本發(fā)明涉及一種液壓膨脹錨桿，用于建筑基坑支護工程的土質(zhì)或者軟土質(zhì)邊坡的防護、加固與搶險工作，屬于巷道支護技術領域。
背景技術：
錨桿支護是在邊坡、巖土深基坑等地表工程及隧道、采場等地下硐室施工中采用的一種加固支護方式，用金屬件、木件、聚合物或其他材料制成桿柱，打入地表巖體或硐室周圍巖體預先鉆好的孔中，利用其頭部、桿體的特殊制造和尾部托板，或依賴于黏結(jié)作用將圍巖與穩(wěn)定巖體結(jié)合在一起而產(chǎn)生懸吊效果、組合梁效果、補強效果，以達到支護的目的。
現(xiàn)有的錨桿主要是預成孔注漿錨桿，依賴錨固段的注漿結(jié)石體與巖土體之間的摩擦作用而產(chǎn)生錨固力。這種預成孔注漿錨桿存在以下三個缺點：一是在給定的地質(zhì)條件下，錨固力的增加只能通過增大錨桿直徑、長度等參數(shù)，而這些參數(shù)的調(diào)增導致了巨大的經(jīng)濟浪費，有時增加錨桿長度還受到周邊空間的限制；二是錨固任務完成之后，錨桿的拉筋及注漿結(jié)石體全部留存在地下土體中，給周邊地下空間的后期開發(fā)利用造成障礙；三是錨桿注漿施工完成且注漿結(jié)石體達到一定強度后，才能形成錨固力，致使施工進度緩慢，而且錨桿一旦施工完成，錨固力則無法增加，而在邊坡出現(xiàn)滑移趨勢等險情時，若可以采取措施調(diào)增錨桿的錨固力，則完全可能避免邊坡進一步失穩(wěn)。
技術實現(xiàn)要素：
為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種液壓膨脹錨桿，其利用液壓缸帶動撐桿組件運動進而作用于彈性套筒的不同位置，增大了彈性套筒與錨孔壁的接觸面積，可顯著提高錨桿的承載力，同時其錨固力還可以根據(jù)要求對液壓油缸進行實施調(diào)節(jié)，使得在土層中的錨桿不僅能根據(jù)工程實際需求適時提供所需的錨固力，而且可以回收再利用。
本發(fā)明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：
一種液壓膨脹錨桿，包括徑向擴張裝置、彈性套筒、連接鋼筋、錨固板及固定架，所述連接鋼筋的一端與設置于地表上的錨固板固定相連，所述連接鋼筋的另一端與固定架的一端固定連接，所述固定架的另一端與彈性套筒固定連接，所述徑向擴張裝置軸向設置在固定架和彈性套筒的內(nèi)部，所述徑向擴張裝置包括與固定架固定安裝的液壓油缸、與液壓油缸的活塞桿鉸接并沿活塞桿周向均布的多個徑向伸縮組件、與液壓油缸相連的油管以及與油管相連的油壓表。
進一步地，所述液壓油缸為單向液壓油缸，所述徑向伸縮組件包括第一撐桿、第二撐桿及第一支撐板組成的第一伸縮裝置，所述第一撐桿的一端鉸接在液壓油缸的活塞桿上，所述第一撐桿的另一端與彈性套筒內(nèi)側(cè)壁相連、且第一撐桿的另一端與第二撐桿的一端鉸接，所述第二撐桿的另一端與第一支撐板端面鉸接，所述第一支撐板的邊緣與彈性套筒的側(cè)壁相連。
進一步地，所述徑向伸縮組件還包括多組輔助擴張裝置及連接多組輔助擴張裝置的連接桿，所述多組輔助擴張裝置沿連接桿軸向依次布置，每組輔助擴張裝置包括沿連接桿周向均布的多個第三撐桿及第二支撐板，所述第三撐桿的一端與緊靠第一支撐板的彈性套筒內(nèi)側(cè)壁相連，所述第三撐桿的另一端與第二支撐板端面鉸接，每組輔助擴張裝置的多個第三撐桿形成一個開口大、另一個開口小的圓臺結(jié)構(gòu)，其中大的開口朝向第一伸縮裝置，小的開口遠離第一伸縮裝置，與第一伸縮裝置相連的輔助擴張裝置中圓臺結(jié)構(gòu)大的開口與第一支撐板相連，與第一伸縮裝置相連的輔助擴張裝置中第二支撐板與后面的輔助擴張裝置中第三撐桿相連，其余的輔助擴張裝置中的第二支撐板與后面的第三撐桿相連。
進一步地，所述彈性套筒是由多片鋼片圍合成的圓筒狀結(jié)構(gòu)，所述鋼片的數(shù)量為2或者2以上的偶數(shù)。
