一种危岩支护装置及方法

1.本发明属于地质灾害防治领域，具体涉及一种危岩支护装置及方法。


背景技术：

2.高陡边坡危岩落石防护主要采用锚索支护以及主动或者被动防护网，现有技术常采用预应力锚杆来对库岸滑坡进行加固，但是目前的预应力锚杆只存在加固作用，对于危岩体的竖直方向，得不到有效支撑，导致锚杆的稳定性得不到保证，影响工程整体的支护强度。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种有效支撑危岩体以及适配其陡峭底面的危岩支护装置及方法，为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：
4.一种危岩支护装置，包括设置在山体上的锚杆，所述锚杆位于危岩体的下方，所述锚杆可滑动的连接有连接件，其滑动方向垂直于所述锚杆，所述连接件一端设置有支撑头，所述支撑头支撑所述危岩体，所述支撑头与所述连接件之间通过预压力机构连接，以用于推动所述支撑头挤压所述危岩体。
5.进一步的，所述连接件呈u形管结构，所述预压力机构包括弹簧，所述弹簧套设在所述u形管上，其一端抵接所述支撑头，另一端抵接有滑块，所述滑块设置在所述连接件的内侧，且可滑动的连接所述连接件，所述滑块连接所述锚杆，所述支撑头可拆卸的连接所述连接件两端。
6.进一步的，所述滑块呈“工”字形结构，其“工”字形结构的凹槽可滑动的设置在所述连接件的两侧上。
7.进一步的，所述滑块远离所述弹簧的一侧固定连接有卡接块，所述锚杆端部设置有连接头，所述连接头固定连接有齿轮，所述齿轮设置在所述连接件的内侧，所述卡接块端面设置有与所述齿轮啮合的齿槽，所述卡接块抵接所述齿轮。
8.进一步的，所述连接头呈“匚”字形结构，所述连接件设置在其内侧，所述齿轮端面固定连接所述连接头内壁。
9.进一步的，所述连接头远离所述连接件的一端固定连接滑杆端部，所述锚杆设置有与所述滑杆适配的空腔，所述滑杆另一端可转动的设置在所述空腔内，所述滑杆连接有限位其转动的限位机构。
10.进一步的，所述限位机构包括设置在所述锚杆侧面的锁紧螺钉，所述滑杆周面设置有环形槽，所述锁紧螺钉端部设置在所述环形槽内。
11.进一步的，所述锚杆侧面设置有一螺纹孔，所述锁紧螺钉设置所述螺纹孔内，所述环形槽内围绕所述滑杆设置有凹槽，所述锁紧螺钉端部设置在所述凹槽内，当所述锁紧螺钉的六角部脱离所述螺纹孔时，所述锁紧螺钉端部脱离所述凹槽且位于所述环形槽内。
12.进一步的，所述锚杆并排设置有若干个；
13.还包括防护网，所述防护网罩在所述危岩体上，其底部连接若干所述锚杆上的支撑头，所述防护网顶部连接有立柱。
14.一种危岩支护方法，包括以下步骤，
15.s1、在危岩体下方的山体上钻出基孔，并安装锚杆；
16.s2、滑动锚杆端部的连接件，使支撑头与危岩体之间隔开；
17.s3、松开连接件，连接件在预压力机构的作用下，推动支撑头支撑所述危岩体。
18.本发明具有以下有益效果：通过支撑头位于危岩体的底部，将危岩体底部缺口支撑，以形成对危岩体的竖直向上的支撑，同时通过预压力机构提供朝向危岩体的挤压力，以形成预紧效果，在危岩体结构变形时能够维持有效的支撑力，避免其崩塌或滑坡，达到了有效支撑危岩体以及适配其陡峭底面的有益效果，并且通过齿轮与齿槽的配合，使本装置还实现了连接件调节角度并形成限位的功能，进而使支撑头可以适配不同的支撑情况，适配危岩体的陡峭底面。
附图说明
19.图1为本发明的整体结构示意图；
20.图2为连接件与预压力机构连接关系剖视示意图；
21.图3为限位机构示意图；
22.图4为锁紧螺钉六角部脱离螺纹孔示意图；
23.图5为环形槽和凹槽配合关系示意图；
24.图6为连接头与连接件连接关系示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图1-6，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
