一种自进式锚杆的制作方法
【专利摘要】本发明涉及锚固【技术领域】，尤其涉及一种自进式锚杆，包括中空的筒状构件，所述筒状构件一端设有钻头，所述筒状构件外侧纵向间隔设有多个与钻机动力头连接的动力适配器。本发明所述自进式锚杆由于把锚杆分成多个阶段进行钻进，所以可以采用钻进行程较小的钻机，降低钻孔成本，另外，由于锚杆露出地面的受力段缩短，所以锚杆受力情况大为改善，更不易扭曲，强度要求低，可以减小筒状构件的壁厚，降低锚杆材料成本。
【专利说明】一种自进式描杆
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及锚固【技术领域】，尤其涉及一种自进式锚杆。
【背景技术】
[0002]锚杆技术被广泛应用到各个工程【技术领域】，比如基坑、边坡、地下室抗浮、隧道及地下工程的加固防护，在一些地质松软的复杂地况下，采用先成型锚孔再插入锚杆注浆的方式，在施工中容易出现塌孔的情况，成孔率较低，塌孔后锚杆无法插入锚孔，影响施工进度，此时人们经常采用自进式锚杆，即锚杆带有钻头，可以充当钻杆自行钻进，不再取出，现有自进式锚杆一般都是在锚杆的上端设置一个与钻机相连接的接头，钻机的动力头与所述接头连接，以提供扭矩和上下的驱动力，普通钻机的行程一般较短，仅为几米，当锚杆长度较大，达十几米甚至几十米时，需要利用大型的钻机，钻孔成本急剧上升，而且在钻孔初期，整个锚杆都露在外面，即要承受扭矩又要承受向下的压力，受力情况不佳，容易扭曲，所以自进式锚杆强度要求高，一般壁厚较厚，自进式锚杆成孔后不再取出，不能重复利用，所以相当浪费。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种更易钻进、不易扭曲、低成本的自进式锚杆。
[0004]本发明是这样实现的:一种自进式锚杆，包括中空的筒状构件，所述筒状构件一端设有钻头，所述筒状构件外侧纵向间隔设有多个与钻机动力头连接的动力适配器。
[0005]其中，所述筒状构件内部还设有芯杆，所述芯杆通过定位器与筒状构件分离并固定连接，所述定位器上设有流体通孔，所述筒状构件与芯杆之间形成全长贯通的流体通道。
[0006]其中，所述钻头侧面还设有横向或径向出液孔。
[0007]其中，所述动力适配器为平口、弧形瓦口或齿口动力适配器。
[0008]其中，所述动力适配器通过焊接固定在筒状构件上。
[0009]其中，所述定位器为圆形，所述定位器的外径与筒状构件的内径相适配，所述定位器上设有用于固定芯杆的定位孔；或者所述定位器为多角支架，所述多角支架上设有用于固定芯杆的定位孔。
[0010]其中，所述定位器通过螺纹连接、卡接或法兰连接固定在芯杆或筒状构件上。其中，所述定位器至少为两个，所述定位器使芯杆位于筒状构件的中心位置。
[0011]其中，所述筒状构件为分段式结构，由多个筒状构件单元连接而成。
[0012]本发明的有益效果为:本发明所述自进式锚杆的筒状构件外侧纵向(或称轴向)间隔设有多个动力适配器，在钻进时，先将钻机的动力头作用于最下方的动力适配器钻进，当最下方的一段筒状构件钻进完成后，将钻机的动力头夹持器松开并提升，使钻机的动力头作用于相邻上方的动力适配器，以进行第二阶段的钻进，依此类推，直至整个锚杆钻进至设计标高为止，由于把锚杆分成多个阶段进行钻进，所以可以采用钻进行程较小的钻机，降低钻孔成本，另外，由于钻进时锚杆露出地面的受力段(即钻机动力头到地面之间锚杆的长度段)缩短，所以锚杆受力情况大为改善，更不易扭曲，强度要求低，可以减小筒状构件的壁厚，降低锚杆材料成本。另外，这些动力适配器还可兼作锚杆的承载体或锚固构件以及对中器，可增加锚杆的锚固力，可帮助锚杆在锚孔内居中。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明所述自进式锚杆实施例一的结构示意图；
