一种端部膨胀式锁脚锚管制造技术

本实用新型专利技术提供了一种端部膨胀式锁脚锚管，包括管体和致胀芯材，所述管体的一端部沿其周向间隔开设有若干条管缝，所述致胀芯材为中空的筒体结构，所述致胀芯材沿其轴向依次分为外径小于管体内径的恒截面段，外径逐渐增大的变截面段和外径大于管体内径的厚壁管段，所述恒截面段上设置有限位机构。该端部膨胀式锁脚锚管利用膨胀螺栓的原理，通过对常规锁脚锚管端部开缝并配合致胀芯材使得锁脚锚管底部有效膨胀，有效提高锁脚锚管的承载能力并有效抑制隧道拱墙脚的沉降位移，从而有效减轻隧道施工对周边环境的影响及减小开挖预留变形量，应用前景广阔。

End expansion type lock bolt anchor pipe

The utility model provides an end expansion type locking anchor pipe, including the expansion of core material and pipe body, one end of the pipe body along the circumferential interval is provided with a plurality of pipe joints, the expansion caused by the core material is hollow tube structure, the constant section caused by inflation the core material along the axial direction is divided into small diameter on the inner diameter of the pipe body, varying section and outside diameter increases greater than the inner diameter of the pipe body thick wall pipe, the constant cross section is provided with a limiting mechanism. The end of the expansion type locking anchor pipe using the principle of expansion bolts, the conventional locking anchor pipe ends with slotted core material makes the expansion caused by the locking anchor pipe at the bottom of the effective expansion, effectively improve the bearing capacity of locking anchor pipe displacement and effectively suppress the tunnel arch wall, so as to effectively reduce the impact of the tunnel construction on the surrounding environment and reduce excavation reserved deformation, wide application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种端部膨胀式锁脚锚管
本技术属于弱围岩隧道施工设备
，具体涉及一种端部膨胀式锁脚锚管。
技术介绍
在隧道线路选线过程中，受客观条件的限制，隧道不可避免地会穿越一些软弱围岩地段（如土质地层、破碎带、严重风化带等），在这些软弱围岩地段中进行隧道施工，经常会产生隧道变形过大的问题。现场监控量测及三维数值模拟结果表明，因隧道的大部分变形量是由隧道拱墙脚的沉降引起的，因而要抑制隧道产生过大变形，就必须有效控制隧道拱墙脚的沉降位移。通常软弱围岩隧道施工中出现变形过大时的应对技术措施就是在钢架下垫槽钢及打设锁脚锚管，而在钢架下垫槽钢属于临时措施，在开挖下部岩土体时就会失效，而打设锁脚锚管则属于根本措施。然而，传统的锁脚锚管为钢管结构，其端部结构固定，在打设锁脚锚管时，锁脚锚管的端部与钻孔间不能紧密接触，降低锁脚锚管的锚固效果，因此，需要对传统的锁脚锚管的结构进行改进来提高其锚固效果及承载能力。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有锁脚锚管实际施工中锚固效果及承载能力有限，不能有效抑制隧道拱墙脚沉降的问题。为此，本技术提供了一种端部膨胀式锁脚锚管，包括管体和致胀芯材，所述管体的一端部沿其周向间隔开设有若干条管缝，所述致胀芯材为中空的筒体结构，所述致胀芯材沿其轴向依次分为外径小于管体内径的恒截面段，外径逐渐增大的变截面段和外径大于管体内径的厚壁管段，所述恒截面段上设置有限位机构。进一步的，若干条所述管缝绕周向等间距分布。进一步的，所述管缝有三条，两两管缝之间的圆心角为120°。进一步的，所述管缝的形状为变宽度结构，所述管缝的最小宽度小于限位机构的最小直径，管缝的最大宽度大于或等于限位机构的最大直径。进一步的，所述管缝为中间窄、两端宽的结构，且管缝沿中间至两端的方向呈渐扩状。进一步的，所述限位机构包括设置在恒截面段的外壁上的限位螺丝孔以及与限位螺丝孔配套的限位螺丝，所述限位螺丝孔的位置与管缝位置相对应，所述限位螺丝贯穿管缝且固定在限位螺丝孔内。