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1、10申请公布号CN103939119A43申请公布日20140723CN103939119A21申请号201410159909122申请日20140421E21D21/0020060171申请人山东科技大学地址266590山东省青岛市经济技术开发区前湾港路579号申请人贾宏俊72发明人贾宏俊李志国尹发利54发明名称一种主被动膨胀钩式锚杆57摘要本发明提供一种主被动膨胀钩式锚杆，本发明的套管本体套于杆体本体外侧，在头部设有托盘和螺母，托盘能够将螺母拧紧力传递给套管本体和钻孔周围岩土体，螺母通过螺纹和杆体本体连接，在螺母拧紧的过程中，杆体本体会相对套管本体向螺母方向移动。在套管本体尾部设有两个套管。
2、缺口和两个被动膨胀翅，所述套管缺口的深度和被动膨胀翅的长度一致，在套管缺口的口底处于套管本体外侧设有主动膨胀支撑弧，在被动膨胀翅尾部内侧设有被动膨胀翅弧。杆体本体尾部设有两个主动膨胀钩和两个被动膨胀头，在主动膨胀钩钩头内侧设有主动膨胀钩弧，其中主动膨胀钩的弧长、弧度与套管缺口的弧长、弧度一致，被动膨胀头的弧度、最大弧长与被动膨胀翅的弧度、弧长一致。将杆体本体和套管本体套于一起且未拧紧螺母前，主动膨胀钩恰好填满套管缺口，被动膨胀头与被动膨胀翅弧相接触。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图3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3页附图3页10申请公布号CN1。
3、03939119ACN103939119A1/1页21一种主被动膨胀钩式锚杆，其特征在于套管本体（4）套于杆体本体（1）外侧，在头部设有托盘（3）和螺母（2），螺母（2）通过螺纹和杆体本体（1）连接，在套管本体（4）尾部设有两个套管缺口（41）和两个被动膨胀翅（43），所述套管缺口（41）的深度和被动膨胀翅（43）的长度一致，在套管缺口（41）的口底处于套管本体（4）外侧设有主动膨胀支撑弧（42），在被动膨胀翅（43）尾部内侧设有被动膨胀翅弧（44）；杆体本体（1）尾部设有两个主动膨胀钩（12）和两个被动膨胀头（14），在主动膨胀钩（12）钩头内侧设有主动膨胀钩弧（13），其中主动膨胀钩（12。
4、）的弧长、弧度与套管缺口（41）的弧长、弧度一致，被动膨胀头（14）的弧度、最大弧长与被动膨胀翅（43）的弧度、弧长一致。2如权利要求1所述的一种主被动膨胀钩式锚杆，其特征在于所述套管缺口（41）、被动膨胀翅（43）、主动膨胀钩（12）、被动膨胀头（14）所对应的圆心角均为90度。3如权利要求1所述的一种主被动膨胀钩式锚杆，其特征在于在主动膨胀支撑弧（42）处的套管本体（4）内边缘还设有抗压环（15）。权利要求书CN103939119A1/3页3一种主被动膨胀钩式锚杆所属技术领域0001本发明专利是一种岩土体支护设置，尤其是一种主被动膨胀钩式锚杆。背景技术0002随着越来越多的地下工程的施工，。
5、其支护显得尤为重要，锚杆因其支护效果好，经济适用，而作为常用的支护设备。0003为了增加锚杆与岩土体的接触力，提高支护效果，各种膨胀性锚杆应运而生，但是大多膨胀性锚杆都是被动膨胀，即膨胀管因沉头锚栓向外移动时被挤压膨胀而与岩土体产生摩擦，从而达到锚固效果。如公开号为CN103103989A，公开日为2013515的端头膨胀型可回收锚杆。这种被动膨胀方式因沉头锚栓首先挤压膨胀管，膨胀管自身膨胀后才与岩土体产生摩擦，因膨胀管自身膨胀需要消耗能量，必然在一定程度上降低锚固效果。而且，在被动膨胀方式中膨胀管膨胀后，膨胀管的膨胀开口方向是朝向钻孔内侧的，这种情况下，如果岩土体发生较大变形，可能造成沉头锚。
6、栓的挤压力不足或消失，膨胀管与岩土体的摩擦作用也随之不足或消失。并且，膨胀管与岩土体的作用方式除了摩擦外没有别的作用方式。所以，上述情况发生时，整个锚杆都可以从钻孔中取出，完全失去锚固效果，严重影响锚固效果和安全。发明内容0004本发明提供一种主被动膨胀钩式锚杆，本发明的套管本体套于杆体本体外侧，在头部设有托盘和螺母，托盘能够将螺母拧紧力传递给套管本体和钻孔周围岩土体，螺母通过螺纹和杆体本体连接，在螺母拧紧的过程中，杆体本体会相对套管本体向螺母方向移动。在套管本体尾部设有两个套管缺口和两个被动膨胀翅，所述套管缺口的深度和被动膨胀翅的长度一致，在套管缺口的口底处于套管本体外侧设有主动膨胀支撑弧，。
