一种土木工程锚杆施工装置

1.本发明涉及土层或岩石的钻进技术领域，具体涉及一种土木工程锚杆施工装置。


背景技术：

2.在竖井、隧道或平硐等建造工程中，通常会用到对顶板、底板或竖井衬砌保护用锚杆，砂浆锚杆是使用砂浆作为锚固剂的锚杆。锚杆施工装置是将锚杆安装到锚孔中的装置，工作时，钻杆的前端连接钻头，利用钻头打出所需深度的锚孔，再向钻杆中插入锚杆，然后再向后拔出钻杆，拔钻杆同时通过钻杆向锚孔中注浆，进而将锚杆固定在锚孔内。现有技术中的锚杆施工装置，钻头在钻孔后直接留在孔底，而在钻头向前钻孔后，钻头后方的锚孔内会残留较多的砂石，进而影响后期向锚孔内注浆的量，最终影响锚杆固定强度。


技术实现要素：

3.本发明提供一种土木工程锚杆施工装置，以解决现有技术中锚杆施工装置因锚孔内残留较多砂石而影响注浆的技术问题。
4.本发明的一种土木工程锚杆施工装置，采用如下技术方案：一种土木工程锚杆施工装置，包括轴线沿前后延伸的钻杆和位于钻杆前端的钻头，所述钻头为分段式钻头组件，钻头组件包括水泥钻头和金属钻头，所述金属钻头和所述水泥钻头的外侧面上均螺旋设置有用于钻挖锚孔的钻齿，金属钻头为空心结构且固定在钻杆的前端，水泥钻头通过螺纹结构旋转安装在金属钻头的前端，所述金属钻头在需要注浆时与水泥钻头分离并随钻杆一起退出锚孔，所述金属钻头在随钻杆退出锚孔过程中将位于钻头组件后方的砂石推出锚孔，所述水泥钻头内设有用于与锚杆配合以阻止锚杆随钻杆后退的限位结构。
5.进一步地，所述水泥钻头与金属钻头之间的螺纹结构包括螺纹齿与螺纹槽，所述水泥钻头的后端面上设有连接柱，所述金属钻头的前端面上开设有连接孔，所述螺纹齿设在连接柱的外侧面上，所述螺纹槽开设在连接孔的内壁上，所述连接柱旋转安装在连接孔内，所述连接柱为空心柱，所述锚杆在插入连接柱后与所述限位结构配合。
6.进一步地，所述金属钻头内于螺纹槽的槽底一侧开设有与螺纹槽的螺旋方向一致、且与螺纹槽相贯的螺旋孔，所述螺纹齿在旋入螺纹槽后，齿顶位于螺旋孔内；所述螺旋孔内安装有螺旋弹簧，螺旋弹簧的后端固定在螺旋孔的后端，螺旋弹簧的前端在螺纹齿旋入螺纹槽中时与螺纹齿的前端面顶压配合，所述螺旋弹簧用于在金属钻头与水泥钻头分离时向前顶推水泥钻头，以阻止水泥钻头随金属钻头后退。
7.进一步地，金属钻头的外侧壁上开设有与钻齿螺旋方向一致的钻齿安装槽，金属钻头上的钻齿安装在钻齿安装槽内，金属钻头上的钻齿为分段式结构，包括固定安装在钻齿安装槽内的固定钻齿段和能够在钻齿安装槽内沿金属钻头的径向浮动的活动钻齿段，固定钻齿段和活动钻齿段交替排布，活动钻齿段在金属钻头随钻杆后退时向外移动并凸出固定钻齿段，在水泥钻头与金属钻头对接时收回并与固定钻齿段平齐。
8.进一步地，钻齿安装槽内设有能够前后移动的螺旋压板，螺旋压板与金属钻头上的钻齿的螺旋方向一致，螺旋压板的厚度沿金属钻头的径向由内向外逐渐增大，以使螺旋压板的前侧板面形成楔形面，固定钻齿段的内侧具有避让螺旋压板的避让槽，活动钻齿段的内侧具有用于容纳螺旋压板并与螺旋压板顶压配合的凹槽，螺旋压板依次穿过固定钻齿段的避让槽和活动钻齿段的凹槽，在螺旋压板向前移动时，螺旋压板的楔形面顶压活动钻齿段沿金属钻头的径向向外移动，螺旋压板的前端设有向前延伸的前限位柱，后端设有向后延伸的后限位柱，钻齿安装槽内分别开设有与前限位柱配合的前限位孔和与后限位柱配合的后限位孔，所述前限位孔的前端贯穿金属钻头的前端面，螺旋压板的后侧板面与固定钻齿段之间设有用于驱使螺旋压板向前复位的轴向复位弹簧，所述前限位柱的前端在水泥钻头与金属钻头分离时凸出金属钻头的前端面，在水泥钻头与金属钻头分离时，轴向复位弹簧伸长使得螺旋压板向前移动，螺旋压板前移向外顶推活动钻齿段，使得活动钻齿段凸出固定钻齿段，在水泥钻头与金属钻头对接时，水泥钻头顶压前限位柱，螺旋压板向后移动，活动钻齿段能够向内收回。