[0014]图2是本发明所述自进式锚杆实施例一的俯视图；
[0015]图3是图2中A-A向剖示图；
[0016]图4是图3中B-B向剖示图；
[0017]图5是本发明所述自进式锚杆实施例一施工过程状态示意图；
[0018]图6是动力适配器为弧形瓦口动力适配器的结构示意图；
[0019]图7是动力适配器为齿口动力适配器的结构示意图；
[0020]图8是本发明所述自进式锚杆实施例二的结构示意图；
[0021]图9是本发明所述自进式锚杆实施例二施工过程状态示意图；
[0022]图10是本发明所述自进式锚杆实施例二使用状态示意图；
[0023]图11是本发明所述自进式锚杆实施例二的横断面示意图；
[0024]图12是本发明所述自进式锚杆的定位器为三角支架时的横断面示意图；
[0025]图13是本发明所述自进式锚杆实施例三的结构示意图；
[0026]图14是本发明所述自进式锚杆实施例三施工过程状态示意图；
[0027]图15是本发明所述自进式锚杆实施例三使用状态示意图。
[0028]其中，1、筒状构件；2、钻头；21、出液孔；3、动力适配器;4、芯杆;5、定位器；51、流体通孔；52、定位孔；6、流体通道；7、注浆固结体；8、注浆包裹体；9、锚孔；10、动力头夹持器。
【具体实施方式】
[0029]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0030]作为本发明所述自进式锚杆的实施例一，如图1至图5所示，所述锚杆包括中空的筒状构件1，所述筒状构件I 一端设有钻头2，所述筒状构件I外侧纵向间隔设有多个与钻机动力头连接的动力适配器3。
[0031]本发明所述自进式锚杆的筒状构件I外侧纵向(或称轴向，筒状构件的长度方向)间隔设有多个动力适配器3，在钻进时，先将钻机的动力头作用于最下方的动力适配器3钻进，当最下方的一段筒状构件I钻进完成后，将钻机的动力头夹持器松开并提升，使钻机的动力头作用于相邻上方的动力适配器3，以进行第二阶段的钻进，依此类推，直至整个锚杆钻进至设计标高为止，由于把锚杆分成多个阶段进行钻进，所以可以采用钻进行程较小的钻机，降低钻孔成本，另外，由于锚杆露出地面的受力段缩短，所以锚杆受力情况大为改善，更不易扭曲，强度要求低，可以减小筒状构件I的壁厚，降低锚杆材料成本。
[0032]在本实施例中，如图2所示，所述动力适配器3为平口动力适配器，通过焊接固定在筒状构件I上，可以与平口动力头夹持器相适配，并从钻机动力头获取扭矩和上下方向的驱动力，当然也可以为如图6所示的弧形瓦口动力适配器，或如图7所示的齿口动力适配器，以便与不同口型的动力头夹持器相配合。
[0033]在上述实施例中，所述筒状构件还可以为分段式结构，由多个筒状构件单元连接而成，连接方式具体可以为螺纹连接、卡接或法兰连接，当锚杆的长度较长时，采用整体式结构不易加工和运输时，可以采用此种方案。
[0034]作为本发明所述自进式锚杆的实施例二，如图8至图11所示，与实施例一不同之处在于所述筒状构件I内部还设有芯杆4，所述芯杆4通过定位器5与筒状构件I分离并固定连接，所述定位器5上设有流体通孔51，所述筒状构件I与芯杆4之间形成全长贯通的流体通道6。所述芯杆4在锚固时为主要受力部件。
[0035]由于地层或地下水对混凝土和锚杆杆体总有或轻或重的腐蚀性，所以永久性锚固、抗浮或抗拔工程的耐久性和承载力很难得到有效的保障，需要对锚杆进行防腐处理，锚杆的防腐是一个老大难问题。
