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1、10申请公布号CN103939120A43申请公布日20140723CN103939120A21申请号201410196974122申请日20140512E21D21/0020060171申请人罗宗帆地址712000陕西省咸阳市渭城区文林路中铁二十局咸阳基地72发明人罗宗帆王梦恕谭忠盛张卿74专利代理机构西安文盛专利代理有限公司61100代理人李中群54发明名称多节头自胀式锚杆57摘要本发明涉及一种隧道工程施工用的多节头自胀式锚杆，包括锚固头和一节或多节锚杆体，在锚固头杆体及锚杆体的头部和中部各开有一个空间位置正交的条形方孔，在各条形方孔内分别通过销子安装有一组弹性自胀楔块，所述的每组弹性自胀。
2、楔块各包括一个倒V型弹簧和两个对称附着于弹簧簧片外沿的楔形块。实际施工时，锚杆在被送入过程中，附着于弹簧外沿的各楔形块始终张开与围岩紧密接触，锚杆被送到底后，嵌固在孔壁岩石上，发挥锚杆锚固作用；完成锚固后可通过注浆孔加固或不需要再进行锚杆注浆施工过程即可达到设计的锚固作用。本发明的结构合理、施工方便、快捷、效率高、锚固强度及支护效果好，可最大限度地保持围岩的完整性和稳定性。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页10申请公布号CN103939120ACN103939120A1/1页21一种多节头自胀式锚杆，包。
3、括一个长杆状钢质锚固头1和一节或多节钢质锚杆体30，锚固头1与锚杆体30内均设有注浆孔8，其特征在于在锚固头1杆体的头部和中部各开设有一个空间位置正交的条形方孔6、14，在两个条形方孔6、14内分别通过销子安装有一组弹性自胀楔块，所述的每组弹性自胀楔块各包括一个通过弹簧固定销固定在锚固头1杆体上的倒V型弹簧和两个分别对称附着于倒V型弹簧簧片外沿的铸铁材质楔形块，在自然状态下，倒V型弹簧尾部两端自动张开使两楔形块的尾部伸出锚固头1杆体外，在锚固头1的尾部设置有与锚杆体30配套连接的内螺纹15；在锚杆体30的头部和中部各开设有一个空间位置正交的条形方孔21、28，在两个条形方孔21、28内分别通过。
4、销子安装有一组弹性自胀楔块，所述的每组弹性自胀楔块各包括一个通过销子固定在锚杆体30上的倒V型弹簧和两个分别对称附着于倒V型弹簧簧片外沿的楔形块，在自然状态下，倒V型弹簧尾部两端自动张开使两楔形块的尾部伸出锚杆体30外，在锚杆体30的头部设置有与锚固头1配套连接的外螺纹16。2根据权利要求1所述的多节头自胀式锚杆，其特征在于设置于锚固头1杆体和锚杆体30上各楔形块的尾部均设计成楔形齿牙状。3根据权利要求1所述的多节头自胀式锚杆，其特征在于在锚固头1的尾部设置的内螺纹15为可与标准中空锚杆或25、32、51、76型自钻式锚杆配套连接的内螺纹。4根据权利要求1所述的多节头自胀式锚杆，其特征在于所述。
5、的锚固头1是规格型号为杆体直径40、杆体长度360MM、两楔形块张开范围120MM的锚固头，或规格型号为杆体直径50、杆体长度400MM、两楔形块张开范围150MM的锚固头；或规格型号为杆体直径60、杆体长度400MM、两楔形块张开范围150MM的锚固头，或规格型号为杆体直径70、杆体长度400MM、两楔形块张开范围150MM的锚固头，或规格型号为杆体直径80、杆体长为400MM、两楔形块张开范围150MM的锚固头，或规格型号为杆体直径90、杆体长度400MM、两楔形块张开范围180MM的锚固头，或规格型号为直径杆体100、杆体长度400MM、两楔形块张开范围240MM的锚固头。5根据权利要求。
