[發(fā)明專利]剪式膨脹錨桿及其應用

有效

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• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN103696790A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 裴志勝;裴春光
• 申請（專利權(quán)）人: 裴春光
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E02D5/74
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 陳靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及錨固技術(shù)領(lǐng)域中的一種錨桿，具體地說是一種剪式膨脹錨桿，以及其應用方法。

背景技術(shù)

在礦山、隧道、護坡、基坑、水壩等工程實施過程中，用錨桿加固松動失穩(wěn)層，已經(jīng)成為一種應用趨勢，現(xiàn)有錨桿包括以下幾類：

1.膨脹管類錨桿、漲殼類錨桿，此類錨桿由于自身的結(jié)構(gòu)缺陷導致錨桿頭部膨脹端的開合度和剛度以及脹開后的力度有限，故而不能與錨固基體彈性區(qū)或穩(wěn)態(tài)堅固層實現(xiàn)可靠的膨脹固結(jié)或鎖合，抗拔力差，懸吊和夾緊力不強；

2.為了彌補上述缺陷，又出現(xiàn)了灌漿類錨桿、注壓膨脹類錨桿，此類錨桿是通過將若干松動或碎片層串成一體并通過漿體填充縫隙以及增大錨桿與錨固基體孔壁的整體摩擦力，實現(xiàn)所謂“組合梁”或“拱效應”，此類做法純屬避重就輕，荒廢了圍巖上部的懸吊根基及側(cè)幫的依靠根基（根基就是基體彈性區(qū)或穩(wěn)態(tài)堅固層），退一步說，即使能指望所謂“組合梁”或“拱效應”產(chǎn)生作用，那么將松動或碎片層串成一體的夾緊力仍然要求錨桿膨脹端的開合度和剛度強勁有力，否則錨桿尾部的螺母無法將它們收緊，錨桿只能起到“銷子”的作用，無法有效實現(xiàn)“組合梁”或“拱效應”作用；

3.為了解決錨桿頭部的固結(jié)問題，人們又開發(fā)了膠粘劑法，顯而易見的是，膠粘劑類的東西無法實質(zhì)性解決錨桿的“扎根”問題，即：無法使錨桿頭部與基體彈性區(qū)或穩(wěn)態(tài)堅固層的牢固可靠的固結(jié)或鎖合，特別是針對圍巖上部的懸吊或永久性的錨固或必須體現(xiàn)立竿見影的錨固效果，而膠粘劑需要固化期，以及膠粘劑對應用環(huán)境的苛刻要求等使用缺陷，如潮濕或松軟砂石層或孔洞清理不干凈等等情況下，根本無法使用膠粘結(jié)劑，更何況膠粘劑針對應用對象及使用年限的不同所發(fā)生的負面反應尚無法預測；

4.為了彌補不能“扎根”或“扎根”不可靠，人們又采取了通過增加錨固密度、讓松動層的重量或位移力分攤到更多的錨桿上，這樣一來就大大增加了勞動強度，降低了工作效率和施工進度，綜合成本大為上升，但錨桿的“扎根”問題仍然沒有解決，充其量只是在所謂“組合梁”或“拱效應”區(qū)域多打了一些“銷子”而已，治標不治本，弄得不好還會擾動或破壞周邊的穩(wěn)定層。

綜上所述，無論采用何種錨桿進行錨固，錨桿頭部膨脹段在工作時必須強勁有力、牢固可靠地“扎根”在錨固基體彈性區(qū)或穩(wěn)態(tài)堅固層，才能實現(xiàn)真正意義上的錨固，否則就可能埋下安全隱患。

本發(fā)明人提供了一種在ZL201220376229.1中國專利中所公開的剪式膨脹螺栓，其包括帶有膨脹件的固定件和推動件，所述推動件與固定件配合并可沿固定件的軸線同軸向移動；所述膨脹件與固定件的頂端部鉸接，該膨脹件的下端部具有一朝向推動件的斜面，推動件頂端部可與膨脹件下端部的斜面接觸，并沿膨脹件下端部的斜面推動膨脹件，使膨脹件向推動件的外側(cè)作剪式撐開；其中，所述固定件可采用一個帶耳螺桿或帶耳螺母支座，所述膨脹件可采用兩個膨脹桿或膨脹板，該兩個膨脹桿或膨脹板鉸接于帶耳螺桿的支撐板的兩側(cè)或帶耳螺母支座兩個支撐板之間；所述推動件為一個與帶耳螺桿匹配的螺母，或與帶耳螺母支座匹配的螺桿，旋轉(zhuǎn)螺栓或螺桿可使其沿膨脹桿或膨脹板下端部的斜面直接推動兩個膨脹桿或膨脹板分別向外側(cè)撐開。

該剪式膨脹螺栓通過設(shè)置具有一斜角端的膨脹件，將膨脹件與固定件鉸接，由推動件推動膨脹件的斜角端向外側(cè)撐開，從而使膨脹件實現(xiàn)剪式撐開，極其方便地實現(xiàn)了錨固或鎖定，且因相應膨脹件可實現(xiàn)大幅度撐開，其錨固力極強，因此，該剪式膨脹螺栓可廣泛地應用于多孔砌塊墻體、實心磚墻、土墻、混凝土結(jié)構(gòu)、木質(zhì)結(jié)構(gòu)、塑料結(jié)構(gòu)等各種密實或蜂窩狀基體上的錨固，并有效消除了現(xiàn)有各類錨固件的缺陷。

但仍然有必要對上述剪式膨脹螺栓進行改進，使其應用更為廣泛，使用更為便利，尤其是針對礦山開采中的圍巖支護錨固，隧道、護坡、基坑、水壩等工程中松動失穩(wěn)層的錨固或加固，以及公路、鐵路、橋梁、水利、通訊、軍工、建筑、構(gòu)筑，鋼構(gòu)、裝修、保溫系統(tǒng)等工程中的錨固或固定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，是提供一種可有效應用于隧道、護坡、基坑、水壩、開采等工程中松動失穩(wěn)層的錨固或加固或固定的剪式膨脹錨桿。

本發(fā)明包括上部鉸接有膨脹板的帶耳螺母支座，以及與帶耳螺母支座匹配的螺桿，所述螺桿的頂端部為弧面或半球頭，所述螺桿的頂端部弧面或半球頭與膨脹板下端部斜面的內(nèi)側(cè)棱角接觸，旋轉(zhuǎn)螺桿可使其沿膨脹板下端部斜面的內(nèi)側(cè)棱角直接持續(xù)推動膨脹板向外側(cè)作剪式撐開；在所述螺桿的下端套裝有一個托板和一個與之配套的螺母，托板底部設(shè)的一個凹弧面，所述螺母上部設(shè)有與托板底部凹弧面相適配的凸弧面。