一种低强松散介质中新型锚头

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种低强松散介质中新型锚头。

背景技术

锚杆是在岩土体中使用率极高的一种锚固设备，通过杆体提供的拉力来克服土体抗拉强度不足的情况，使岩土体达到稳定状态。在矿山开挖过程中，开采完的矿体需要使用充填体进行回填，以保证矿体的整体安全性。在进行回填时，回填的材料大都采用较为松散的充填体，这类材料普遍存在摩擦角较小、粘聚力较低的问题，在使用锚杆进行支护时，其支护效果较差。

随着科技的发展和工程技术的进步，新的锚杆不断涌现，为支护设计提供了新的思路和方法，但均存在一定的不足之处；受外部环境影响，如地震或是外部作用力，当岩土体与锚杆之间出现相对滑移时，锚杆的作用会下降乃至丧失功能，进而对工程的安全性产生影响；锚杆主要利用锚固装置与岩土体之间的挤压产生抗拔力，少部分锚杆通过增大端头或提高锚杆的侧足来提高锚杆的抗拔力，很少有将锚头嵌入到岩土体中，将锚杆与土体形成一个整体，从而提高锚杆的整体支护效果。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决松散充填体因其粘聚力较低、摩擦角较小，在使用其对矿体进行回填后，仍需要一定的支护，而针对松散充填体支护的锚杆相对较小，传统锚杆下仅靠锚杆的端部阻力已经不能满足支护的问题，而提出的一种低强松散介质中新型锚头。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种低强松散介质中新型锚头，包括上下端均为开口状的套筒和用于锚杆安装的锚杆接头，所述套筒的内侧设置有活动装置，所述活动装置的下端设置有下盖，所述锚杆接头通过螺纹旋合连接在活动装置和下盖轴心处之间，所述套筒、活动装置和下盖之间设置有用于活动装置在套筒内定点锁定的锁止机构，所述活动装置的上端设置有用于套筒埋入后外撑固定的伞撑机构。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述锁止机构包括安装在活动装置、锚杆接头和下盖轴心处之间的连接件、等角度设置在连接件和套筒之间的凸体和安装在连接件和凸体之间的螺旋挤压弹簧。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述锁止机构还包括等角度开设在套筒内侧且与凸体相对应的凹槽和等角度开设在套筒和凹槽之间且可与凸体相锁合的锁孔。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述伞撑机构包括设置在活动装置上端的上盖、转动安装在上盖上端中部的多个菱形结构和安装在上盖和菱形结构之间的钢绞线。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述上盖的下端固定连接有外螺套，所述外螺套通过螺纹与活动装置建立连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述上盖上对称开设有两个穿线孔，所述钢绞线呈U型活动安装在上盖和两个穿线孔之间，所述钢绞线其中一个自由端与菱形结构上端固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述上盖的下端位于两个穿线孔之间固定连接有与钢绞线外壁相贴合的弧面块。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述套筒的下端可拆卸安装有覆盖套筒下端的筒盖。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过在活动装置上方设置了上盖、菱形结构和钢绞线，当向上拉扯钢绞线时，菱形结构整体便可向下折叠，并侧向向外扩张，改点接触为面接触，避免了张开件因与充填体产生点接触而导致的应力集中现象，有利于使张开件处于较为稳定的受力状态，避免了因应力集中产生的部件局部破坏而导致的锚头失效，提高了锚头的实用性。

2、本发明中，通过在活动装置上设置了下盖、连接件、凸体和螺旋挤压弹簧，同时在套筒上设置了凹槽和锁孔，使用卡扣式推进结构，通过将活动装置向前推进套筒，传力路径和顶进方式较为简易；使用螺旋挤压弹簧在凸体上，凸体随着活动装置不断向前移动，凸体到达锁孔位置时，自动锁紧，将活动装置与套筒固定在一起。

