專利名稱：剪式膨脹錨桿及其拓展應(yīng)用的制作方法
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，包括拓
展應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在礦山、隧道、護(hù)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(yīng)用趨勢，學(xué)術(shù)界也很熱門，如市面上出現(xiàn)的或現(xiàn)有專利文獻(xiàn)記載的有:
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(dǎo)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(qiáng)；
2.為了彌補(bǔ)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(yīng)”，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(yīng)”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(qiáng)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，如此打造出來的所謂“組合梁”或“拱效應(yīng)”是有點自欺欺人的；
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，企圖指望膠粘劑類的東西解決錨桿的“扎根”問題是很懸乎的(扎根就是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(膠粘劑是需要固化期的)或膠粘劑對應(yīng)用環(huán)境的苛刻(如潮濕或松軟砂石層或孔洞清理不干凈)等等情況時，更何況膠粘劑針對應(yīng)用對象及使用年限的不同所發(fā)生的負(fù)面反應(yīng)是沒人能預(yù)測的；
4.為了彌補(bǔ)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?jǐn)偟礁嗟腻^桿上，這樣一來就大大增加了勞動強(qiáng)度，降低了工作效率和施工進(jìn)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(yīng)”區(qū)域多打了一些“銷子”而已，實屬治標(biāo)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，本發(fā)明人認(rèn)為，無論采用何種錨桿進(jìn)行錨固，錨桿頭部膨脹段在工作時必須強(qiáng)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，這樣才是真正意義上的錨固，才能讓人安心，否則就是搪塞或掩蓋真相，就是避重就輕地瞎折騰，就會埋下安全隱患，歸根結(jié)底一句話，就是錨桿技術(shù)不先進(jìn)，錨固技術(shù)領(lǐng)域的安全可靠性及經(jīng)濟(jì)實用性就不可能盡人意。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)狀，本發(fā)明提供了一種剪式膨脹錨桿，它是在本發(fā)明人發(fā)明的專利申請?zhí)枮?01210269582.4和PCT/CN2012/079504以及專利號為201220376629.1的剪式膨脹