9.进一步地，活动钻齿段与金属钻头之间设有用于驱使活动钻齿段向内收回的径向复位弹簧。
10.进一步地，活动钻齿段的内侧设有向后延伸的弹簧挡板，钻齿安装槽的槽壁上开设有挡板插孔，弹簧挡板插装在挡板插孔内，径向复位弹簧安装在弹簧挡板与挡板插孔内壁之间。
11.进一步地，还包括沿前后方向延伸的钻孔架，钻孔架上设有支撑装置和夹紧装置，所述钻杆通过支撑装置安装在钻孔架上，所述夹紧装置用于在钻孔前夹紧水泥钻头，以防止水泥钻头与金属钻头分离，所述夹紧装置在向钻杆中装入锚杆时夹紧钻杆以阻止钻杆旋转，钻孔架上安装有用于驱动钻杆的钻杆电机，钻孔架上安装有丝杠以及与丝杠配合并沿前后移动的支撑座，钻杆电机安装在支撑座上，丝杠连接有驱动机构。
12.本发明的有益效果是：通过将钻头设置为分段式钻头，两节钻头在钻锚孔时对接在一起共同完成钻锚孔作业，并在向后退钻杆时，两节钻头分离，前方的水泥钻头留在锚孔内，后方的金属钻头随钻杆一起退出锚孔，在退出锚孔过程中，金属钻头能够将锚孔内的砂石向外推出去，避免留在锚孔内的砂石影响注浆量，并能够使得注入的砂浆液与锚孔孔壁更好贴合，进而保证锚杆固定质量。另外，相比现有技术中只有一节水泥钻头完成钻孔，本发明额外增设一节金属钻头，能够增加整个钻头的钻锚孔面积，整个钻头的受力更加均匀，金属钻头可以保护前方水泥钻头，保证水泥钻头牢固停留在锚孔内。
13.同时，本发明的金属钻头上的钻齿分为固定钻齿段和活动钻齿段，在水泥钻头与金属钻头对接在一起共同进行钻锚孔作业时，活动钻齿段是与固定钻齿段平齐的，在水泥钻头与金属钻头分离后，也即金属钻头随钻杆后退过程中，活动钻齿段会沿金属钻头的径向向外移动而凸出固定钻齿段，进而使得金属钻头在随钻杆后退时，金属钻头上的钻齿略微增大，能够加深锚孔内壁的螺纹深度，使得注入锚孔内的砂浆液能够与锚孔内壁更好的贴合，锚杆不易松动，提高锚固效果。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本发明一种土木工程锚杆施工装置的实施例1在安装到车体上的结构示意图；图2为本发明一种土木工程锚杆施工装置的实施例1的整体结构示意图；图3为本发明一种土木工程锚杆施工装置的实施例1的装配结构示意图；图4为本发明一种土木工程锚杆施工装置的实施例1中金属钻头和水泥钻头对接后的示意图；图5为本发明一种土木工程锚杆施工装置的实施例1中金属钻头和水泥钻头分离后的示意图；图6为本发明一种土木工程锚杆施工装置的实施例1中金属钻头的爆炸示意图；图7为本发明一种土木工程锚杆施工装置的实施例1中金属钻头的示意图（省去活动钻齿段、螺旋压板和螺旋弹簧）；图8为本发明一种土木工程锚杆施工装置的实施例1中金属钻头的另一示意图（省去活动钻齿段、螺旋压板和螺旋弹簧）；图9为图8的另一角度示意图；图10为本发明一种土木工程锚杆施工装置的实施例1中钻头组件的内部装配示意图；图中：100、车体；101、砂浆储存腔室；102、砂浆出口；103、旋转架；104、推动液压缸；105、升降支架；200、钻孔架；201、丝杠驱动电机；202、丝杠；203、钻杆电机；204、注浆接头；205、后段钻杆；206、旋转支撑块；207、夹紧装置；208、支撑座；300、前段钻杆；301、钻齿安装槽；310、金属钻头 ；311、活动钻齿段；3111、弹簧挡板；3112、径向复位弹簧；312、螺旋压板；3121、轴向复位弹簧；3122、后限位柱；3123、前限位柱；313、螺旋弹簧；314、固定钻齿段；315、螺旋孔；316、螺纹槽；317、前限位孔；3171、后限位孔；318、连接孔；319、挡板插孔；320、水泥钻头；321、连接柱；322、锚杆限位槽；400、锚杆；401、锚杆固定限位铁片。
具体实施方式