3、本发明中，锚杆接头通过活动装置可固定在套筒内，在支护完毕后，可以通过将活动装置从套筒上拆除的方式，对锚杆的杆体部分进行回收，在一方面提高了套筒的利用率，另一方面也降低了该种锚杆的使用成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种低强松散介质中新型锚头的结构示意简图；

图2为本发明的立体拆解示意图；

图3为本发明安装锚杆后的立体工作示意图；

图4为本发明中套筒的90°折角剖图。

图例说明：

1、套筒；101、凹槽；102、锁孔；2、活动装置；3、上盖；301、外螺套；302、穿线孔；303、弧面块；4、连接件；401、凸体；402、螺旋挤压弹簧；5、锚杆接头；6、下盖；7、菱形结构；8、钢绞线；9、筒盖。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种低强松散介质中新型锚头，包括上下端均为开口状的套筒1和用于锚杆安装的锚杆接头5，套筒1的内侧设置有活动装置2，活动装置2的下端设置有下盖6，锚杆接头5通过螺纹旋合连接在活动装置2和下盖6轴心处之间，套筒1、活动装置2和下盖6之间设置有用于活动装置2在套筒1内定点锁定的锁止机构，活动装置2的上端设置有用于套筒1埋入后外撑固定的伞撑机构。

具体的，如图1-4所示，锁止机构包括安装在活动装置2、锚杆接头5和下盖6轴心处之间的连接件4、等角度设置在连接件4和套筒1之间的凸体401和安装在连接件4和凸体401之间的螺旋挤压弹簧402，可使得凸体401产生向外的弹性挤压力，以使凸体401弹扣到套筒1的锁孔102内。

锁止机构还包括等角度开设在套筒1内侧且与凸体401相对应的凹槽101和等角度开设在套筒1和凹槽101之间且可与凸体401相锁合的锁孔102。

具体的，如图1-3所示，伞撑机构包括设置在活动装置2上端的上盖3、转动安装在上盖3上端中部的多个菱形结构7和安装在上盖3和菱形结构7之间的钢绞线8，拉扯钢绞线8可驱使上盖3上的菱形结构7向下运动。

上盖3的下端固定连接有外螺套301，外螺套301通过螺纹与活动装置2建立连接，外螺套301的设置，便于上盖3通过螺纹旋合安装到活动装置2上方。

上盖3上对称开设有两个穿线孔302，穿线孔302的设置，便于钢绞线8与上盖3之间穿插连接，钢绞线8呈U型活动安装在上盖3和两个穿线孔302之间，钢绞线8其中一个自由端与菱形结构7上端固定连接，另一个自由端可驱使菱形结构7向下折叠运动。

上盖3的下端位于两个穿线孔302之间固定连接有与钢绞线8外壁相贴合的弧面块303，一方面提升了钢绞线8与上盖3之间的接触面积，另一方面便于钢绞线8受力驱使菱形结构7向下折叠呈伞状张开。

具体的，如图1-4所示，套筒1的下端可拆卸安装有覆盖套筒1下端的筒盖9，将套筒1下端进行封闭，保护套筒1内部的结构。

工作原理：使用时，将筒盖9从套筒1上拆下后，便可将活动装置2通过凸体401和凹槽101滑入到套筒1的内侧，当活动装置2上的凸体401与套筒1上的锁孔102相重合时，在螺旋挤压弹簧402弹力的作用下，凸体401便可向外弹扣到套筒1的锁孔102内，此时活动装置2便会锁定在套筒1内，便可将锚杆通过螺纹旋合安装到锚杆接头5和下盖6之间，然后向下塞入到孔洞内，当锚杆和锚头埋入到孔洞内后，便可使用外力将钢绞线8向上拉扯，此时菱形结构7在反作用力的作用下，便可向下逐渐折叠，同时菱形结构7侧向便会逐渐向外张开，从而增大了套筒1与孔洞之间的接触面积，降低了锚头锚杆整体在孔洞内受力偏移和晃动问题的发生。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。