一种锚头和锚杆的制作方法

1.本实用新型涉及锚固施工领域，特别涉及一种锚头和锚杆。


背景技术：

2.在涉及隧道、基坑、边坡等施工工程中，对地层或岩层进行加固的一种形式是采用锚杆插入岩层中作支护。通过锚杆具有的高强度抗拉能力及注浆与地层或岩层密实结合，提高地层或岩层的整体性，起着抗剪、抗拉、抗压等多种力学作用。
3.中国专利cn105114110a公开了一种新型滑道式涨壳锚头，包括锚头体、叶瓣、弹性圈和倒刺片，倒刺片设置在叶瓣下端外部并向下倾斜，两个叶瓣分别配合设置在锚头体的两个滑道上，弹性圈套在安装有叶瓣的锚头体外侧。通过在叶瓣上设置倒刺片，使倒刺片在涨壳锚头未至洞底时既能够卡紧孔壁，使工作人员能够顺利旋转锚杆，对锚头体施加预应力，迫使叶瓣向外涨开，卡紧孔壁，达到机械锚固的效果。
4.中国专利cn106320610a公开了一种顶环式涨壳锚头，包括两个涨壳体和一个顶环；两个涨壳体对称设置，顶环的顶圈位于两涨壳体正上方，顶环的两带状臂分别穿过相应涨壳体的导向槽，导向槽中的固定柱穿过相应带状臂上的定位孔，利用外力挤压固定柱两侧的侧向筋，使两侧向筋卡紧相应的带状臂；这种统一化的设计，不仅便于生产人员流水化操作，而且有助于生产率的提高。
5.但现有技术中的锚杆头，起锚定作用的部分主要是涨壳，涨壳张开的角度以及插入到岩壁的深度受到钻孔的直径的限制，不能为锚杆的固定提供较大的锚定力。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种锚头，包括锚头本体1和叶片2，所述锚头本体1包括套筒11、两个支撑臂12和旋转轴13，所述套筒11内壁设置有与锚杆的外螺纹配合的内螺纹，所述支撑臂12形成于所述套筒11的顶面，并沿套筒11轴向朝远离套筒11的方向延伸，两个支撑臂12以套筒11的轴线为中心旋转对称，所述旋转轴13垂直于所述套筒11的轴线，由两个支撑臂12支撑，架设在两个支撑臂12之间；所述叶片2包括呈空心圆柱状的旋转部21和从旋转部21的侧面沿径向向外延伸的卡止部22；所述旋转部21可转动的套设在所述旋转轴13上，所述旋转轴13的轴线与套筒11顶面的距离大于叶片2的旋转半径。
7.根据本实用新型的一个实施方式，所述卡止部22的宽度随着从旋转部21的侧面向外延伸的距离的增长呈收敛趋势。
8.根据本实用新型的一个实施方式，在所述叶片2沿垂向旋转轴13方向上截面中，所述卡止部22从旋转部21的侧面向外延伸的线条与旋转部21的外圆周相切。
9.根据本实用新型的一个实施方式，所述卡止部22远离套筒11顶面的侧面设置有锯齿状突起。
10.根据本实用新型的一个实施方式，所述叶片2呈梭形，卡止部22形成于所述旋转部21的两侧，以旋转轴13的轴线为中心旋转对称。
11.根据本实用新型的一个实施方式，所述叶片2成对设置。
12.根据本实用新型的一个实施方式，所述叶片2的旋转部21和卡止部22厚度相同。
13.根据本实用新型的一个实施方式，所述叶片2从旋转部21向卡止部22的末端厚度从厚变薄。
14.根据本实用新型的一个实施方式，所述的锚头还包括扎带，所述扎带绑扎在两个所述支撑臂12外围，用于束缚所述叶片2。
15.根据本实用新型的另一个方面，提供一种锚杆，所述锚杆包括上述任一项所述的锚头。
16.本实用新型中，锚头本体将叶片架设在锚杆的端部，利用锚杆的旋进使的推力驱动叶片旋转张开，插入到岩壁中，将锚杆固定在岩壁孔洞内。采用旋进的方式使对叶片的推力均匀且稳定，使叶片能够较大程度的插入到岩壁中；叶片的长度可以根据不同的需求进行设置，不受孔洞直径的限制；梭形叶片能够提供更加稳定的抓力；叶片上设置锯齿，进一步增加抓力；锥状卡止部使卡止部在插入到岩壁的过程中能够顺利的深入。
附图说明