16.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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.本发明的一种土木工程锚杆施工装置，如图1至图10所示，在使用时安装在车体100上，土木工程锚杆施工装置包括沿前后方向的钻孔架200、轴线沿前后方向延伸的钻杆和钻头，钻头安装在钻杆的前端，钻杆连带钻头支撑安装在钻孔架200上。钻杆包括前段钻杆300和后段钻杆205，前段钻杆300与钻头连接，后段钻杆205与钻杆电机203连接，前段钻杆300与后段钻杆205螺纹连接。本发明的钻头为分段式钻头组件，钻头组件包括水泥钻头320和金属钻头310，所述金属钻头310和所述水泥钻头320的外侧面上均螺旋设置有用于钻挖锚孔的钻齿，金属钻头310为空心结构，且固定在钻杆的前端，本实施例中，金属钻头310
与前段钻杆300一体固定连接。水泥钻头320通过螺纹结构旋转安装在金属钻头310的前端，所述金属钻头310在需要注浆时与水泥钻头320分离并随钻杆一起退出锚孔，金属钻头310在随钻杆退出锚孔过程中将位于钻头组件后方的砂石推出锚孔。
18.本实施例中，所述水泥钻头320与金属钻头310之间的螺纹结构包括螺纹齿与螺纹槽316，所述水泥钻头320的后端面上设有用于插入金属钻头310内部的连接柱321，所述金属钻头310的前端面上具有供连接柱321插入的连接孔318，所述螺纹齿设在连接柱321的外侧面上，所述螺纹槽316开设在连接孔318的内壁上，所述连接柱321旋转安装在连接孔318内。本实施例中，螺纹齿与螺纹槽316的配合为间隙配合，也就是说，水泥钻头320能够轻松从金属钻头310上旋出。
19.所述连接柱321为空心柱，连接柱321的内壁上开设有锚杆限位槽322，所述锚杆限位槽322构成限位结构，用于与锚杆400前端设置的锚杆固定限位铁片401配合，以阻止锚杆400随钻杆后退，本发明中，锚杆400属于现有已知结构，锚杆固定限位铁片401也属于现有已知结构，这里不再详细说明。具体地，锚杆400在插入连接柱321后，锚杆固定限位铁片401与锚杆限位槽322配合，进而防止金属钻头310随后段钻杆205退出时将锚杆400带出。
20.进一步地，所述金属钻头310内于螺纹槽316的槽底一侧开设有与螺纹槽316的螺旋方向一致、且与螺纹槽316相贯的螺旋孔315，从图7中可以看出，螺旋孔315与螺纹槽316相贯后形成一个缩口的相贯通槽，所述螺纹齿在旋入螺纹槽316后，齿顶位于螺旋孔315内；所述螺旋孔315内安装有螺旋弹簧313，螺旋弹簧313的后端固定在螺旋孔315的后端，螺旋弹簧313的前端在螺纹齿与螺纹槽316啮合时，与螺纹齿的前端面顶压配合。所述螺旋弹簧313用于在金属钻头310与水泥钻头320分离时向前顶推水泥钻头320，以阻止水泥钻头320随金属钻头310后退。
21.本实施例中，金属钻头310与其上的钻齿并非一体结构，金属钻头310的外侧壁上开设有与钻齿螺旋方向一致的钻齿安装槽301，金属钻头310上的钻齿安装在钻齿安装槽301内。金属钻头310上的钻齿是分段式结构，包括固定安装在钻齿安装槽301内的固定钻齿段314，和能够在钻齿安装槽301内沿金属钻头310的径向浮动的活动钻齿段311，固定钻齿段314和活动钻齿段311交替排布，同时处于金属钻头310前后两端位置的均为固定钻齿段314。活动钻齿段311在金属钻头310随钻杆后退时向外移动，并凸出固定钻齿段314，在水泥钻头320与金属钻头310对接时收回，并与固定钻齿段314平齐。也就是说，在金属钻头310与水泥钻头320对接在一起共同完成钻锚孔作用时，前后两节钻头上的钻齿处于平齐状态，在钻锚孔结束后，金属钻头310需要退出时，金属钻头310上的活动钻齿段311向外略微移动，使得活动钻齿311的外径增大，相当于对锚孔进行一个二次修整，加深锚孔内壁上的螺纹，提高砂浆液与锚孔内壁贴合效果。