26.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
27.一种危岩支护装置，包括设置在山体上的锚杆2，所述锚杆2位于危岩体1的下方，所述锚杆2可滑动的连接有连接件6，其滑动方向垂直于所述锚杆2，所述连接件6一端设置有支撑头8，所述支撑头8支撑所述危岩体1，所述支撑头8与所述连接件6之间通过预压力机构连接，以用于推动所述支撑头8挤压所述危岩体1。
28.如图1，危岩体1位于山体上，为可能发生崩塌或滑坡的危险岩体，锚杆2为现有技术，其安装在危岩体1下方，一端插入山体内，另一端设置连接件6，支撑头8位于危岩体1的底部，将危岩体1底部缺口支撑，以形成对危岩体1的竖直向上的支撑，同时通过预压力机构提供朝向危岩体1的挤压力，以形成预紧效果，在危岩体1结构变形时能够维持有效的支撑力，避免其崩塌或滑坡，在具体实施过程中，由于危岩体1为参差不齐的陡峭面，所以在本发明中，可通过连接件6的滑动，来调节支撑头8与危岩体1之间距离和间隙，进而适配危岩体1
底部的陡峭面，达到了有效支撑危岩体以及适配其陡峭底面的有益效果。
29.进一步的，所述连接件6呈u形管结构，所述预压力机构包括弹簧9，所述弹簧9套设在所述u形管上，其一端抵接所述支撑头8，另一端抵接有滑块10，所述滑块10设置在所述连接件6的内侧，且可滑动的连接所述连接件6，所述滑块10连接所述锚杆2，所述支撑头8可拆卸的连接所述连接件6两端。
30.如图2，连接件6呈一端开口的u形管结构，由于锚杆2为固定状态，在滑块10的抵接下，连接件6可以沿着锚杆2的侧向滑动，并使弹簧9被压缩，而支撑头8与危岩体1之间呈抵接状态，所以弹簧9为支撑头8提供了有效的支撑力，形成稳定结构，并且可适配危岩体1的陡峭底面。
31.进一步的，所述滑块10呈“工”字形结构，其“工”字形结构的凹槽可滑动的设置在所述连接件6的两侧上。
32.具体地，滑块10的“工”字形结构的两端形成凹槽结构，其卡在连接件6两侧上，形成可滑动的结构，且约束了滑块10的滑动方向，且避免了滑块10的转动。
33.进一步的，所述滑块10远离所述弹簧9的一侧固定连接有卡接块11，所述锚杆2端部设置有连接头5，所述连接头5固定连接有齿轮12，所述齿轮12设置在所述连接件6的内侧，所述卡接块11端面设置有与所述齿轮12啮合的齿槽，所述卡接块11抵接所述齿轮12。
34.具体地，卡接块11与连接件6的两侧之间适配，卡接块11上的齿槽呈弧形分布，与齿轮12适配且啮合，故在齿轮12与齿槽的配合下，且在卡接块11和滑块10的转动限位下，锚杆2限位了连接件6的转动，使连接件6不可转动，与此同时，如图2，连接件6远离其开口的一端与齿轮12之间具有空隙，此时为支撑头8抵接危岩体1的状态，当本装置未支撑危岩体1时，弹簧9恢复自然状态，齿轮12则在上述空隙内，与齿槽之间脱离啮合状态，故此时可以转动连接件6，起到调节连接件6角度的目的，当调节好之后，在使连接件6滑动，弹簧9被压缩，使支撑头8挤压危岩体1，具体实施时，先调节好连接件6角度之后，可通过其他辅助设备，例如卷扬，将连接件6拉扯滑动，使弹簧9被压缩，然后再缓慢松开连接件6，使支撑头8抵接危岩体1。
35.通过齿轮12与齿槽的配合，使本装置还实现了连接件6调节角度并形成限位的功能，进而使支撑头8可以适配不同的支撑情况，适配危岩体1的陡峭底面，并且解放了锚杆2的具体安装形式，使锚杆2可以如图1中的倾斜安装，也可以水平安装，故在具体施工中，通过连接件6角度和滑动的调节，可以极大降低锚杆2的安装精度需求，可以根据实际的山体内部岩层分布，选择水平或倾斜安装锚杆2，之后再来调节连接件6的角度以及滑动行程，使支撑头8支撑住危岩体1，并且弹簧9处于被压缩状态，推动卡接块11挤压齿轮12，使二者的啮合稳定，此外，连接件6上还螺纹连接有螺杆7，螺杆7与锚杆2垂直，螺杆7与连接件6两侧平行，其设置在连接件6远离其开口的一端，螺杆7设置在连接件6两侧之间，其端部抵接齿轮12上的齿，且与齿轮12呈偏心设置，进而使齿轮12结构稳定，进一步避免转动，调节时，转动螺杆7取出即可。