7、在被动膨胀翅尾部内侧设有被动膨胀翅弧。杆体本体尾部设有两个主动膨胀钩和两个被动膨胀头，在主动膨胀钩钩头内侧设有主动膨胀钩弧，其中主动膨胀钩的弧长、弧度与套管缺口的弧长、弧度一致，被动膨胀头的弧度、最大弧长与被动膨胀翅的弧度、弧长一致。将杆体本体和套管本体套于一起且未拧紧螺母前，主动膨胀钩恰好填满套管缺口，被动膨胀头与被动膨胀翅弧相接触。0005本发明的有益效果是，将本发明安装于需要锚固的钻孔并注浆凝固后开始拧紧螺母，在螺母拧紧过程中，杆体本体会相对于套管本体向螺母方向移动，在移动过程中，被动膨胀头会挤压被动膨胀翅，被动膨胀翅在挤压力的作用下会开始膨胀并与岩土体产生摩擦，会使本发明产生一定的被动。
8、锚固力。与此同时，当杆体本体相对套管本体向螺母方向移动时，主动膨胀钩弧会和主动膨胀支撑弧接触并挤压，主动膨胀钩会产生膨胀打开，与岩土体产生摩擦，会使本发明再产生一定的主动锚固力。并且主动膨胀钩是在主动膨胀支撑弧挤压作用下主动打开，和被动膨胀翅因被动膨胀头的挤压被动打开相比，会产生更大的摩擦力和主动锚固力。主动膨胀钩在膨胀打开后，不仅会和岩土体产生摩擦力，其自身会插入说明书CN103939119A2/3页4到岩土内，钩住岩土体而产生钩力，会使本发明产生第三部分锚固力。在极端情况下，岩土体会产生较大变形，本发明也会随之产生一定变形，变形之后，被动膨胀翅的摩擦力存在减弱或消失的可能，但因主动膨胀钩已。
9、经插入岩土体，会继续维持一定的锚固力。在上述情况下，本发明不会全部失效，也有助于保证锚固效果和安全。0006作为改进，所述套管缺口、被动膨胀翅、主动膨胀钩、被动膨胀头所对应的圆心角均为90度，即上述构件在圆周范围内均匀分布，被动锚固力和主动锚固力比较均衡，有助于增强本发明的适应性。0007作为改进，在主动膨胀支撑弧处的套管本体内边缘增设抗压环，当主动膨胀钩弧和主动膨胀支撑弧相互挤压时，可以给主动膨胀支撑弧提供更大的支撑力，有助于提高主动膨胀钩和岩体之间的摩擦力，并有助于提高主动膨胀钩插入岩土体的能力。附图说明0008图1本发明的剖面图图2图1的AA剖面图图3套管轴测图图4图1和图2的BB剖面图。
10、图5抗压环的局部详图具体如下杆体本体1，注浆孔11，主动膨胀钩12，主动膨胀钩弧13，被动膨胀头14，抗压环15，螺母2，托盘3，套管本体4，套管缺口41，主动膨胀支撑弧42，被动膨胀翅43，被动膨胀翅弧44。具体实施方式0009根据附图，本发明的套管本体4套于杆体本体1外侧，在头部设有托盘3和螺母2，托盘3能够将螺母2拧紧力传递给套管本体4和钻孔周围岩土体，螺母2通过螺纹和杆体本体1连接，在螺母2拧紧的过程中，杆体本体1会相对套管本体4向螺母2方向移动。在套管本体4尾部设有两个套管缺口41和两个被动膨胀翅43，所述套管缺口41的深度和被动膨胀翅43的长度一致，在套管缺口41的口底处于套管本体。
11、4外侧设有主动膨胀支撑弧42，在被动膨胀翅43尾部内侧设有被动膨胀翅弧44。杆体本体1尾部设有两个主动膨胀钩13和两个被动膨胀头14，在主动膨胀钩12钩头内侧设有主动膨胀钩弧13，其中主动膨胀钩12的弧长、弧度与套管缺口41的弧长、弧度一致，被动膨胀头14的弧度、最大弧长与被动膨胀翅43的弧度、弧长一致。将杆体本体1和套管本体4套于一起且未拧紧螺母前，主动膨胀钩12恰好填满套管缺口41，被动膨胀头14与被动膨胀翅弧44相接触。0010本发明使用时，首先将其安装于需要锚固的钻孔并注浆凝固后开始拧紧螺母2，在螺母2拧紧过程中，杆体本体1会相对于套管本体4向螺母2方向移动，在移动过程中，被动膨胀头1。
12、4会挤压被动膨胀翅43，被动膨胀翅43在挤压力的作用下会开始膨胀并与岩土体产生摩擦，会使本发明产生一定的被动锚固力。与此同时，当杆体本体1相对套管本体4向螺母2方向移动时，主动膨胀钩弧13会和主动膨胀支撑弧42接触并挤压，主动膨胀钩12会产生膨胀打开，与岩土体产生摩擦，会使本发明再产生一定的主动锚固力。并且主动膨胀说明书CN103939119A3/3页5钩12是在主动膨胀支撑弧42挤压作用下主动打开，和被动膨胀翅43因被动膨胀头14的挤压被动打开相比，会产生更大的摩擦力和主动锚固力。主动膨胀钩12在膨胀打开后，不仅会和岩土体产生摩擦力，其自身会插入到岩土内，钩住岩土体而产生钩力，会使本发明产生。
13、第三部分锚固力。在极端情况下，岩土体会产生较大变形，本发明也会随之产生一定变形，变形之后，被动膨胀翅43的摩擦力存在减弱或消失的可能，但因主动膨胀钩12已经插入岩土体，会继续维持一定的锚固力。在上述情况下，本发明不会全部失效，也有助于保证锚固效果和安全。在主动膨胀支撑弧42处的套管本体4内边缘增设抗压环15，当主动膨胀钩弧13和主动膨胀支撑弧42相互挤压时，可以给主动膨胀支撑弧42提供更大的支撑力，有助于提高主动膨胀钩12和岩体之间的摩擦力，并有助于提高主动膨胀钩12插入岩土体的能力。说明书CN103939119A1/3页6图1图2说明书附图CN103939119A2/3页7图3图4说明书附图CN103939119A3/3页8图5说明书附图CN103939119A。