与现有技术相比，本技术的有益效果：(1)本技术提供的这种端部膨胀式锁脚锚管利用膨胀螺栓的原理，通过对常规锁脚锚管端部开缝并配合致胀芯材使得锁脚锚管底部有效膨胀，有效提高锁脚锚管的承载能力并有效抑制隧道拱墙脚的沉降位移，从而有效减轻隧道施工对周边环境的影响及减小开挖预留变形量，应用前景广阔。(2)本技术提供的这种端部膨胀式锁脚锚管可以采用传统的锁脚锚管进行结构改进，节约资源，节省成本。以下将结合附图对本技术做进一步详细说明。附图说明图1是本技术端部膨胀式锁脚锚管的结构示意图；图2是本技术端部膨胀式锁脚锚管中管体的结构示意图；图3是图2中沿A-A方向的剖视图；图4是本技术端部膨胀式锁脚锚管中致胀芯材的结构示意图；图5是图4是沿B-B方向的剖视图。附图标记说明：1、管体；2、管缝；3、限位螺丝；4、恒截面段；5、变截面段；6、厚壁管段；7、限位螺丝孔。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例提供了一种端部膨胀式锁脚锚管，包括管体1和致胀芯材，所述管体1的一端部沿其周向间隔开设有若干条管缝2，所述致胀芯材为中空的筒体结构，致胀芯材的中空区域为注浆浆液通道，所述致胀芯材沿其轴向依次分为外径小于管体1内径的恒截面段4，外径逐渐增大的变截面段5和外径大于管体1内径的厚壁管段6，所述恒截面段4套接于管体1内，致胀芯材与管体1同轴设置，所述恒截面段4上设置有限位机构。其中，所述限位机构包括设置在恒截面段4的外壁上的限位螺丝孔7以及与限位螺丝孔7配套的限位螺丝3，所述限位螺丝孔3的位置与管缝2位置相对应，所述限位螺丝3贯穿管缝2且固定在限位螺丝孔7内。在组装管体1和致胀芯材时，先将致胀芯材的恒截面段4从管体1上开设有管缝2的一端插入到管体1内，致胀芯材的变截面段5和厚壁管段6位于管体1外，同时将恒截面段4上的限位螺丝孔7与管体1上的管缝2位置相对应，且限位螺丝孔7在管缝2处露出，最后将限位螺丝3穿过管缝2且固定在限位螺丝孔7内，从而将致胀芯材限位在管体1上。在施工时，首先按锁脚锚管的设计深度钻孔，钻头直径比锁脚锚管管体1直径大8mm左右，钻孔完成后清除孔底浮渣；然后将上述组装好的端部膨胀式锁脚锚管的可膨胀端置入钻孔内，并用风镐冲击锁脚锚管管体1外露的一端端部，此时，钻孔中致胀芯材的变截面段5逐渐楔入开设有管缝2的管体1内，实现管体1端部的初步膨胀；再将管体1连接注浆管进行注浆，使管体1内部以及管体1与钻孔孔壁间的空隙均充满注浆浆液；最后将管体1外露于钻孔外的部分与防护钢架牢固连接；随着后续隧道施工，防护钢架将进一步把其承受的围岩压力传递给该锁脚锚管，此时，钻孔内的致胀芯材将进一步楔入管体1内，从而使锁脚锚管的承载能力进一步提高，达到有效抑制隧道拱墙脚沉降的目的。细化的实施方式，如图2和图3所示，为了使得管体1端部在承受防护钢架压力时各点受力均匀，若干条所述管缝2绕周向等间距分布，从而使得致胀芯材能均匀楔入管体1内。本实施例中所述管缝2有三条，两两管缝2之间的圆心角为120°。而由于安装锁脚锚管的钻孔方向是斜向下的，因而在安装锁脚锚管时为了防止致胀芯材从管体1内脱出，将所述管缝2的形状设计为变宽度结构，所述管缝2的最小宽度小于限位机构的最小直径，管缝2的最大宽度大于或等于限位机构的最大直径。具体的，在组装管体1和致胀芯材时将限位螺丝孔7位置越过管缝2的最小宽度处，利用限位螺丝3和管缝2的最小宽度，避免安装锁脚锚管时致胀芯材从管体1内脱出。优选的，所述管缝2为中间窄、两端宽的结构，且管缝2沿中间至两端的方向呈渐扩状，保证限位螺丝3能在管缝2中沿轴向能顺利移动，致胀芯材的变截面段5能逐渐楔入管体1内。综上所述，本技术提供的这种端部膨胀式锁脚锚管利用膨胀螺栓的原理，通过对常规锁脚锚管端部开缝并配合致胀芯材使得锁脚锚管底部有效膨胀，有效提高锁脚锚管的承载能力并有效抑制隧道拱墙脚的沉降位移，从而有效减轻隧道施工对周边环境的影响及减小开挖预留变形量，应用前景广阔。以上例举仅仅是对本技术的举例说明，并不构成对本技术的保护范围的限制，凡是与本技术相同或相似的设计均属于本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种端部膨胀式锁脚锚管，其特征在于：包括管体(1)和致胀芯材，所述管体(1)的一端部沿其周向间隔开设有若干条管缝(2)，所述致胀芯材为中空的筒体结构，所述致胀芯材沿其轴向依次分为外径小于管体(1)内径的恒截面段(4)，外径逐渐增大的变截面段(5)和外径大于管体(1)内径的厚壁管段(6)，所述恒截面段(4)套接于管体(1)内，所述恒截面段(4)上设置有限位机构。

【技术特征摘要】
1.一种端部膨胀式锁脚锚管，其特征在于：包括管体(1)和致胀芯材，所述管体(1)的一端部沿其周向间隔开设有若干条管缝(2)，所述致胀芯材为中空的筒体结构，所述致胀芯材沿其轴向依次分为外径小于管体(1)内径的恒截面段(4)，外径逐渐增大的变截面段(5)和外径大于管体(1)内径的厚壁管段(6)，所述恒截面段(4)套接于管体(1)内，所述恒截面段(4)上设置有限位机构。2.如权利要求1所述的端部膨胀式锁脚锚管，其特征在于：若干条所述管缝(2)绕周向等间距分布。3.如权利要求2所述的端部膨胀式锁脚锚管，其特征在于：所述管缝(2)有三条，两两管缝(2)之间的圆心角为120°。4.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智慧，孙星亮，张双茁，任兆丹，陈雪锋，陈俊伟，张艺腾，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42