6、1所述的多节头自胀式锚杆，其特征在于在锚杆体30尾部设置有与另外一节锚杆体的头部配套连接的内螺纹29。6根据权利要求5所述的多节头自胀式锚杆，其特征在于在锚杆体30尾部设置的内螺纹29为可与标准中空锚杆或25、32、51、76型自钻式锚杆配套连接的内螺纹。7根据权利要求1所述的多节头自胀式锚杆，其特征在于所述的锚杆体30是规格型号为杆体直径40、杆体长度390MM、两楔形块张开范围120MM的锚杆体，或规格型号为杆体直径50、杆体长度430MM、两楔形块张开范围150MM的锚杆体，或规格型号为杆体直径60、杆体长度430MM、两楔形块张开范围150MM的锚杆体，或规格型号为杆体直径70、杆体长。
7、度430MM、两楔形块张开范围150MM的锚杆体，或规格型号为杆体直径80、杆体长度430MM、两楔形块张开范围150MM的锚杆体，或规格型号为杆体直径90、杆体长度430MM、两楔形块张开范围180MM的锚杆体，或规格型号为杆体直径100、杆体长度430MM、两楔形块张开范围240MM的锚杆体。权利要求书CN103939120A1/4页3多节头自胀式锚杆技术领域0001本发明属于岩土体工程施工设备技术领域，涉及一种隧道工程施工用的多节头自胀式锚杆。背景技术0002锚杆锚固是一种在地层中通过锚杆将结构物与地层紧紧连锁在一起的加固方式，工作中依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力，使地层自。
8、身得到加固，达到保持结构物和岩体稳定的目的。0003目前，在隧道工程施工中，锚杆锚固方式主要有端头锚固和全长粘结锚固两种。端头锚固存在的问题是由于锚杆轴力很大，对杆体材料强度和断面要求高，故未能充分发挥锚杆杆体的力学作用。全长粘结锚固多与注浆饱满度、浆液固化后浆体材料强度产生的摩擦力大小有关，但注浆过程中浆液向岩土体空隙扩散情况往往难以控制，致使堵塞等情况时有发生，兼之锚杆注浆的施工工艺要求高、施工难度大，如此也在相当程度上影响到锚杆锚固作用发挥乃至影响施工进度，而且全长粘结锚固的施工工期长，对整个隧道工程的工程质量和进度都有较大的影响。发明内容0004本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以。
9、解决，提供一种结构合理、施工方便、快捷、效率高、锚固强度及支护效果好的多节头自胀式锚杆。0005为实现上述发明目的而采用的技术解决方案如下所述。0006一种多节头自胀式锚杆，包括一个长杆状钢质锚固头和一节或多节钢质锚杆体，锚固头与锚杆体内均设有注浆孔，其中A、在锚固头杆体的头部和中部各开设有一个空间位置正交的条形方孔，在两个条形方孔内分别通过销子安装有一组弹性自胀楔块，所述的每组弹性自胀楔块各包括一个通过销子固定在锚固头杆体上的倒V型弹簧和两个分别对称附着于倒V型弹簧簧片外沿的铸铁材质楔形块，在自然状态下，倒V型弹簧尾部两端自动张开使两楔形块的尾部伸出锚固头杆体外，在锚固头的尾部设置有与锚杆体。
10、配套连接的内螺纹；B、在锚杆体的头部和中部各开设有一个空间位置正交的条形方孔，在两个条形方孔内分别通过销子安装有一组弹性自胀楔块，所述的每组弹性自胀楔块各包括一个通过销子固定在锚杆体上的倒V型弹簧和两个分别对称附着于倒V型弹簧簧片外沿的楔形块，在自然状态下，倒V型弹簧尾部两端自动张开使两楔形块的尾部伸出锚杆体外，在锚杆体的头部设置有与锚固头配套连接的外螺纹。0007上述多节头自胀式锚杆中，设置于锚固头杆体和锚杆体上各楔形块的尾部均设计成楔形齿牙状。0008上述多节头自胀式锚杆中，在锚固头的尾部设置的内螺纹为可与标准中空锚杆或25、32、51、76型自钻式锚杆配套连接的内螺纹。0009上述多节头。