[0036]本发明所述锚杆在钻进时，通过所述流体通道6向钻头2输送钻孔液体；钻孔完成后通过所述流体通道6向锚孔9内注浆，可以确保注浆浆液从锚杆底部出浆，可以完全置换出锚孔9底部的泥浆，从而确保锚孔9的施工质量。当锚杆钻进完成后，即可从筒状构件I上端向筒状构件I内部灌注水泥浆，所述水泥浆固化后在筒状构件I内部形成注浆固结体7，在外部形成注浆包裹体8，注浆固结体7对芯杆4形成全程密封保护，筒状构件I和注浆固结体7都可以防止地下水土与芯杆4直接接触对芯杆4的化学腐蚀和地下介质中的杂散电流对芯杆4的电化学腐蚀，并且筒状构件I与芯杆4之间的注浆固结体7为三向受力状态，相比现有技术中的注浆包裹体受力状况大为改善，强度更高，不易产生裂缝，从而使锚杆的服役期大大延长。
[0037]在本实施例中，如图11所示，所述定位器5为圆形，所述定位器5的外径与筒状构件I的内径相适配，所述定位器5上设有用于固定芯杆4的定位孔52，所述定位孔52 —般情况下为通孔，部分定位器5的定位孔52也可以为盲孔。另外，所述定位器5还可以为多角支架，所述多角支架上设有用于固定芯杆4的定位孔52，如图12所示，所述定位器5为三角支架，当然所述定位器5也可以为一字形支架(二角支架)或四角支架等多角支架，均能起到相同的固定连接作用。
[0038]在本发明中，所述定位器5可以通过螺纹连接、卡接或法兰连接等多种方式固定在芯杆或筒状构件I上。
[0039]当所述芯杆4位于筒状构件I的中心位置时，筒状构件I和注浆固结体7的防腐效果最好，为了使所述芯杆4能够稳定地处于筒状构件I的中心位置，本发明所述定位器5应至少为两个，并且最好位于筒状构件I的上下两端，当筒状构件I和芯杆2长度较长时，还可以在筒状构件I的中部均匀地设置多个定位器5，此时定位器5同时具有居中器的作用。
[0040]作为本发明所述自进式锚杆的实施例三，如图13至图15所示，与实施例二不同之处在于所述钻头2侧面设有横向或径向出液孔21，所述出液孔21为圆孔形或直线型的高速出液孔，具有一定压力的浆液从所述出液孔21射出时，可以对锚孔9的孔壁起到冲击作用，从而实现扩孔功能，可以施工扩大头锚杆，扩大头锚杆在提高抗拔力减小位移方面具有明显的优势。
[0041]在实施例二和三中，所述筒状构件也可以采用由多个筒状构件单元连接而成的分段式结构。
[0042]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种自进式锚杆，包括中空的筒状构件，所述筒状构件一端设有钻头，其特征在于，所述筒状构件外侧纵向间隔设有多个与钻机动力头连接的动力适配器。
2.根据权利要求1所述的自进式锚杆，其特征在于，所述筒状构件内部还设有芯杆，所述芯杆通过定位器与筒状构件分离并固定连接，所述定位器上设有流体通孔，所述筒状构件与芯杆之间形成全长贯通的流体通道。
3.根据权利要求1所述的自进式锚杆，其特征在于，所述钻头侧面还设有横向或径向出液孔。
4.根据权利要求1所述的自进式锚杆，其特征在于，所述动力适配器为平口、弧形瓦口或齿口动力适配器。
5.根据权利要求1所述的自进式锚杆，其特征在于，所述动力适配器通过焊接固定在筒状构件上。
6.根据权利要求2所述的自进式锚杆，其特征在于，所述定位器为圆形，所述定位器的外径与筒状构件的内径相适配，所述定位器上设有用于固定芯杆的定位孔；或者所述定位器为多角支架，所述多角支架上设有用于固定芯杆的定位孔。
7.根据权利要求2所述的自进式锚杆，其特征在于，所述定位器通过螺纹连接、卡接或法兰连接固定在芯杆或筒状构件上。
8.根据权利要求2所述的自进式锚杆，其特征在于，所述定位器至少为两个，所述定位器使芯杆位于筒状构件的中心位置。
9.根据权利要求1至8任一项所述的自进式锚杆，其特征在于，所述筒状构件为分段式结构，由多个筒状构件单元连接而成。
【文档编号】E02D5/74GK103526756SQ201310515716
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】曾庆义 申请人:曾庆义