22.本实施例中，钻齿安装槽301内设有能够前后移动的螺旋压板312，螺旋压板312与金属钻头310上的钻齿的螺旋方向一致，固定钻齿段314的内侧具有避让螺旋压板312的避让槽，活动钻齿段311的内侧具有用于容纳螺旋压板312的凹槽，螺旋压板312依次穿过固定钻齿段314的避让槽和活动钻齿段311的凹槽，本发明中，螺旋压板312只能沿前后方向移动，不能绕金属钻头310的轴线旋转。在螺旋压板312向前移动时，螺旋压板312下移会驱使活动钻齿段311向外移动，在螺旋压板312向后复位后，活动钻齿段311能够向内收回。
23.为了能够实现螺旋压板312向前移动驱动活动钻齿段311向外移动，本实施例中，
从图6中可以看出，螺旋压板312的厚度沿金属钻头310的径向由内向外逐渐增大，以使螺旋压板312的前侧板面形成楔形面，螺旋压板312前侧板面的倾斜程度是大于后侧板面的倾斜程度的，活动钻齿段311内侧的凹槽能够与螺旋压板312的板面顶压配合。在螺旋压板312向前移动时，螺旋压板312的楔形面顶压活动钻齿段311沿金属钻头310的径向向外移动。
24.螺旋压板312的前端设有向前延伸的前限位柱3123，后端设有向后延伸的后限位柱3122，钻齿安装槽301内分别设有与前限位柱3123配合的前限位孔317和与后限位柱3122配合的后限位孔3171，所述前限位孔317的前端贯穿金属钻头310的前端面，螺旋压板312的后侧板面与固定钻齿段314之间设有用于驱使螺旋压板312向前复位的轴向复位弹簧3121，轴向复位弹簧3121向螺旋压板312施加一个向前的顶压力，以驱使螺旋压板312在初始状态下能够前移，前限位柱3123的前端伸出金属钻头310。所述前限位柱3123的前端在水泥钻头320与金属钻头310分离时凸出金属钻头310的前端面，在水泥钻头320与金属钻头310分离时，轴向复位弹簧3121伸长使得螺旋压板312向前移动，螺旋压板312前移向外顶推活动钻齿段311，使得活动钻齿段311凸出固定钻齿段314，在水泥钻头320与金属钻头310对接时，水泥钻头320顶压前限位柱3123，螺旋压板312向后移动，活动钻齿段311能够向内收回。
25.本实施例中，活动钻齿段311与金属钻头310之间设有用于驱使活动钻齿段311向内收回的径向复位弹簧3112，在螺旋压板312向后移动时，在径向复位弹簧3112的作用下，活动钻齿段311能够自动收回。本实施例中，活动钻齿段311的内侧设有向后延伸的弹簧挡板3111，钻齿安装槽301的槽壁上开设有挡板插孔319，弹簧挡板3111插装在挡板插孔319内，径向复位弹簧3112安装在弹簧挡板3111与挡板插孔319内壁之间。同时，弹簧挡板3111插入挡板插孔319内也限制了活动钻齿311向外脱出钻齿安装槽301。本发明中，为了避免螺旋压板312、固定钻齿314和活动钻齿311安装时干涉，三者的安装顺序是，先将螺旋压板312装入钻齿安装槽301，然后安装活动钻齿段311，最后安装固定钻齿段314，并将固定钻齿段314与金属钻头310焊接固定。
26.本实施例中，钻孔架200上设有支撑装置和夹紧装置207，支撑装置包括前后间隔设置的两组旋转支撑块206，旋转支撑块206用于支撑钻杆，所述钻杆通过旋转支撑块206安装在钻孔架200上，保证钻杆稳定旋转。所述夹紧装置207在钻头钻孔前夹紧水泥钻头320，由于水泥钻头320与金属钻头310之间的螺纹结构是间隙配合，这样有利于水泥钻头320与金属钻头310分离。本发明设置夹紧装置207后，一方面能够在钻挖锚孔前防止水泥钻头320与金属钻头310意外分离，另一方面，夹紧装置207能够在向钻杆中装入锚杆400时夹紧前段钻杆300，以阻止前段钻杆300随着后段钻杆205一起反向旋转。这里需要说明的是，由于旋转支撑块206和夹紧装置207均为现有已知结构，这里不再详细说明。
