螺杆与紧固螺母的端面组合示意图。
20.附图中：1、伸缩锚杆，11、主杆，111、阻隔板，12、中心杆，121、顶板，122、限位板，13、弹簧，2、固定托盘，21、螺杆，22、紧固螺母，23、垫板，3、锚固头，4、铰接件，41、球槽，42、连接球。
具体实施方式
21.为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
22.如附图所示，一种应对支护区变形进行协调的支护锚杆，包括伸缩锚杆1、固定托盘2和锚固头3；所述固定托盘2设置于所述伸缩锚杆1的一端。所述固定托盘2通过铰接件4连接所述伸缩锚杆1。通过铰接件4使得固定托盘2与伸缩锚杆1之间可以调整夹角角度，以适应基坑发生的形变，保证固定托盘2对伸缩锚杆1端部的位置固定；同时，由于固定托盘2与伸缩锚杆1之间的角度调整可以调节并减少一部分作用在伸缩锚杆1上的剪力，从而保护支护锚杆。
23.所述铰接件4包括球槽41和与该球槽41相配合的连接球42；所述球槽41设置于所
述固定托盘2或伸缩锚杆1上，所述连接球42设置于所述伸缩锚杆1或固定托盘2上。通过连接球42在球槽41内可自由转动的配合，可以进行向任意角度的万向调节，以提升将支护锚杆伸入到基坑岩层内的便利性。
24.所述球槽41的槽口处设有与所述连接球42相配合的第二密封件。通过第二密封件避免杂质进入到球槽41内，造成连接球42的转动困难。
25.所述固定托盘2包括垫板23、螺杆21和紧固螺母22；所述螺杆21的一端与球槽41或连接球42相接，所述垫板23套设于所述螺杆21上，所述紧固螺母22位于垫板23背离铰接件4的一侧，且紧固螺母22与螺杆21螺纹连接并对垫板23压紧。通过紧固螺母22对设置于螺杆21上的垫板23压紧固定，可形成垫板23增加支护锚杆端部与基坑的固定面积。
26.所述锚固头3设置于所述伸缩锚杆1的另一端。通过锚固头3以增加支护锚杆的进端(即固定托盘2作为支护锚杆的操作端，进端为远离固定托盘2的一端)在基坑岩层内的固定。
27.所述伸缩锚杆1包括主杆11、中心杆12和弹簧13，所述中心杆12插接于所述主杆11内部，也就是说，支杆与中心杆12为套管结构。所述主杆11与连接球42或球槽41相接，中心杆12远离固定托盘2的一端与锚固头3相接。所述弹簧13设置于所述主杆11内部的中心杆12外侧，并对中心杆12向主杆11外部的移动提供回弹力。也就是说，所述弹簧13套设于延伸进主杆11内部的中心杆12外侧。所述弹簧13为拉伸弹簧。
28.所述主杆11内设有与所述中心杆12端部连接的顶板121；所述主杆11靠近中心杆12的一端连接有与中心杆12相配合的阻隔板111。通过顶板121与阻隔板111的相配合，对套设在中心杆12上的弹簧13提供一个限位作用，在受到基坑变形产生的轴向拉力后，通过弹簧13的两端分别与顶板121和阻隔板111相配合，对形变产生的轴向拉力可做出适应的调整。
29.所述阻隔板111远离主杆11的一侧设有限位板122，所述限位板122安装于所述中心杆12上。通过中心杆12上的限位板122与主杆11上的阻隔板111相配合抵接，限制中心杆12延伸进主杆11内的距离，以保证伸缩锚杆1的初始使用长度。
30.所述主杆11的端口处设有与中心杆12相配合的第一密封件。通过第一密封件避免杂质进入到主杆11的内腔中，从而对弹簧13的使用造成阻碍。
31.综上所述本装置的使用原理：基坑开挖后将支护锚杆伸入稳定岩层中固定好，随着时间推移，软土地层将产生较大变形，对支护锚杆产生附加力，通过操作端部的固定托盘2将力传递给伸缩锚杆1。基坑软土层出现形变后，伸缩锚杆1左侧端部变形量最大，对固定托盘2产生较大的剪切变形，固定托盘2可以铰接件4进行上下左右转动，协调一部分变形，减少作用在伸缩锚杆1上的剪力，从而保护了锚杆体；同时基坑软土层大变形产生的力会向两端拉动伸缩锚杆1，并将力传递给主杆11与中心杆12体之间的拉伸弹簧，使伸缩锚杆1随着土层产生一定的变形，有效减少作用在杆体上的拉力，保护了整体支护锚杆结构，避免过早破坏，失去支护功能。
32.本实用新型所述的一种应对支护区变形进行协调的支护锚杆，由于基坑变形对锚杆造成的剪切力，不能通过将锚杆设计为可弯折的结构来抵御剪切力，因此只能通过将锚杆设计为沿轴向伸缩的套管结构，来承受基坑形变对锚杆产生的拉力，延长了支护锚杆的有效使用周期，避免基坑过早出现缺少支护发生破坏的情况。
33.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同、相似部分互相参见即可。
34.本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”“内侧”等如果存在是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
35.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。