進一步地，所述連接鋼筋可以是一根或多根鋼筋經(jīng)套筒連接而成或由鋼絞線連接組成，所述錨固板為冠梁或者圍囹，所述鋼筋的固定在錨孔之外的邊坡上，鋼筋通過套筒串接在一起方便在相對狹小的空間內(nèi)進行分段回收。
本發(fā)明一種液壓膨脹錨桿的工作原理為：在錨桿受力之前，徑向擴張裝置被封閉在鋼片圍成的中空圓筒中，打開油壓表閥門進油，當液壓油缸進油后，活塞桿伸長致使第一伸縮裝置沿徑向彈性套筒的側(cè)壁運動，第一撐桿與第二撐桿組成的角度變小，進而使得鋼片與土壁之間發(fā)生很大的摩擦力，在第一伸縮裝置后面還連接有多組輔助擴張裝置，每組輔助擴張裝置中的第三撐桿與靠近第一支撐板的彈性套筒內(nèi)側(cè)壁相連，當?shù)谝簧炜s裝置發(fā)生運動時，第三撐桿也隨之沿徑向向彈性套筒的側(cè)壁運動，此輔助擴張裝置的數(shù)量可以根據(jù)錨孔的實際需要進行設置，鋼片與土壁之間的摩擦力通過連接鋼筋傳遞到孔口，再由錨固板固定形成完整的錨拉受力體系；當錨桿完成錨固工作時，關閉油壓表閥門斷油，松開錨固裝置，液壓油缸出油，此時鋼片與土壁相互脫離，在錨孔外用力回拉固定在鋼片上的鋼筋，可將液壓錨桿整體拔出預成孔洞，完成錨桿的回收。
本發(fā)明的有益效果是：
1、本發(fā)明是通過液壓油缸和多個徑向伸縮組件對鋼片作用，鋼片將摩擦力傳遞給鋼筋大幅增加了內(nèi)壓，使錨固力增加；
2、本發(fā)明的錨桿在使用過程中可以隨時監(jiān)測錨固力的大小，能夠靈活通過油壓表來控制增大或減小錨固力，與傳統(tǒng)的通過增加錨桿直徑和長度來增大錨固力相比，本發(fā)明錨桿的長度大幅減小，從而降低了對周邊的影響；
3、本發(fā)明的錨桿主要在工廠組裝，工程現(xiàn)場可直接置入錨孔后液壓，能迅速形成錨固力，利于邊坡土體維持原有穩(wěn)定狀態(tài)，也適于作為邊坡工程出現(xiàn)險情時的搶險加固措施；
4、在施工完成后，本發(fā)明的錨桿可以進行完全的回收和再利用，不留任何結(jié)構(gòu)物在地下土體之中，不會妨礙后期地下空間的開發(fā)與利用，綠色環(huán)保。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一種液壓膨脹錨桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中所示：10-徑向擴張裝置，11-液壓油缸，12-徑向伸縮組件，12.1-第一撐桿，12.2-第二撐桿，12.3-第一支撐板，12.4-輔助擴張裝置，12.4a-第三撐桿，12.4b-第二支撐板，12.5-連接桿，13-油管，14-油壓表，20-彈性套筒，30-連接鋼筋，40-錨固板，50-固定架。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，應當理解的是此處所描寫的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
如圖1所示，一種液壓膨脹錨桿，包括徑向擴張裝置10、彈性套筒20、連接鋼筋30、錨固板40及固定架50，所述連接鋼筋30的一端與設置于地表上的錨固板40固定相連，所述連接鋼筋30的另一端與固定架50的一端固定連接，所述固定架50的另一端與彈性套筒20固定連接，所述徑向擴張裝置10軸向設置在固定架50和彈性套筒20的內(nèi)部，所述徑向擴張裝置10包括與固定架50固定安裝的液壓油缸11、與液壓油缸11的活塞桿鉸接并沿活塞桿周向均布的多個徑向伸縮組件12、與液壓油缸11相連的油管13以及與油管13相連的油壓表14。
