一种隧道土岩层用钻锚设备及其施工方法与流程

本申请涉及土岩层钻孔，尤其是涉及一种隧道土岩层用钻锚设备及其施工方法。

背景技术：

1、随着社会经济的快速发展，锚杆支护是指在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下硐室施工中采用的一种加固支护方式。这种加固支护方式用金属件、木件、聚合物件或其他材料制成杆柱，打入地表岩体或硐室周围岩体预先钻好的孔中，或依赖于黏结作用将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果，以达到支护的目的。

2、但是，现目前施工，遇到土岩层松软的情况下，在利用钻孔的设备将锚孔钻好，钻孔设备撤离锚孔后，锚孔内部容易坍塌导致锚杆装入时安装不到位，从而导致锚杆的安装存在困难。

技术实现思路

1、为了降低锚杆安装存在的困难，并提高锚杆的安装效率，本申请提供一种隧道土岩层用钻锚设备及其施工方法。

2、第一方面，本申请提供的一种隧道土岩层用钻锚设备，包括支撑架，所述支撑架包括支撑台和滑动座，所述滑动座滑动设置于所述支撑台上；

3、钻锚组件，转动设置于所述滑动座上，所述钻锚组件转动的轴向与所述滑动座的滑动方向相平行；

4、锚杆组件，滑动设置于所述钻锚组件内，所述锚杆组件沿所述钻锚组件的轴向方向滑动；

5、驱动组件，设置于所述滑动座上，用于驱动所述钻锚组件转动。

6、通过采用上述技术方案，当对较松软的土岩层进行钻锚时，将支撑架放置于需要锚定的区域旁，滑动座滑动后带动钻锚组件靠近锚定区域，然后驱动组件驱动钻锚组件转动，以对锚定的区域进行钻孔，直至锚孔形成后，钻锚组件继续处于锚孔内，将锚杆组件滑入钻锚组件内，使得锚杆组件在钻锚组件的支撑下进入锚孔内。然后滑动座带动钻锚组件撤出锚孔，以使锚杆组件留在锚孔内，以便于将混凝土浆注入锚孔内将锚杆组件固定。本申请通过采用锚杆组件滑动设置于钻锚组件内的方式，使得钻锚组件完成锚孔的钻取后，锚杆组件直接留在锚孔内，以使得锚杆组件安装一步到位，从而降低锚杆安装存在的困难，并提高锚杆的安装效率。

7、可选的，所述钻锚组件包括：

8、钻杆，具有第一端部和第二端部，所述第一端部转动于所述滑动座内，所述钻杆位于所述滑动座外的周壁上设置有螺纹刀片；

9、多个钻头，设置于所述第二端部上。

10、可选的，所述第二端部背离所述第一端部的端面开设有安装槽，所述钻头铰接于所述安装槽的槽底，所述钻头位于所述安装槽内沿所述钻杆的周向方向分布，所述钻头背离所述安装槽槽底的尖端从所述安装槽内露出。

11、可选的，所述钻锚组件还包括锚头，所述锚头设置于所述第二端部背离所述第一端部的端面，所述锚头沿所述钻杆的周向方向分布，在所述钻杆轴向上，所述锚头位于所述钻杆上的高度与所述钻头位于所述钻杆上的高度。

12、可选的，每一所述钻头均朝远离所述钻杆的方向渐缩，所述钻头包括第一钻面和第二钻面，所述第一钻面靠近所述锚头设置，所述第二钻面与相邻所述钻头上的第二钻面相抵接，当所述第一钻面与所述安装槽槽壁相抵接时，所述第二钻面之间限定出供所述锚杆组件滑出所述钻杆的锚定通道。

13、可选的，所述第二钻面上设置有钻尖部，所述钻尖部沿所述钻杆的径向方向延伸。

14、可选的，所述钻杆内部开设有贯穿所述第一端部和第二端部的安装通道，所述安装通道与所述锚定通道连通，所述锚杆组件包括：

15、锚杆，滑动设置于所述安装通道和所述锚定通道内，且所述锚杆开设有注浆孔，所述注浆孔贯穿所述锚杆的两端。

16、可选的，所述锚杆组件还包括位于所述锚杆端部的多个加强杆，所述加强杆铰接于所述锚杆的周壁上，所述锚杆上还开设有供所述加强杆转入的容纳槽，所述加强杆远离与所述锚杆铰接的一端延伸出容纳槽，所述锚杆与所述安装通道内壁之间具有间隙，所述加强杆延伸出容纳槽的一端远离所述锚杆的端部设置，并且用于与所述钻头的自由端相抵接。

17、可选的，所述钻锚设备还包括滑动设置于所述支撑台上的定位座，所述定位座上开设有连通所述注浆孔的注浆通道，所述定位座的滑动方向与所述滑动座的滑动方向相同，所述定位座朝向所述滑动座的侧壁上设有若干定位块，所述定位块围绕所述注浆通道周向设置，所述锚杆朝向定位座的端面上开设有供所述定位块卡入的定位槽。