11、自胀式锚杆中，所述的锚固头是规格型号为杆体直径40、杆体长度说明书CN103939120A2/4页4360MM、两楔形块尾端，下同张开范围120MM的锚固头，或规格型号为杆体直径50、杆体长度400MM、两楔形块张开范围150MM的锚固头；或规格型号为杆体直径60、杆体长度400MM、两楔形块张开范围150MM的锚固头，或规格型号为杆体直径70、杆体长度400MM、两楔形块张开范围150MM的锚固头，或规格型号为杆体直径80、杆体长为400MM、两楔形块张开范围150MM的锚固头，或规格型号为杆体直径90、杆体长度400MM、两楔形块张开范围180MM的锚固头，或规格型号为直径杆体100、杆体。
12、长度400MM、两楔形块张开范围240MM的锚固头。0010上述多节头自胀式锚杆中，在锚杆体尾部设置有与另外一节锚杆体的头部配套连接的内螺纹。0011上述多节头自胀式锚杆中，在锚杆体尾部设置的内螺纹为可与标准中空锚杆或25、32、51、76型自钻式锚杆配套连接的内螺纹。0012上述多节头自胀式锚杆中，所述的锚杆体是规格型号为杆体直径40、杆体长度390MM、两楔形块尾端，下同张开范围120MM的锚杆体，或规格型号为杆体直径50、杆体长度430MM、两楔形块张开范围150MM的锚杆体，或规格型号为杆体直径60、杆体长度430MM、两楔形块张开范围150MM的锚杆体，或规格型号为杆体直径70、杆体。
13、长度430MM、两楔形块张开范围150MM的锚杆体，或规格型号为杆体直径80、杆体长度430MM、两楔形块张开范围150MM的锚杆体，或规格型号为杆体直径90、杆体长度430MM、两楔形块张开范围180MM的锚杆体，或规格型号为杆体直径100、杆体长度430MM、两楔形块张开范围240MM的锚杆体。0013本发明设计结构的重要特点是在锚固头及配套的锚杆体上各设有两组空间向正交的弹性自胀楔块，两组弹性自胀楔形块上分别设有向两边自动张开的倒V型弹簧，实际施工时，锚杆在被送入过程中，附着于倒V型弹簧簧片外沿的各楔形块在弹簧作用下始终张开，与围岩紧密接触；锚杆被送到底后，嵌固在孔壁岩石上，发挥锚杆锚固。
14、作用；完成锚固后可通过注浆孔加固或不需要再进行锚杆注浆施工过程即可达到设计的锚固作用。0014与现有技术相比，本发明具有的优点是，采用独特设计结构的锚固头可直接或通过同样结构设计的锚杆体与标准中空锚杆或普通自钻式锚杆25、32、51、76等配套一起使用，既可注浆使用，亦可免注浆使用，锚杆的安装牢固可靠，施工工艺简单快捷，能有效地控制围岩变形、位移和裂缝的发展，显著提高隧道高低应力，最大限度地保持隧道工程围岩的完整性、稳定性，且具有运输施工方便、施工进度快、效率高、施工成本低、支护效果好等优点，产品可广泛应用于铁路、水电、公路、煤矿等巷道工程及路基边坡防护等方面，具有极高的社会经济价值。附图说明。
15、0015图1是本发明一个具体实施例结构中锚固头部分的示意图。0016图2是图1的侧视图。0017图3是可与图1所示锚固头部分配套连接的锚杆体部分的结构示意图，图中弹性自胀楔形块为收缩的非张开状态。0018附图中各数字标号的名称分别是1锚固头，2锚固头头部处设置的楔形块，3锚固头头部处楔形块固定销，4锚固头头部处弹簧固定销，5锚固头说明书CN103939120A3/4页5头部处倒V型弹簧，6锚固头头部处条形方孔，7锚固头头部处楔形块的楔形齿牙，8注浆孔，9锚固头中部处楔形块固定销，10锚固头中部处设置的楔形块，11锚固头中部处倒V型弹簧，12锚固头中部处弹簧固定销，13锚固头中部处楔形块的楔形齿。
16、牙，14锚固头中部处条形方孔，15锚固头内螺纹，16外螺纹，17锚杆体头部处设置的楔形块，18锚杆体头部处楔形块固定销，19锚杆体头部处弹簧固定销，20锚杆体头部处倒V型弹簧，21锚杆体头部处条形方孔，22锚杆体头部处楔形块的楔形齿牙，23锚杆体中部处楔形块固定销，24锚杆体中部处设置的楔形块，25锚杆体中部处倒V型弹簧，26锚杆体中部处弹簧固定销，27锚杆体中部处楔形块的楔形齿牙，28锚杆体中部处条形方孔，29锚杆体内螺纹，30锚杆体。具体实施方式0019以下将结合附图对本发明内容做进一步说明，但本发明的实际应用形式并不仅限于图示的实施例。0020参见附图，本发明所述的多节头自胀式锚杆包括一。