螺栓基礎(chǔ)上的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和應(yīng)用創(chuàng)新，它是剪式膨脹螺栓的“姊妹篇”，它應(yīng)當(dāng)是錨固技術(shù)領(lǐng)域期盼已久的東西。本發(fā)明包括帶有膨脹件的固定件和推動件以及收緊件，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；所述收緊件套在推動件的下端并可沿推動件的軸線同軸向移動。所述固定件為一個帶耳螺母支座，該帶耳螺母支座上具有兩個相對設(shè)置的支撐板，支撐板上部設(shè)置鉸接孔；所述膨脹件為兩個膨脹板，該兩個膨脹板合并嵌裝在帶耳螺母支座的兩個支撐板之間，并與支撐板鉸接；所述推動件為一個與帶耳螺母支座匹配的螺桿，所述螺桿的頂端部與兩個膨脹板下端部接觸，旋轉(zhuǎn)螺桿可使其沿膨脹板下端部的斜面直接推動兩個膨脹板分別向外側(cè)撐開；所述收緊件為一個螺母和一個與之配套的托板，托板和螺母套在螺桿的下端，托板邊部向上翹曲，托板底部向上隆起一個凹弧面，螺母上部向上隆起一個凸弧面，兩個弧面的曲率相同；當(dāng)然，還可以在凹弧面和凸弧面上分別設(shè)置防松花紋或齒。可在所述帶耳螺母支座上的兩個相對設(shè)置的支撐板根部外側(cè)設(shè)置限位臺階，膨脹板在未被撐開時其下端部斜面靠在該限位臺階上，以限制其向內(nèi)轉(zhuǎn)動；還可以在所述的兩個支撐板的內(nèi)壁設(shè)置限位柱，以控制膨脹板的安放位置，從而方便使用。當(dāng)然，本發(fā)明所述的膨脹件也可以是一個膨脹板，該膨脹板嵌裝在帶耳螺母支座的兩個支撐板之間，膨脹板與支撐板之間可以增設(shè)用于調(diào)節(jié)所述膨脹板厚度的墊片，并與支撐板鉸接；還可在所述帶耳螺母支座相對于膨脹板的一側(cè)設(shè)置靠壁，當(dāng)所述螺桿推動該膨脹板向外側(cè)撐開時，該靠壁支撐所述螺桿，使螺桿始終沿帶耳螺母支座軸向推動，在推動膨脹板的過程中螺桿受力均衡且不產(chǎn)生彎曲。為了重復(fù)使用，可在兩個膨脹板的上端部設(shè)置裝配孔，裝配孔之間裝設(shè)回位彈簧，通過回位彈簧收攏被撐開的膨脹板，實現(xiàn)剪式膨脹錨桿可拆卸；為了使本發(fā)明的錨固效果更好，特別是針對松軟巖層或密實土壤上的錨固或鎖定，可將兩個膨脹板分別與另一對膨脹板鉸接，從而形成更大深度的膨脹固結(jié)或鎖定，包括膨脹板與膨脹板之間可以多次串聯(lián)鉸接，還可以在串聯(lián)鉸接后的膨脹板的末端裝設(shè)回位彈簧。為了使錨固操作更為理想，螺桿推動膨脹板更加輕松，所述螺桿的頂端部設(shè)計為弧面；更進(jìn)一步，該弧面上還可設(shè)置棘齒，通過棘齒與膨脹板的棱角咬合實現(xiàn)自鎖；所設(shè)置的棘齒尖的方向應(yīng)與螺桿推進(jìn)時的旋轉(zhuǎn)方向相反；從加工的經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，還可以將頂端弧面部分單獨進(jìn)行加工，再通過鑲嵌銷與螺桿上端聯(lián)結(jié)，這里的鑲嵌銷與弧面部分是連成一體的，采用冷鐓工藝是很經(jīng)濟(jì)的；當(dāng)然，當(dāng)選用非金屬材料制作螺桿時，其頂端弧面部分仍然可以單獨加工并通過鑲嵌銷與螺桿上端聯(lián)結(jié)；針對不同的錨固目的、錨固要求或用途的需要，所述螺桿的下端可以是內(nèi)方或外方頭，也可以是內(nèi)六角或外六角頭，或吊環(huán)，或掛鉤，或附加設(shè)置活接，或符合灌漿注壓的使用要求。為了適合松軟錨固基體的錨固，可以在所述膨脹件的錨固端鉸接一種能增大受力面的活動支腳；為了使膨脹件在剪式撐開后與穩(wěn)態(tài)堅固層具有彈性固結(jié)或鎖定的效果，可以將膨脹件的錨固端(段)做成具有彈性緩沖功效的形狀，并可對其熱處理(對于穩(wěn)態(tài)堅固層，彈性膨脹比剛性膨脹的鎖合效果更好)，還可以在該彈性錨固面上設(shè)置防滑花紋或齒，或固結(jié)柔性抗壓耐磨材料；這里所述的具有彈性緩沖功效的形狀，就是將所述膨脹件下端部的斜面做成凹或凸弧面，將所述錨固端(段)的錨固面做成漸開式的凹或凸弧面，斜面與錨固面的凹與凸的方向一致，當(dāng)然，也可以將膨脹件的錨固段做成具有彈性緩沖功效的桿體或板體形狀。