18、第二方面，本申请提供一种隧道土岩层用钻锚设备的施工方法，通过使用上述的隧道土岩层钻锚设备采用如下的技术方案：

19、对待进行锚定的区域进行标点，并将支撑架移动至需锚定的区域；

20、将钻杆的钻头和锚头对准待锚定的标点，启动驱动组件驱动钻杆转动，同时滑动座带动钻杆朝锚定的区域进行靠近，以形成锚孔；

21、将锚杆放入安装通道，使得锚杆具有加强杆的端部进入锚定通道；

22、再将定位座朝滑动座滑动，直至定位块滑入定位槽；

23、驱动组件驱动钻杆相对于锚杆转动；

24、滑动座带动钻杆朝定位座滑动，直至钻头滑过加强杆，然后滑动座带动钻杆朝远离定位座滑动，直至钻头抵接加强杆转动至与锚杆相垂直；

25、将混凝土浆通过注浆通道注入锚杆具有加强杆的端部，滑动座带动钻杆脱离锚孔。

26、综上所述，本申请通过驱动组件驱动钻杆转动，通过钻头和锚头对土岩层进行钻取，以形成锚孔。在钻取的过程中，滑动座还带动钻杆朝锚孔内部移动，以加深锚孔的深度，直至锚孔钻取结束后，将锚杆滑入钻杆内，并通过锚杆抵接钻头转动，使得锚杆进入锚定通道，以将锚杆安装到位。此时滑动座在带动钻杆朝锚孔外滑动，使得钻头滑过加强杆，然后滑动座再带动钻杆朝锚孔内滑动，使得钻头抵接于加强杆，以抵动加强杆从容纳槽内转出至与锚杆相垂直，以增大锚杆位于锚孔内和土岩层，及后续注入混凝土的接触面积，从而加强锚杆锚定的稳定性。

技术特征：

1.一种隧道土岩层用钻锚设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的隧道土岩层用钻锚设备，其特征在于，所述钻锚组件(2)包括：

3.根据权利要求2所述的隧道土岩层用钻锚设备，其特征在于，所述第二端部(212)背离所述第一端部(211)的端面开设有安装槽(214)，所述钻头(22)铰接于所述安装槽(214)的槽底，所述钻头(22)位于所述安装槽(214)内沿所述钻杆(21)的周向方向分布，所述钻头(22)背离所述安装槽(214)槽底的尖端从所述安装槽(214)内露出。

4.根据权利要求3所述的隧道土岩层用钻锚设备，其特征在于，所述钻锚组件(2)还包括锚头(26)，所述锚头(26)设置于所述第二端部(212)背离所述第一端部(211)的端面，所述锚头(26)沿所述钻杆(21)的周向方向分布，在所述钻杆(21)轴向上，所述锚头(26)位于所述钻杆(21)上的高度与所述钻头(22)位于所述钻杆(21)上的高度。

5.根据权利要求4所述的隧道土岩层用钻锚设备，其特征在于，每一所述钻头(22)均朝远离所述钻杆(21)的方向渐缩，所述钻头(22)包括第一钻面(221)和第二钻面(222)，所述第一钻面(221)靠近所述锚头(26)设置，所述第二钻面(222)与相邻所述钻头(22)上的第二钻面(222)相抵接，当所述第一钻面(221)与所述安装槽(214)槽壁相抵接时，所述第二钻面(222)之间限定出供所述锚杆组件(3)滑出所述钻杆(21)的锚定通道(223)。

6.根据权利要求5所述的隧道土岩层用钻锚设备，其特征在于，所述第二钻面(222)上设置有钻尖部(224)，所述钻尖部(224)沿所述钻杆(21)的径向方向延伸。

7.根据权利要求5所述的隧道土岩层用钻锚设备，其特征在于，所述钻杆(21)内部开设有贯穿所述第一端部(211)和第二端部(212)的安装通道(215)，所述安装通道(215)与所述锚定通道(223)连通，所述锚杆组件(3)包括：

8.根据权利要求7所述的隧道土岩层用钻锚设备，其特征在于：所述锚杆组件(3)还包括位于所述锚杆(31)端部的多个加强杆(32)，所述加强杆(32)铰接于所述锚杆(31)的周壁上，所述锚杆(31)上还开设有供所述加强杆(32)转入的容纳槽(312)，所述加强杆(32)远离与所述锚杆(31)铰接的一端延伸出容纳槽(312)，所述锚杆(31)与所述安装通道(215)内壁之间具有间隙，所述加强杆(32)延伸出容纳槽(312)的一端远离所述锚杆(31)的端部设置，并且用于与所述钻头(22)的自由端相抵接。

9.根据权利要求7所述的隧道土岩层用钻锚设备，其特征在于：所述钻锚设备还包括滑动设置于所述支撑台(11)上的定位座(13)，所述定位座(13)上开设有连通所述注浆孔(311)的注浆通道(133)，所述定位座(13)的滑动方向与所述滑动座(12)的滑动方向相同，所述定位座(13)朝向所述滑动座(12)的侧壁上设有若干定位块(134)，所述定位块(134)围绕所述注浆通道(133)周向设置，所述锚杆(31)朝向定位座(13)的端面上开设有供所述定位块(134)卡入的定位槽(313)。

10.一种隧道土岩层用钻锚设备的施工方法，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的隧道土岩层用钻锚设备，还包括：

技术总结
本申请涉及一种隧道土岩层用钻锚设备及其施工方法，钻锚设备包括支撑架，支撑架包括支撑台和滑动座，滑动座滑动设置于支撑台上；钻锚组件转动设置于滑动座上，钻锚组件转动的轴向与滑动座的滑动方向相平行；锚杆组件滑动设置于钻锚组件内，锚杆组件沿钻锚组件的轴向方向滑动；驱动组件设置于滑动座上，用于驱动钻锚组件转动。本申请通过采用锚杆组件滑动设置于钻锚组件内的方式，使得钻锚组件完成锚孔的钻取后，锚杆组件直接留在锚孔内，以使得锚杆组件安装一步到位，从而降低锚杆安装存在的困难，并提高锚杆的安装效率。

技术研发人员：袁霈龙,王强
受保护的技术使用者：中交二公局东萌工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8