一种扩孔型锚杆及其支护方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种锚杆，尤其涉及一种扩孔型锚杆及其支护方法。
【背景技术】
[0002]近年来，国内外岩土工程领域针对传统锚杆的改进开展了大量的研究。例如土工织物锚，该织物能在土体拉力作用下将锚板上方的土体向外挤压，形成土工织物包裹体，从而调动较大范围内的土体参与工作，以此来增大基础抗拔力。类似研究成果还有圆锥型锚杆、螺旋叶片锚杆以及胀壳式锚杆等。因此通过扩大锚杆内端以增加受力面积是一种提高锚杆承载力的重要措施。
[0003]扩孔型锚杆支护技术已经成熟运用于边坡和基坑工程中，并且取得了较好的支护效果。其扩孔是在钻孔成孔后，根据设计要求进行定位定量扩孔，形成一个有局部扩大体的锚杆孔。注浆后，扩大体增加了土体与锚固体的接触面积，锚杆内端承载作用与摩擦作用的结合使锚杆锚固力有了较大提高。
[0004]目前，国内外关于锚杆的扩孔方法主要包括机械扩孔，爆炸扩孔，水力扩孔等。对于硬岩扩孔后，锚杆仍采用直杆钢筋，在达到钢筋与锚固剂极限侧摩阻力后钢筋从锚固体中拔出，无法完全发挥扩孔部位锚固体的承载力，因此极需一种可以有效解决该问题的锚杆。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明的主要目的在于，提供一种扩孔型锚杆，其不仅结构简单，而且操作方便，并且其可以有效的提高锚杆的承载力，同时还能有效控制围岩变形位移，能满足岩土工程中扩孔型锚杆支护技术的要求。
[0006]为解决上述问题，本发明提供一种扩孔型锚杆，包括杆体、安装在杆体外端的托盘以及锚固件，还包括安装于杆体内端的锚固机构，所述锚固机构包括:
[0007]—滑动组件，滑动组件包括下滑块、上滑块以及端头，所述下滑块以及上滑块依次安装于所述杆体上，并且能相对于所述杆体滑动，所述端头安装于所述杆体的内端，所述端头能止挡所述下滑块以及上滑块脱离所述杆体；
[0008]多个拉杆组件，设置于所述滑动组件的周侧方向，所述拉杆组件包括支架、拉杆以及辅助拉杆，所述支架的顶端与所述端头铰接，所述拉杆的一端铰接于所述支架的中间位置，另一端与所述上滑块铰接，所述辅助拉杆的一端铰接于所述拉杆的中间位置，另一端与所述下滑块铰接；
[0009]—弹性组件，弹性组件安装于所述杆体上，并且顶抵于所述上滑块与下滑块之间，所述弹性组件的弹性力能带动下滑块以及上滑块移动，从而带动所述拉杆组件从闭合至开启状态；
[0010]所述锚杆装入末端扩孔的锚孔后，各个支架受所述弹性组件、拉杆和辅助拉杆的共同作用，推动其自动向外周方向撑开，从而以多个所述支架与杆体配合撑紧在所述锚孔的壁上。
[0011]于本发明的一实施例中，所述支架末端长度方向上至少分为两段架体，所述两段架体间设有限位铰链，所述限位铰链位于所述支架的中间与末端之间，所述限位铰链限制靠近末端的架体仅在面向所述杆体的方向转动，且所述限位铰链上安装有复位弹簧。
[0012]于本发明的一实施例中，所述两相邻的支架之间还设有一柔性定位带，所述拉杆组件呈打开状态时，所述多个定位带能定位所述多个拉杆组件。
[0013]于本发明的一实施例中，所述端头上还设置有一保护块，所述保护块固定连接于所述端头的上方。
[0014]于本发明的一实施例中，还包括一止挡件，所述止挡件设置所述杆体上，并且位于所述端头与上滑块之间，所述止挡件能止挡上滑块并限位所述上滑块的滑动位置。