可以通過放大或縮小兩個支撐板之間的間距，達(dá)到與嵌裝其內(nèi)的膨脹板的厚度相吻合，這里需要指出的是，當(dāng)縮小兩個支撐板之間的間距時，其間距會小于與其匹配的螺桿外徑，這時應(yīng)當(dāng)將干涉螺桿的部分剔去，使得螺桿能夠順利旋進(jìn)；還可以通過加長或縮短兩個支撐板的長度，達(dá)到與嵌裝其內(nèi)的膨脹板的長度相吻合，這里需要指出的是，膨脹板長度方向的兩端到其上的鉸接孔的距離可以是相等，也可以是不相等。
為了滿足灌漿錨固的需要，可以在所述螺桿的內(nèi)部軸向設(shè)置灌漿孔，在螺桿外圍設(shè)置若干出漿孔；當(dāng)朝上打孔灌漿錨固時，還可以在螺桿上分段套裝一種彈性封漿擋圈，以防漿體自重過大出現(xiàn)整體下塌上端漏空，同時在螺桿的下端增設(shè)一個密封蓋；此外，還可以在螺桿中段固結(jié)注壓膨脹管，本發(fā)明所述的注壓膨脹管在注壓后的膨脹力道的分布是顯“啞鈴”狀的，這樣能自動夾緊松動層，為了實現(xiàn)這一目的，可將注壓膨脹管兩端的管壁做的稍薄或稍薄帶裙皺。為了使用更為方便，省略預(yù)先打孔步驟，可以在所述固定件的上端部設(shè)置一個鉆頭或鏨頭，如此可將本發(fā)明所述的剪式膨脹錨桿通過自切削直接鉆入錨固基體內(nèi)或直接打入錨固基體內(nèi)；為了適合更高強(qiáng)度的錨固要求，可以在兩個支撐板的上端部固結(jié)過橋，使得兩個支撐板更加穩(wěn)固牢靠，該過橋可以是錐形、也可以是弧形或平形；當(dāng)然，所述過橋是可以集所述鉆頭或鏨頭功能于一體，包括可以在固定件的頭部和側(cè)面設(shè)置自攻螺牙；嵌裝其內(nèi)的膨脹件可以變換為一端為弧形一端為尖角形的膨脹板，該種形狀的膨脹板具有極強(qiáng)的拱入和鎖定抗拔能力。在拓展應(yīng)用方面，例如可以將本發(fā)明做成建筑物或構(gòu)筑物用的巨型規(guī)格(地樁)；還可以將本發(fā)明作為高速公路和高速鐵路的護(hù)欄立柱；還可以將本發(fā)明做成小型或微型規(guī)格以滿足家具、電器、飾品、醫(yī)療的使用；還可以將本發(fā)明當(dāng)作橋梁、電力、通訊、探頭等(柱、桿、塔)的柱基使用；還可以將多個本發(fā)明并聯(lián)或串聯(lián)起來應(yīng)用；總之，通過本發(fā)明的原理可以派生出多種規(guī)格或樣式以滿足多種用途的需要。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單巧妙，容易加工制造，使用方便可靠，加工成本低廉，容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，通過膨脹板作剪式撐開，撐開幅度大，錨固力極強(qiáng)，一種原理，多種樣式，對錨固孔洞的精度要求低，可以自切削或自攻或錘擊，可以重復(fù)使用，還可以實現(xiàn)灌漿和注壓，最重要的是它徹底解決了錨桿的“扎根”問題，它不僅用于礦山開采中的圍巖支護(hù)，還廣泛地適用于隧道、護(hù)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)、裝修等工程中的錨固或固定，還包括拓展應(yīng)用，真正實現(xiàn)了剪式膨脹錨桿的安全可靠和通用價值。