進一步地，所述液壓油缸11為單向液壓油缸，所述徑向伸縮組件12包括第一撐桿12.1、第二撐桿12.2及第一支撐板12.3組成的第一伸縮裝置，所述第一撐桿12.1的一端鉸接在液壓油缸11的活塞桿上，所述第一撐桿12.1的另一端與彈性套筒20內(nèi)側(cè)壁相連、且第一撐桿12.1的另一端與第二撐桿12.2的一端鉸接，所述第二撐桿12.2的另一端與第一支撐板12.3端面鉸接，所述第一支撐板12.3的邊緣與彈性套筒20的側(cè)壁相連。
進一步地，所述徑向伸縮組件12還包括多組輔助擴張裝置12.4及連接多組輔助擴張裝置的連接桿12.5，所述多組輔助擴張裝置12.4沿連接桿12.5軸向依次布置，每組輔助擴張裝置12.4包括沿連接桿12.5周向均布的多個第三撐桿12.4a及第二支撐板12.4b，所述第三撐桿12.4a的一端與緊靠第一支撐板12.3的彈性套筒20內(nèi)側(cè)壁相連，所述第三撐桿12.4a的另一端與第二支撐板12.4b端面鉸接，每組輔助擴張裝置12.4的多個第三撐桿12.4a形成一個開口大、另一個開口小的圓臺結(jié)構(gòu)，其中大的開口朝向第一伸縮裝置，小的開口遠離第一伸縮裝置，與第一伸縮裝置相連的輔助擴張裝置12.4中圓臺結(jié)構(gòu)大的開口與第一支撐板12.3相連，與第一伸縮裝置相連的輔助擴張裝置12.4中第二支撐板12.4b與后面的輔助擴張裝置12.4中第三撐桿12.4a相連，其余的輔助擴張裝置12.4中的第二支撐板12.4b與后面的第三撐桿12.4a相連。
進一步地，所述彈性套筒20是由2片鋼片圍合成的圓筒狀結(jié)構(gòu)。
進一步地，所述錨固板40為冠梁，所述連接鋼筋30為一根鋼筋，所述鋼筋固定在錨孔之外的邊坡上。
本發(fā)明一種液壓膨脹錨桿的工作原理為：在錨桿受力之前，徑向擴張裝置被封閉在鋼片圍成的中空圓筒中，打開油壓表閥門進油，當液壓油缸進油后，活塞桿伸長致使第一伸縮裝置沿徑向彈性套筒的側(cè)壁運動，第一撐桿與第二撐桿組成的角度變小，進而使得鋼片與土壁之間發(fā)生很大的摩擦力，在第一伸縮裝置后面還連接有多組輔助擴張裝置，每組輔助擴張裝置中的第三撐桿與靠近第一支撐板的彈性套筒內(nèi)側(cè)壁相連，當?shù)谝簧炜s裝置發(fā)生運動時，第三撐桿也隨之沿徑向向彈性套筒的側(cè)壁運動，此輔助擴張裝置的數(shù)量可以根據(jù)錨孔的實際需要進行設置，鋼片與土壁之間的摩擦力通過連接鋼筋傳遞到孔口，再由錨固板固定形成完整的錨拉受力體系；當錨桿完成錨固工作時，關閉油壓表閥門斷油，松開錨固裝置，液壓油缸出油，此時鋼片與土壁相互脫離，在錨孔外用力回拉固定在鋼片上的鋼筋，可將液壓錨桿整體拔出預成孔洞，完成錨桿的回收。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
1、本發(fā)明是通過液壓油缸和徑向伸縮組件對鋼片作用，鋼片將摩擦力傳遞給鋼筋大幅增加了內(nèi)壓，使錨固力增加；
2、本發(fā)明的錨桿在使用過程中可以隨時監(jiān)測錨固力的大小，能夠靈活通過油壓表來控制增大或減小錨固力，與傳統(tǒng)的通過增加錨桿直徑和長度來增大錨固力相比，本發(fā)明錨桿的長度大幅減小，從而降低了對周邊的影響；
3、本發(fā)明的錨桿主要在工廠組裝，工程現(xiàn)場可直接置入錨孔后液壓，能迅速形成錨固力，利于邊坡土體維持原有穩(wěn)定狀態(tài)，也適于作為邊坡工程出現(xiàn)險情時的搶險加固措施；
4、在施工完成后，本發(fā)明的錨桿可以進行完全的回收和再利用，不留任何結(jié)構(gòu)物在地下土體之中，不會妨礙后期地下空間的開發(fā)與利用，綠色環(huán)保。
說明書中未闡述的部分均為現(xiàn)有技術或公知常識。本實施例僅用于說明該發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍，本領域技術人員對于本發(fā)明所做的等價置換等修改均認為是落入該發(fā)明權利要求書所保護范圍內(nèi)。