[0015]于本发明的一实施例中，所述上滑块以及下滑块相对的两端上各形成一容置槽，所述弹性组件的部分容置于所述容置槽内。
[0016]基于上述构思，所述支架与杆体之间的开合角度小于60度。所述支架与杆体之间的开合角度小于45度。
[0017]基于上述构思，所述拉杆的长度为所述支架长度的二分之一，所述辅助拉杆的长度为所述拉杆长度的二分之一。所述拉杆组件以及滑动组件均为钢质材料制成。
[0018]基于上述构思，本发明另提供一种扩孔型锚杆的支护方法，该方法包括如下步骤:首先使用钻机钻出锚孔，然后可使用扩孔手段对锚孔进行末端扩孔处理，将组装完成的锚固机构安装于杆体上，将锚固机构收缩至闭合状态，并且将锚杆装入末端扩孔的锚孔中，当锚固机构推送至扩孔处时，各个支架受弹性组件、拉杆和辅助拉杆的共同作用，推动其自动向外周方向撑开，从而以多个支架与杆体配合撑紧在锚孔的壁上，然后在锚孔中注入锚固剂，使锚固剂充满扩孔处，并且与锚固结构充分结合锚固，然后在杆体的外端安装托盘及固定件，通过锚固机构、杆体、托盘以及固定件的共同作用对岩体进行支护。
[0019]本发明提供的扩孔型锚杆，可以在钻孔扩孔后，将装有锚固机构的锚杆插入钻孔中，当达到设计扩孔位置后，锚固机构会在弹性组件作用下自动打开，在扩孔腔内形成钢筋骨架，注入锚固剂后可形成混合受力构件。增加锚固机构，可以有效的增大锚杆与扩孔的接触面积，有效加大单根锚杆的承载力；另外锚固机构尺寸可根据不同的扩孔尺寸进行调整，使得本实用可新型可以适应不同孔径结构及使用环境；另外由于拉杆组件为独立设置，所以即使部分的拉杆组件破坏后，其整体结构仍有承载力。
[0020]综上所述，本发明的扩孔型锚杆，不仅结构简单、操作方便、容易使用，而且还可有效提高锚杆承载力，同时有效控制围岩变形位移，能满足岩土工程中扩孔型锚杆支护技术的要求，对新型锚杆技术的发展有重要价值。
【附图说明】
[0021]图1为本发明的扩孔型锚杆开启状态的示意图；
[0022]图2为图1所示扩孔型锚杆的杆体示意图；
[0023]图3为图1所不扩孔型销杆的俯视不意图；
[0024]图4为图1中A部放大示意图。
【具体实施方式】
[0025]体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
[0026]下面结合附图，详细描述本发明的具体实施例，图1为本发明的扩孔型锚杆开启状态的示意图；图2为图1所示扩孔型锚杆的杆体示意图；图3为图1所示扩孔型锚杆的俯视不意图；图4为图1中A部放大不意图。
[0027]如图1所示，本发明提供一种扩孔型锚杆，包括杆体1、安装在杆体I外端的托盘6以及锚固件7，还包括安装于杆体I内端的锚固机构2，锚固机构2包括:
[0028]一滑动组件21，滑动组件21包括下滑块211、上滑块212以及端头213，下滑块211以及上滑块212依次安装于杆体I上，并且能相对于杆体I滑动，端头213安装于杆体I的内端，端头213能止挡下滑块211以及上滑块212脱离杆体I ;
[0029]多个拉杆组件22，设置于滑动组件21的周侧方向，拉杆组件包括支架221、拉杆222以及辅助拉杆223，支架221的顶端与端头213铰接，拉杆222的一端铰接于支架221的中间位置，另一端与上滑块212铰接，辅助拉杆223的一端铰接于拉杆222的中间位置，另一端与下滑块211铰接；
[0030]一弹性组件23，弹性组件23安装于杆体I上，并且顶抵于上滑块212与下滑块2