圖1是本發(fā)明的正立面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的側(cè)立面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是A-A首I]面不意圖。圖4是本發(fā)明的剪式撐開狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明的弧面端部分通過鑲嵌銷嵌裝在螺桿上的示意圖。圖6是本發(fā)明的弧面端部分與鑲嵌銷連成一體的示意圖。圖7是本發(fā)明的設(shè)置過橋的正立面結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明的設(shè)置過橋的側(cè)立面結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本發(fā)明的設(shè)置過橋后的剪式撐開狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1_膨脹板 2-鉚軸 3-螺桿上端弧面 4-帶耳螺母支座 5-螺桿6-灌漿孔7-托板8-凸弧面9-螺母10-螺桿下端方頭11-凹弧面12-出漿孔13-限位臺階14-過橋15-—端為弧形一端為尖角形的膨脹板16-鑲嵌銷17-限位柱。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施作進(jìn)一步說明:
參見附圖，本發(fā)明所述固定件為一個帶耳螺母支座(4)，該帶耳螺母支座具有兩個相對設(shè)置的支撐板，支撐板上部設(shè)置鉸接孔；所述膨脹件為兩個膨脹板(I )，該兩個膨脹板合并嵌裝在帶耳螺母支座的兩個支撐板之間，并與支撐板鉸接；所述推動件為一個與帶耳螺母支座匹配的螺桿(5)，所述螺桿的頂端部弧面(3)與兩個膨脹板的下端部接觸，旋轉(zhuǎn)螺桿可使其沿膨脹板的下端部的斜面直接推動兩個膨脹板分別向外側(cè)撐開；當(dāng)然，所述螺桿上的螺紋可以是全螺紋，也可是僅在螺桿兩頭設(shè)置螺紋。可在所述帶耳螺母支座(4)上的兩個相對設(shè)置的支撐板根部外側(cè)設(shè)置限位臺階
(13)，膨脹板(I)在未被撐開時其下端部斜面靠在該限位臺階上，以限制其向內(nèi)轉(zhuǎn)動。當(dāng)然，本發(fā)明所述膨脹件也可以是一個膨脹板(1)，該膨脹板嵌裝在帶耳螺母支座
(4)的兩個支撐板之間，膨脹板與支撐板之間可以增設(shè)用于調(diào)節(jié)所述膨脹板厚度的墊片，并與支撐板鉸接。當(dāng)單個膨脹板嵌裝在帶耳螺母支座的兩個支撐板之間，并與支撐板鉸接，可在所述帶耳螺母支座(4)相對于膨脹板(I)的一側(cè)設(shè)置靠壁，當(dāng)所述螺桿(5 )推動該單個膨脹板向外側(cè)撐開時，該靠壁支撐所述螺桿，使螺桿始終沿帶耳螺母支座軸向推動，在推動膨脹板的過程中螺桿受力均衡且不產(chǎn)生彎曲。為了重復(fù)使用，可以在膨脹板(I)的上端部設(shè)置裝配孔，兩個膨脹板的裝配孔之間裝設(shè)回位彈簧，通過回位彈簧收攏被撐開的膨脹板，實現(xiàn)剪式膨脹錨桿可拆卸。為了使本發(fā)明的錨固效果更好，特別是針對松軟巖層或密實土壤上的錨固或鎖定，所述膨脹板的上端部為角狀且設(shè)有裝配孔，兩個膨脹板的裝配孔分別與另一對膨脹板鉸接，從而形成更大深度的膨脹固結(jié)或鎖定，當(dāng)然，膨脹板與膨脹板之間可以多次串聯(lián)鉸接，還可以在串聯(lián)鉸接后的膨脹板的末端裝設(shè)回位彈簧。為了使膨脹錨固操作更為理想，螺桿推動膨脹板更加輕松，所述螺桿(5)的頂端部設(shè)計為弧面(3);更進(jìn)一步，該弧面上還可設(shè)置棘齒，通過棘齒與膨脹板的棱角咬合實現(xiàn)自鎖；所設(shè)置的棘齒尖的方向應(yīng)與螺桿推進(jìn)時的旋轉(zhuǎn)方向相反；從加工的經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，還可以將頂端弧面(3)部分單獨進(jìn)行加工，再通過鑲嵌銷(16)與螺桿上端聯(lián)結(jié)，這里的鑲嵌銷