36.进一步的，所述连接头5呈“匚”字形结构，所述连接件6设置在其内侧，所述齿轮12端面固定连接所述连接头5内壁。
37.具体地，如图2和6所示，连接件6以及齿轮12位于连接头5的内侧，连接头5的相对的两个内侧还固定设置有连接板18，两个连接板18固定连接齿轮12两端面，连接板18可以
为圆形板状结构，两个连接板18覆盖连接件6，以形成限位结构，提高锚杆2在其径向上与连接件6之间连接的稳定性。
38.进一步的，所述连接头5远离所述连接件6的一端固定连接滑杆13端部，所述锚杆2设置有与所述滑杆13适配的空腔，所述滑杆13另一端可转动的设置在所述空腔内，所述滑杆13连接有限位其转动的限位机构。
39.进一步的，所述限位机构包括设置在所述锚杆2侧面的锁紧螺钉14，所述滑杆13周面设置有环形槽15，所述锁紧螺钉14端部设置在所述环形槽15内。
40.如图3，通过滑杆13的转动，即可实现连接件6沿着锚杆2周向旋转的目的，进而使连接件6通过齿轮12可以在与锚杆2同一平面上转动的基础上，又进一步实现了连接件6的周向旋转，使支撑头8适配性更好，以应对其陡峭底面，通过锁紧螺钉14设置在环形槽15内，以实现对滑杆13轴向限位的功能。
41.进一步的，所述锚杆2侧面设置有一螺纹孔，所述锁紧螺钉14设置所述螺纹孔内，所述环形槽15内围绕所述滑杆13设置有凹槽16，所述锁紧螺钉14端部设置在所述凹槽16内，当所述锁紧螺钉14的六角部脱离所述螺纹孔时，所述锁紧螺钉14端部脱离所述凹槽16且位于所述环形槽15内。
42.螺纹孔呈阶梯孔的结构，锁紧螺钉14包括六角部和端部，端部为具有螺纹的部分，六角部为套接扳手的部分，如图3和5所示，若干凹槽16围绕滑杆13呈环形阵列分布，锁紧螺钉14的端部卡在凹槽16内，进而对滑杆13的周向进行限位，起到锁紧滑杆13的作用，当锁紧螺钉14朝外拧松时，且当其六角部脱离刚好脱离螺纹孔时，如图4所示，锁紧螺钉14的端部从凹槽16内脱离，此时锁紧螺钉14的端部仍在环形槽15内，故对滑杆13仍然具有轴向约束，只有当锁紧螺钉14完全取下时，滑杆13才能自由滑动。
43.所以通过锁紧螺钉14与凹槽16的配合，即可实现锁紧滑杆13的作用，在调节好连接件6在锚杆2周向上的角度后，即可锁紧，并且当锁紧螺钉14端部脱离凹槽16，锁紧螺钉14的六角部即脱离螺纹孔，此时即可转动滑杆13调节角度，锁紧螺钉14与环形槽15配合在此时起到了限位作用，避免连接件6脱落，螺纹孔的结构也便于识别锁紧螺钉14端部所处位置，只有当锁紧螺钉14的六角部脱离螺纹孔时，锁紧螺钉14的端部才脱离凹槽16并位于环形槽15内。
44.进一步的，所述锚杆2并排设置有若干个；
45.还包括防护网3，所述防护网3罩在所述危岩体1上，其底部连接若干所述锚杆2上的支撑头8，所述防护网3顶部连接有立柱4。
46.具体地，若干锚杆2沿着危岩体1的横向并排分布，防护网3为现有技术，呈矩形，分布在危岩体1的外侧面上，将危岩体1外侧面罩住，支撑头8上设置有安装部，防护网3底部设置有若干固定环17，安装部可以为如图2中所示的呈环形槽结构，即可将固定环17套设在安装部上，实现防护网3的底部安装，若干固定环17一一套设在若干锚杆2上的支撑头8上，立柱4设置在山体上，与危岩体1之间具有一定距离，通过设置防护网3，进一步提高了本装置的支护能力，具有避免落石的作用。
47.一种危岩支护方法，包括以下步骤，
48.s1、在危岩体1下方的山体上钻出基孔，并安装锚杆2；
49.s2、滑动锚杆2端部的连接件6，使支撑头8与危岩体1之间隔开；
50.s3、松开连接件6，连接件6在预压力机构的作用下，推动支撑头8支撑所述危岩体1。
51.具体地，通过其他辅助设备，例如卷扬，将连接件6拉扯滑动，使支撑头8与危岩体1之间隔开，然后再缓慢松开连接件6，使支撑头8抵接危岩体1，形成有效支撑。
52.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。