17.图1是一种锚头的结构示意图；
18.图2是一种叶片的示意图；
19.图3是另一种叶片的示意图；
20.图4是成对设置叶片的示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本实用新型中的组件、技术，以便本实用新型的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本实用新型权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。
22.图1示出了一种锚头的结构示意图，图2示出了一种叶片的示意图。
23.如图1所示，一种锚头，包括锚头本体1和叶片2，所述锚头本体1包括套筒11、两个支撑臂12和旋转轴13，所述套筒11内壁设置有与锚杆的外螺纹配合的内螺纹，所述支撑臂12形成于所述套筒11的顶面，并沿套筒11轴向朝远离套筒11的方向延伸，两个支撑臂12以套筒11的轴线为中心旋转对称，所述旋转轴13垂直于所述套筒11的轴线，由两个支撑臂12支撑，架设在两个支撑臂12之间；所述叶片2包括呈空心圆柱状的旋转部21和从旋转部21的侧面沿径向向外延伸的卡止部22；所述旋转部21可转动的套设在所述旋转轴13上，所述旋转轴13的轴线与套筒11顶面的距离大于叶片2的旋转半径。
24.所述套筒11具有上下通透的内孔，内孔壁上设置有内螺纹，用于锚杆的端部沿所述内孔向支撑臂12延伸的方向旋进。
25.所述套筒11的外周的横截面的形状可以为方形、圆形或不规则形状，本实用新型优选为圆形，外壁设置为光滑的表面。
26.所述支撑臂12可以与套筒11一体成型，也可以通过焊接或其他方式固定在所述套筒11的顶面。套筒11的顶面是指圆柱形内孔的上下底面中的其中一个，本实用新型中，套筒
11的顶面是指远离锚杆的一侧，在内孔的边缘与套筒11的外周之间的面。
27.当套筒11为圆柱筒状时，所述支撑臂12远离套筒11的轴线的表面可以与套筒11外周面共曲面，从而使锚头本体1的支撑臂12部分和套筒11部分取相同外径，便于在将锚杆向岩壁孔洞内布设时，减少与孔洞内壁的摩擦。
28.两个支撑臂12相对于套筒11的轴线轴对称设置，在两个支撑臂12上设置安装孔，旋转轴13穿过安装孔设置，使旋转轴13垂直于套筒11的轴线。在两个支撑臂12之间形成的空间用于容纳叶片2。
29.叶片2安装在所述旋转轴13上，并设置旋转轴13的轴线与套筒11顶面的距离大于叶片2的旋转半径，时叶片2在两个支撑臂12之间形成的空间内，可以旋转轴13为轴线转动。
30.所述叶片2的宽度为垂直旋转轴13方向上的尺寸，设置为与套筒11的外径相当，可以略大于或略小于套筒11的外径。略大或略小的范围为与套筒11的外径之差小于1/2个套筒11的外径。所述叶片2的长度为旋转部21的外径与卡止部22的延伸长度之和，为垂直与旋转轴13方向上的尺寸，大于套筒11的外径。叶片2的厚度为沿旋转轴13方向上的尺寸。
31.在本实用新型中，锚杆头处于初始状态时，锚杆从套筒11的底部旋进，使锚杆的端面至突出套筒11顶面一定距离，叶片2的卡止部22朝向套筒11顶面方向，与锚杆的端部抵接。这种状态下，朝向套筒11顶面方向的卡止部22被锚杆的端面限制，使叶片2无法向靠近套筒11轴线的方向转动，与套筒11轴线之间保持一定的夹角。采用扎带将叶片2的卡止部22、两个支撑臂12环绕后捆扎，从而限制叶片2的卡止部22朝向远离套筒11轴线的方向转动。
32.在将锚杆布设到岩壁孔洞的底部时，锚头与孔洞的内壁抵接，旋转锚杆，锚头与锚杆相对转动，使锚杆继续向锚头内旋进，锚杆的端面挤压叶片2的卡止部22，使其朝向远离套筒11轴线的方向转动，将束缚用的扎带崩断，插入到孔洞的内壁中，随着锚杆旋进的进行，叶片2的旋转角度逐渐增大，直至其与套筒11的轴线呈10