(16)與弧面(3)的部分是連成一體的，采用冷鐓工藝是很經(jīng)濟(jì)的；當(dāng)然，當(dāng)選用非金屬材料制作螺桿(5)時，其頂端弧面部分仍然可以單獨加工并通過鑲嵌銷與螺桿上端聯(lián)結(jié)；針對不同的錨固目的、錨固要求或用途的需要，所述螺桿(5)的下端可以是內(nèi)方或外方頭，也可以是內(nèi)六角或外六角頭，或吊環(huán)，或掛鉤，或附加設(shè)置活接，或符合灌漿注壓的使用要求。為了適合松軟錨固基體的錨固，可以在所述膨脹件的錨固端鉸接一種能增大受力面的活動支腳；為了使膨脹件在剪式撐開后與穩(wěn)態(tài)堅固層具有彈性固結(jié)或鎖定的效果，可以將膨脹件的錨固端(段)做成具有彈性緩沖功效的形狀，并可對其熱處理(對于穩(wěn)態(tài)堅固層，彈性膨脹比剛性膨脹的鎖合效果更好)，還可以在該彈性錨固面上設(shè)置防滑花紋或齒，或固結(jié)柔性抗壓耐磨材料，其彈性錨固面的橫向曲率應(yīng)當(dāng)與錨固孔壁的曲率相近；這里所述的具有彈性緩沖功效的形狀，就是將所述膨脹件下端部的斜面做成凹或凸弧面，將所述錨固端(段)的錨固面做成漸開式的凹或凸弧面，斜面與錨固面的凹與凸的方向一致，當(dāng)然，也可以將膨脹件的錨固端(段)做成具有彈性緩沖功效的桿體或板體形狀；這里需要進(jìn)一步說明的是，所述具有彈性緩沖功效，一方面是指推動件推進(jìn)時，膨脹件撐開的力道是彈性遞增的，這樣就不會因為過強(qiáng)的膨脹力而使得穩(wěn)態(tài)堅固層受損，另一方面是指膨脹錨固后的工作狀態(tài)也是處于彈性的，這樣當(dāng)錨固區(qū)域發(fā)生蠕動時，通過膨脹件和收緊件的共同彈性緩沖，實現(xiàn)了錨桿與錨固基體的自適應(yīng)、以及錨桿與錨桿與錨固基體相互之間(錨固系統(tǒng))的動態(tài)平衡，使得錨固效果處于最佳狀態(tài)，同時還能提前預(yù)警和避免發(fā)生脆性坍塌。在裝配或使用時，追求完美起見，應(yīng)當(dāng)注意的是:左側(cè)膨脹板(I)反時針方向旋放并靠在限位臺階(13)上、右側(cè)膨脹板(I)順時針方向旋放并靠在限位臺階(13)上，這樣擺放的好處是當(dāng)順時針旋進(jìn)螺桿時，螺桿的頂端部弧面與兩個膨脹板的下端斜面棱角部位的接觸推動是順滑的，為了保證膨脹板的這種擺放以及推動時的順滑，可以在所述帶耳螺母支座(4)上的兩個相對設(shè)置的支撐板的內(nèi)壁設(shè)置限位柱(17)，如此就不需要考慮如何擺放膨脹板了，進(jìn)而方便了使用；當(dāng)然，如果螺桿上的螺紋是反螺紋(反時針旋進(jìn)螺桿)，其限位柱的位置也應(yīng)做出相應(yīng)的調(diào)整?？梢酝ㄟ^放大或縮小兩個支撐板之間的間距，達(dá)到與嵌裝其內(nèi)的膨脹板的厚度相吻合，這里需要指出的是，當(dāng)縮小兩個支撐板之間的間距時，其間距會小于與其匹配的螺桿
(5)的外徑，這時應(yīng)當(dāng)將干涉螺桿的部分剔去，使得螺桿能夠順利旋進(jìn)；還可以通過加長或縮短兩個支撐板的長度，達(dá)到與嵌裝其內(nèi)的膨脹板的長度相吻合，這里需要指出的是，膨脹板長度方向的兩端到其上的鉸接孔的距離可以是相等，也可以是不相等。
為了滿足灌漿錨固的需要，可以在所述螺桿(5 )的內(nèi)部軸向設(shè)置灌漿孔(6 )，在螺桿外圍設(shè)置若干出漿孔(12);當(dāng)朝上打孔灌漿錨固時，還可以在螺桿上分段套裝一種彈性封漿擋圈，如此可以將漿體的重量分?jǐn)偟矫總€擋圈上，以防漿整體下塌上端漏空，同時在螺桿的下端增設(shè)一個密封蓋。