17、个长杆状锚固头1和一节或多节与锚固头1配套连接的锚杆体30。0021锚固头1的结构如图1和图2所示。在锚固头杆体的头部和中部各开设有一个空间位置正交的条形方孔6、14，在两个条形方孔6、14内分别安装有一组弹性自胀楔块。其中，安装在头部位置处的弹性自胀楔块包括一个通过弹簧固定销4固定在锚固头杆体上的倒V型弹簧5和两个分别对称附着于倒V型弹簧5簧片外沿的楔形块2，本实施例结构中，两楔形块2的头部通过楔形块固定销3铰装固定在锚固头杆体上，楔形块2的尾部具有楔形齿牙7见图2；安装在锚固头杆体中部位置处的弹性自胀楔块包括一个通过弹簧固定销12固定在锚固头杆体上的倒V型弹簧11和两个分别对称附着于倒V型。
18、弹簧11簧片外沿的楔形块10，本实施例结构中，两楔形块10的头部通过楔形块固定销9铰装固定在锚固头杆体上，楔形块10的尾部具有楔形齿牙13见图1。在自然状态下，两个倒V型弹簧5、11的尾部两端自动张开使附着于其外沿的两个楔形块的尾部伸出锚固头1杆体外。锚固头1内设有注浆孔8，在锚固头1的尾部设置有与锚杆体30配套连接的内螺纹15，实际应用中，通过内螺纹15亦可使锚固头与标准中空锚杆或25、32、51、76型自钻式锚杆配套连接使用。0022锚杆体30的结构如图3所示。在锚杆体30的头部和中部各开设有一个空间位置正交的条形方孔21、28，在两个条形方孔21、28内分别安装有一组弹性自胀楔块。其中，。
19、安装在头部位置处的弹性自胀楔块包括一个通过弹簧固定销19固定在锚杆体30上的倒V型弹簧20和两个分别对称附着于倒V型弹簧20簧片外沿的楔形块17，本实施例结构中，两楔形块17的头部通过楔形块固定销18铰装固定在锚杆体30上，楔形块17的尾部具有楔形齿牙22；安装在锚杆体中部位置处的弹性自胀楔块包括一个通过弹簧固定销26固定在锚杆体30上的倒V型弹簧25和两个分别对称附着于倒V型弹簧25簧片外沿的楔形块24，本实施例结构中，两楔形块24的头部通过楔形块固定销23铰装固定在锚杆体上，楔形块24的尾部具有楔形齿牙27。锚杆体30内设有注浆孔8，在锚杆体30的头部设置有与锚固头1配套连接的外螺纹16，。
20、在锚杆体30尾部设置有与另外一节锚杆体的头部配套连接的内螺说明书CN103939120A4/4页6纹29，具体应用中，通过内螺纹29亦可使锚杆体与标准中空锚杆或25、32、51、76型自钻式锚杆配套连接使用。0023实际施工时，该多节头自胀式锚杆在被送入孔壁岩石体的过程中，附着于各倒V型弹簧5、11、20、25簧片外沿的各对应的楔形块2、10、17、24在弹簧作用下始终张开，与围岩紧密接触；锚杆被送到底后，嵌固在孔壁岩石上，发挥锚杆锚固作用；完成锚固后可通过注浆孔加固或不需要再进行锚杆注浆施工过程即可达到设计的锚固作用。0024本发明的实际产品为具有多规格型号的系列产品，其锚固头规格型号的具体参数如下表0025锚固头型号锚固头长度MM张开范围MM40360120504001506040015070400150804001509040018010040024000260027与锚固头连接使用的锚杆体的规格型号的具体参数如下表0028锚杆体型号锚杆体长度MM张开范围MM403901205043015060430150704301508043015090430180100430240说明书CN103939120A1/1页7图1图2图3说明书附图CN103939120A。