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90度夹角，使卡止部22插入到孔洞的内壁中，利用岩壁的刚性固定卡止部22。此时，由于卡止部22的固定作用，锚杆被固定在岩壁孔洞内。
33.本实用新型中，所述叶片2的旋转部21为圆柱状，相对于锚杆的注浆口的设置方式为横置，使锚杆的端部在抵接所述旋转部21时，二者之间仍保留注浆通道，从而保障注浆畅通。由于岩壁孔洞与锚头之间的间隙较小，使得叶片2没有翻转超过90度的趋势。
34.本实用新型，采用利用锚杆旋进的方式，驱动叶片2绕旋转轴13旋转，插入到岩壁孔洞内壁上，叶片2在插入岩壁过程中受力均匀；叶片2插入岩壁的深度由卡止部22的长度确定，插入岩壁较深，对锚杆的固定较为牢固。
35.如图2所示，所述卡止部22的宽度随着从旋转部21的侧面向外延伸的距离的增长呈收敛趋势。
36.本实用新型中，卡止部22还可以设置为其厚度随着从旋转部21的侧面向外延伸的距离的增长呈收敛趋势。
37.即，卡止部22靠近旋转部21的一端宽度和\或厚度较大，远离旋转部21的一端宽度和\或厚度较小，形成锥状，使卡止部22在插入到岩壁的过程中能够顺利的深入。
38.如图2所示，在所述叶片2沿垂向旋转轴13方向上截面中，所述卡止部22从旋转部21的侧面向外延伸的线条与旋转部21的外圆周相切。
39.在朝向套筒11顶面的一侧，卡止部22的侧面与锚杆的端部抵接，卡止部22从旋转部21的侧面向外延伸的线条与旋转部21的外圆周相切，使得锚杆在旋进过程中能够顺滑的从卡止部22与旋转部21的交界处过渡。
40.在图2中，所述卡止部22远离套筒11顶面的侧面设置有锯齿状突起。
41.锯齿状的凸起可以增加卡止部22与岩壁之间的摩擦力，为固定锚杆提供更大的抓力。还可以为扎带提供良好的着力点，避免在向孔洞内布设时松动脱落。
42.图3示出了另一种叶片的示意图。
43.如图3所示，所述叶片2呈梭形，卡止部22形成于所述旋转部21的两侧，以旋转轴13的轴线为中心旋转对称。
44.沿锚杆旋进的方向上观察时，当锚杆旋进时，所述叶片2的卡止部22从两个相反方向上分别插入到岩壁中，由于锚杆的端部对两侧的卡止部22都形成抵接状态，限制卡止部22的旋转，从而提供更强的抓力，将锚杆固定在岩壁孔洞内。
45.图4示出了成对设置叶片的示意图。
46.如图4所示，所述叶片2成对设置，沿旋转轴13的轴向分布套设，叶片2之间设置隔离垫，避免在旋转时相互干扰。
47.本实用新型还可以设置多个叶片2的组合，优选两个。多个叶片2能够为锚杆提供更稳定的固定。
48.根据本实用新型的一个实施方式，所述叶片2的旋转部21和卡止部22厚度相同。
49.根据本实用新型的一个实施方式，所述叶片2从旋转部21向卡止部22的末端厚度从厚变薄。
50.根据本实用新型的一个实施方式，所述锚头还包括扎带，所述扎带绑扎在两个所述支撑臂12外围，用于束缚所述叶片2。
51.根据本实用新型的另一个方面，提供一种锚杆，所述锚杆包括上述任一项所述的锚头。
52.本实用新型中，锚头本体将叶片架设在锚杆的端部，利用锚杆的旋进使的推力驱动叶片旋转张开，插入到岩壁中，将锚杆固定在岩壁孔洞内。采用旋进的方式使对叶片的推力均匀且稳定，使叶片能够较大程度的插入到岩壁中；叶片的长度可以根据不同的需求进行设置，适用于不同孔径；梭形叶片能够提供更加稳定的抓力；叶片上设置锯齿，进一步增加抓力；锥状卡止部使卡止部在插入到岩壁的过程中能够顺利的深入。
53.应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。