為了使用更為方便，省略預(yù)先打孔步驟，可以在所述固定件的上端部設(shè)置一個鉆頭或鏨頭，如此可將本發(fā)明所述的剪式膨脹錨桿通過自切削直接鉆入錨固基體內(nèi)或直接打入錨固基體內(nèi)；為了適合更高強(qiáng)度的錨固，可以在兩個支撐板的上端部固結(jié)過橋(14)，使得兩個支撐板更加穩(wěn)固牢靠，該過橋可以是錐形、也可以是弧形或平形；當(dāng)然，所述過橋是可以集所述鉆頭或鏨頭功能于一體，包括可以在固定件的頭部和側(cè)面設(shè)置自攻螺牙；可以將嵌裝其內(nèi)的膨脹件變換為一端為弧形一端為尖角形的膨脹板(15)，該種形狀的膨脹板具有極強(qiáng)的拱入和鎖定抗拔能力。所述收緊件為一個螺母(9)和一個與之配套的托板(7)，托板和螺母套在所述螺桿(5)的下端，托板的邊部向上翹曲，其翹曲的程度應(yīng)符合彈性緩沖的要求，托板的底部向上隆起一個凹弧面(11)，螺母(9)上部向上隆起一個凸弧面(8)，兩個弧面的曲率相同，這樣一來，當(dāng)錨固基體表面稍不垂直錨固孔洞時，托板被螺母收緊后其托板周邊也能緊貼錨固基體表面使其受力均勻，還有就是托板邊部向上翹曲具有彈性緩沖效果并能與所述膨脹板的彈性緩沖效果相得益彰，實現(xiàn)本發(fā)明所述的錨固系統(tǒng)的動態(tài)平衡；如果實施灌漿，還能起到良好的密封作用，再有就是托板底部向上隆起的部分正好吻合地嵌在錨固孔洞的入口處，錨桿的居中效果好，灌漿錨固時的漿體能圍繞錨桿周邊均勻分布；當(dāng)然，還可以在所述凹弧面和凸弧面上分別設(shè)置防松花紋或齒；此外，還可以在螺桿中段固結(jié)注壓膨脹管，本發(fā)明所述的注壓膨脹管在注壓后的膨脹力道的分布是顯“啞鈴”狀的，這樣能自動夾緊松動層，為了實現(xiàn)這一目的，可將注壓膨脹管兩端的管壁做的稍薄或稍薄帶褶皺。在拓展應(yīng)用方面，可以將本發(fā)明做成建筑物或構(gòu)筑物用的巨型規(guī)格(地樁)，這種規(guī)格的膨脹板剪式撐開后的剛度及開度很大，進(jìn)而產(chǎn)生巨大的抗拔力和抗壓力；還可以將本發(fā)明作為高速公路和高速鐵路的護(hù)欄立柱，本發(fā)明人注意到現(xiàn)有立柱的制造及就位安裝的方法原始落后，將本發(fā)明作為立柱應(yīng)用，只需要在錨桿上預(yù)留幾個安裝護(hù)欄的孔即可，施工時是通過自切削直接鉆入錨固基體內(nèi)或直接打入錨固基體內(nèi)，省時省事，功效顯著；還可以將本發(fā)明做成小型或微型規(guī)格以滿足家具、電器、飾品、燈具、醫(yī)療的使用；還可以將本發(fā)明當(dāng)作橋梁、電力、通訊、探頭(柱、桿、塔)的柱基使用；還可以將多個本發(fā)明并聯(lián)或串聯(lián)起來應(yīng)用，這里的并聯(lián)或串聯(lián)是通過支撐骨架構(gòu)建起來的，支撐骨架可以是任何形狀；總之，通過本發(fā)明的原理可以派生出多種規(guī)格或樣式以滿足多種用途的需要，限于篇幅，這里就不一一贅述。值得一提的是:無論怎樣組合應(yīng)用，無論采用什么材料和工藝制造本發(fā)明產(chǎn)品，都必須對其做抗拉、抗剪及抗拔檢驗，在實際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)依據(jù)本發(fā)明的力學(xué)參數(shù)，不能單憑傳統(tǒng)錨桿的錨固經(jīng)驗或現(xiàn)有教科書上的東西，因為本發(fā)明的錨桿性能或錨固效果及應(yīng)用范圍已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的東西了。
權(quán)利要求
