提高锚杆或锚索锚固力的自动撑开装置的制作方法

本实用新型涉及一种锚杆或锚索用自动撑开装置，具体是一种提高锚杆或锚索锚固力的自动撑开装置。

背景技术：

随着矿产资源的开采，各种软岩巷道的支护成为困扰矿业发展的难题。自从锚索加固技术引进之后，我国矿山领域进行了充分利用，并且有了长足的发展，提高了巷道的稳定性。但在现场施工和实地运用过程中出现了一些问题，比如在钻孔过程中，由于岩体或者煤体结构松软，钻孔易发生变形，从而造成锚索索体与钻孔直径不匹配，因此进行锚固时，锚固剂会沿着间隙向外鼓，造成锚固剂的不均匀分布，锚固效果得不到保障，一旦锚索锚固失效，难以对上覆岩层形成整体结构，造成巷道围岩不稳定，对施工造成很大影响。因此，如何改善锚索的锚固效果，提高锚索的承载能力，是本行业亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种提高锚杆或锚索锚固力的自动撑开装置，能有效保证锚固剂在钻孔内均匀分布同时防止锚固剂从钻孔内流出，从而能提高锚杆或锚索的承载能力，有效控制围岩变形，减少二次支护的情况发生。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种提高锚杆或锚索锚固力的自动撑开装置，包括变径环、连接杆、正六边形螺母和撑开片，变径环套在锚固装置上并与锚固装置紧固连接，变径环由大环和小环同轴固定组成，大环的内径与小环的内径相同，大环的外径大于小环的外径；正六边形螺母滑动地套在锚固装置上，连接杆和撑开片的数量均为六个，每个撑开片均由叶片和焊接片以合页结构连接组成，六个撑开片的焊接片分别与正六边形螺母的六个表面焊接固定，六个撑开片的叶片分别与六个连接杆的一端铰接，六个连接杆的另一端通过铰接连接座分别与变径环的大环铰接；所述锚固装置为锚杆或锚索。

进一步，所述正六边形螺母的内径为楔形结构，其靠近变径环一侧的正六边形螺母内径大于小环的外径，远离变径环一侧的正六边形螺母内径小于小环的外径。

进一步，所述连接杆在未撑开之前，其与锚杆或锚索的轴向具有夹角。

与现有技术相比，本实用新型采用变径环、连接杆、正六边形螺母和叶片相结合方式，在未撑开时，连接杆及叶片贴合在锚杆或锚索的外表面，从而不会对锚杆或锚索进入钻孔时造成影响，当锚杆或锚索在钻孔内持续推进对锚固剂进行挤压时，锚固剂会对正六边形螺母的继续移动造成阻力，从而使正六边形螺母相对变径环滑动，缩小两者的间距，进而变径环通过连接杆推动叶片的其中一页展开，使其与锚杆或锚索的外表面的夹角不断增大，最终六个叶片展开后会减小钻孔内壁与叶片之间的间隙，从而有效的阻止锚固剂向钻孔外部的泄漏，并且随着锚杆或锚索持续推进，变径环与正六边形螺母最终相对固定，此时叶片处于最大展开，其可对锚固剂持续挤压，由于锚固剂为流体，受压后会使其均匀分布。因此能有效保证锚固剂在钻孔内均匀分布同时防止锚固剂从钻孔内流出，从而能提高锚杆或锚索的承载能力，有效控制围岩变形，减少二次支护的情况发生。

附图说明

图1为本实用新型叶片未撑开的结构示意图

图2为本实用新型叶片撑开后的结构示意图

图3为本实用新型叶片未撑开的径向剖视图

图4为本实用新型叶片撑开后的径向剖视图

图5为本实用新型叶片未撑开的轴向结构放大图

图6为本实用新型叶片撑开后的轴向结构放大图

图7是本实用新型装配后的整体结构示意图

图8是本实用新型中连接杆与铰接连接座的结构示意图

图中：1、锚具，2、垫片，3、锚索托盘，4、锚索索体，5、变径环，6、连接杆，7、撑开片，8、铰接连接座，9、叶片，10、正六边形螺母。

具体实施方式

下面将对本实用新型作进一步说明。

如图所示，本实用新型包括变径环5、连接杆6、正六边形螺母10和撑开片7，变径环 5套在锚固装置上并与锚固装置紧固连接，变径环5由大环和小环同轴固定组成，大环的内径与小环的内径相同，大环的外径大于小环的外径；正六边形螺母10滑动地套在锚固装置上，连接杆6和撑开片7的数量均为六个，每个撑开片7均由叶片9和焊接片以合页结构连接组成，六个撑开片7的焊接片分别与正六边形螺母10的六个表面焊接固定，六个撑开片7的叶片9分别与六个连接杆6的一端铰接，六个连接杆6的另一端通过铰接连接座8 分别与变径环5的大环铰接；所述锚固装置为锚杆或锚索。

进一步，所述正六边形螺母10的内径为楔形结构，其靠近变径环5一侧的正六边形螺母10内径大于小环的外径，远离变径环5一侧的正六边形螺母10内径小于小环的外径。这种结构可使正六边形螺母10相对变径环5滑动一定距离后与变径环5相对固定继续推进，从而不仅可保证连接杆6对叶片9推动后的展开，而且能在叶片9达到最大展开角度后可持续保持；另外这种楔形结构能提高对锚固剂防泄漏效果。

进一步，所述连接杆6在未撑开之前，其与锚杆或锚索的轴向具有夹角，叶片9的形状为统一一侧腰线垂直于所在六边形的边；这样的结构能方便展开时连接杆6对叶片9的推动，同时保证叶片9的展开度。

本实用新型的具体工作步骤为：

A、钻设锚杆或锚索钻孔，待锚杆或锚索钻孔成型后，将锚固药卷送入钻孔底部；

B、将锚索索体4或锚杆杆体的一端放入钻孔内，并将钻机与锚索索体4或锚杆杆体的另一端连接，开动钻机，使锚索索体4或锚杆杆体边旋转边缓慢推入钻孔内部，进而使锚固剂缓慢推入钻孔眼底。

C、在锚索索体4或锚杆杆体推进压缩过程中锚固剂受压鼓出时，锚固剂会从钻孔内部向外流出，持续当锚固剂接触到正六边形螺母10时，正六边形螺母10受阻力停止移动，此时锚索索体4或锚杆杆体受钻机的推力继续推进，进而使固定在锚索索体4或锚杆杆体上的变径环5继续推进，变径环5与正六边形螺母10之间的间距缩小，变径环5通过连接杆6推动各个撑开片7的叶片9展开，减小叶片9与钻孔内壁之间的间隙，阻止锚固剂的外漏；

D、锚索索体4或锚杆杆体继续推进时，变径环5持续靠近正六边形螺母10，变径环5 的小环缓慢嵌入正六边形螺母10内，直至当变径环5的小环外径与正六边形螺母10内径完全贴合后，此时叶片9的展开度达到最大，正六边形螺母10与锚索索体4或锚杆杆体同步推进，对锚固剂进一步压紧，使锚固剂均匀分布，直至锚固剂凝固。

E、待锚固剂凝固后，在处于钻孔外的锚索索体4或锚杆杆体端部依次穿入锚索托盘3、垫板2及锚具1，对完成锚固后的锚索或锚杆进行预紧。