1.一種剪式膨脹錨桿，包括帶有膨脹件的固定件和推動件以及收緊件，其特征在于: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該斜面推動膨脹件，使膨脹件向推動件的外側(cè)作剪式撐開；所述收緊件套在推動件的下端并可沿推動件的軸線同軸向移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪式膨脹錨桿，其特征還在于:所述固定件為一個帶耳螺母支座，該帶耳螺母支座上具有兩個相對設(shè)置的支撐板，支撐板上部設(shè)置鉸接孔；所述膨脹件為兩個膨脹板，該兩個膨脹板合并嵌裝在帶耳螺母支座的兩個支撐板之間，并與支撐板鉸接；所述推動件為一個與帶耳螺母支座匹配的螺桿，所述螺桿的頂端部與兩個膨脹板下端部接觸，旋轉(zhuǎn)螺桿可使其沿膨脹板下端部的斜面直接推動兩個膨脹板分別向外側(cè)撐開；所述收緊件為一個螺母和一個與之配套的托板，托板和螺母套在螺桿的下端，托板邊部向上翹曲，托板底部向上隆起一個凹弧面，螺母上部向上隆起一個凸弧面，凹弧面與凸弧面的曲率相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的剪式膨脹錨桿，其特征還在于:可在所述帶耳螺母支座上的兩個相對設(shè)置的支撐板根部外側(cè)設(shè)置限位臺階，膨脹板在未被撐開時其下端部斜面靠在該限位臺階上，以限制其向內(nèi)轉(zhuǎn)動；還可以在所述的兩個支撐板的內(nèi)壁設(shè)置限位柱，以控制膨脹板的方位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的剪式膨脹錨桿，其特征還在于:所述膨脹件也可以是一個膨脹板，該膨脹板嵌裝在帶耳螺母支座的兩個支撐板之間，膨脹板與支撐板之間可以增設(shè)用于調(diào)節(jié)膨脹板厚度的墊片，并與支撐板鉸接；當(dāng)單個膨脹板嵌裝在帶耳螺母支座的兩個支撐板之間，并與支撐板鉸接，可在所述帶耳螺母支座相對于膨脹板的一側(cè)設(shè)置靠壁，當(dāng)所述螺桿推動該膨脹板向外側(cè)撐開時，該靠壁支撐所述螺桿，使螺桿始終沿帶耳螺母支座軸向推動，在推動膨脹板的過程中螺桿受力均衡且不產(chǎn)生彎曲。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的剪式膨脹錨桿，其特征還在于:所述膨脹板的上端部設(shè)有裝配孔，兩個膨 脹板的裝配孔之間裝設(shè)回位彈簧，通過回位彈簧收攏被撐開的膨脹板，實現(xiàn)剪式膨脹錨桿可拆卸；為了適合松軟巖層或密實的土壤上錨固或鎖定，所述膨脹板的上端部為角狀且設(shè)有裝配孔，兩個膨脹板的裝配孔分別與另一對膨脹板鉸接，從而形成更大深度的膨脹固結(jié)或鎖定；當(dāng)然，膨脹板與膨脹板之間可以多次串聯(lián)鉸接，還可以在串聯(lián)鉸接后的末端裝設(shè)回位彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的剪式膨脹錨桿，其特征還在于:所述推動件為一個螺桿，其上端部為弧面；還可在該弧面上設(shè)置棘齒，通過棘齒與膨脹板的棱角咬合實現(xiàn)自鎖；所設(shè)置的棘齒尖的方向應(yīng)與螺桿推進(jìn)時的旋轉(zhuǎn)方向相反；還可以將所述弧面部分單獨加工，再通過鑲嵌銷與螺桿上端聯(lián)結(jié)；針對不同的錨固目的、錨固要求或用途的需要，所述螺桿的下端可以是內(nèi)方或外方頭，也可以是內(nèi)六角或外六角頭，或吊環(huán)，或掛鉤，或附加設(shè)置活接，或符合灌漿注壓的使用要求。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的剪式膨脹錨桿，其特征還在于:為了使用更為方便，省略預(yù)先打孔步驟，可以在所述固定件的上端部設(shè)置一個鉆頭或鏨頭，如此可將本發(fā)明所述的剪式膨脹錨桿通過自切削直接鉆入錨固基體內(nèi)或直接打入錨固基體內(nèi)；為了適合更高強(qiáng)度的錨固要求，可以在兩個支撐板的上端部固結(jié)過橋，使得兩個支撐板更加穩(wěn)固牢靠，該過橋可以是錐形、也可以是弧形或平形；當(dāng)然，所述過橋可以集所述鉆頭或鏨頭功能于一體，包括可以在固定件的頭部和側(cè)面設(shè)置自攻螺牙；嵌裝其內(nèi)的膨脹件可以變換為一端為弧形一端為尖角形的膨脹板；可以在所述螺桿的內(nèi)部軸向設(shè)置灌漿孔，在螺桿外側(cè)設(shè)置若干出漿孔，以滿足灌漿錨固的需要；當(dāng)朝上打孔灌漿錨固時，還可以在螺桿上分段套裝一種彈性封漿擋圈，同時在螺桿的下端增設(shè)一個密封蓋；此外，還可以在螺桿中段固結(jié)注壓膨脹管，本發(fā)明所述的注壓膨脹管在注壓后的膨脹力道的分布是顯“啞鈴”狀的，這樣能自動夾緊松動層，為了實現(xiàn)這一目的，可將注壓膨脹管兩端的管壁做的稍薄或稍薄帶褶皺。
8.根據(jù) 權(quán)利要求2所述的剪式膨脹錨桿，其特征還在于:可以通過放大或縮小兩個支撐板之間的間距，達(dá)到與嵌裝其內(nèi)的膨脹板的厚度相吻合，這里需要指出的是，當(dāng)縮小兩個支撐板之間的間距時，其間距會小于與其匹配的螺桿外徑，這時應(yīng)當(dāng)將干涉螺桿的部分剔去，使得螺桿能夠順利旋進(jìn)；還可以通過加長或縮短兩個支撐板的長度，達(dá)到與嵌裝其內(nèi)的膨脹板的長度相吻合，這里需要指出的是，膨脹板長度方向的兩端到其上的鉸接孔的距離可以是相等，也可以是不相等。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪式膨脹錨桿，其特征在還于:根據(jù)需要，可以在所述膨脹件的錨固端鉸接一種能增大錨固面的活動支腳；為了使膨脹件在剪式撐開后與穩(wěn)態(tài)堅固層具有彈性固結(jié)的效果，可以將膨脹件的錨固端(段)做成具有彈性緩沖功效的形狀并可對其熱處理，還可以在該彈性錨固面上設(shè)置防滑花紋或齒，或固結(jié)柔性抗壓耐磨材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的剪式膨脹錨桿，其特征還在于:可以將本發(fā)明拓展應(yīng)用，如可以將本發(fā)明做成建筑物或構(gòu)筑物用的巨型規(guī)格(地樁)；還可以將本發(fā)明做成小型或微型規(guī)格以滿足鈑金、家具、電器、燈具、飾品、醫(yī)療的使用；還可以將本發(fā)明作為高速公路和高速鐵路的護(hù)欄立柱；還可以將本發(fā)明當(dāng)作橋梁、電力、通訊、公路探頭(柱、桿、塔)的柱基使用；還可以將多個本發(fā)明并聯(lián)或串聯(lián)起來應(yīng)用，這里的并聯(lián)或串聯(lián)是通過支撐骨架構(gòu)建起來的，支撐骨架可以是任何形狀；總之，通過本發(fā)明的原理可以派生出多種規(guī)格或樣式以滿足多種用途的需要。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種剪式膨脹錨桿，包括帶有膨脹件的固定件和推動件以及收緊件，其特征在于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該斜面推動膨脹件，使膨脹件向推動件的外側(cè)作剪式撐開；所述收緊件套在推動件的下端并可沿推動件的軸線同軸向移動。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單巧妙，通過膨脹件作剪式撐開，撐開幅度大，錨固力極強(qiáng)，它不僅用于圍巖支護(hù)，還廣泛地適用于礦山、隧道、護(hù)坡、基坑、建筑等工程中的錨固或固定，包括建構(gòu)筑物用地樁、高速路邊用立柱等拓展應(yīng)用，真正實現(xiàn)了剪式膨脹錨桿的安全可靠和通用價值。
文檔編號E02D27/42GK103104270SQ20131005202
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月19日
發(fā)明者裴志勝, 裴春光 申請人:裴志勝