27.本实施中，钻孔架200上安装有用于驱动钻杆的钻杆电机203，钻杆电机203与后段钻杆205连接。钻孔架200上安装有丝杠202，以及与丝杠202配合并沿前后移动的支撑座208。钻杆电机203安装在支撑座208上，丝杠202连接有驱动机构，驱动机构为丝杠驱动电机201。钻孔架200的下侧连接有铰接座，用于与车体100上的升降支架105连接，车体100上的升降支架105通过旋转架103与车体100连接，升降支架105上连接两组推动液压缸104，推动液压缸104伸缩实现升降支架105上下升降以及钻孔架200角度调节；通过设置旋转架103和升降支架105，能够实现钻孔架200任意角度位置调整，进而对不同位置进行钻孔。
28.本实施例中，车体100的前方设有砂浆储存腔室101，砂浆储存腔室101的一侧设有
砂浆出口102，后段钻杆205上旋转安装有注浆接头204，具体地，后段钻杆205上开设有环形槽，环形槽的槽底开设有连通环形槽和后段钻杆205内部的进液口，注浆接头204旋转密封安装在环形槽内，注浆接头204的径向一侧具有注浆口，注浆口通过软管与砂浆出口102连接，在钻杆旋转时，注浆接头204相对固定，避免软管缠绕。
29.本实施例中，钻齿安装槽301内具有向前延伸的空心限位筒，空心限位筒的内孔构成后限位孔3171。
30.本发明的土木工程锚杆施工装置在使用时，具体的工作过程是：先将车体100开到规定地点，然后放下钻孔架200，取出一个水泥钻头320拧到金属钻头310上，然后将前段钻杆300穿过支撑装置拧到前段钻杆300上，夹紧装置207轻微夹紧水泥钻头320，防止水泥钻头320被螺旋弹簧313顶推而旋出金属钻头310；将钻孔架200调整到规定的位置，对准打孔点，此时水泥钻头320顶在土层或岩层上，夹紧装置207松开，启动钻杆电机203，然后在启动丝杠驱动电机201，推动支撑座208向前移动，开始钻孔。钻进到规定深度后，夹紧装置207夹紧，使得前段钻杆300不能转动，反向启动钻杆电机203，使得后段钻杆205与前段钻杆300断开，将锚杆400插进前段钻杆300内，使得锚杆固定限位铁片401与连接柱321内的锚杆限位槽322配合，然后再将后段钻杆205与前段钻杆300配合上，松开夹紧装置207；然后从注浆接头204往后段钻杆205内注浆，钻杆电机203反向旋转，使得金属钻头310和水泥钻头320脱离配合，水泥钻头320留在孔内，金属钻头310随钻杆退出；退出过程中同时往孔里注浆。注浆完成后清洗钻杆，以防砂浆堵孔妨碍下次钻孔。
31.本发明中，金属钻头310在水泥钻头320没有拧上之前，由于螺旋压板312的前移，将活动钻齿段311往稍微外推出，使得活动钻齿段311比固定钻齿段314稍微外扩一些，拧上水泥钻头320时，水泥钻头320将前限位柱3123往后推，又使得活动钻齿段311缩回和固定钻齿段314同样的高度，所以钻进时活动钻齿段311和固定钻齿段314是同等高度钻进，钻孔的螺纹深度就是固定钻齿段314的螺纹深度，当金属钻头310回退时，水泥钻头320和金属钻头310脱离配合，螺旋压板312再次向前移动，活动钻齿段311外扩，使得金属钻头310回退时的螺纹深度比钻进时深一些，不仅达到了清理锚孔的目的，而且能够提高锚杆400锚固强度。
32.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种土木工程锚杆施工装置，包括轴线沿前后延伸的钻杆和位于钻杆前端的钻头，其特征在于，所述钻头为分段式钻头组件，钻头组件包括水泥钻头（320）和金属钻头（310），所述金属钻头（310）和所述水泥钻头（320）的外侧面上均螺旋设置有用于钻挖锚孔的钻齿，金属钻头（310）为空心结构且固定在钻杆的前端，水泥钻头（320）通过螺纹结构旋转安装在金属钻头（310）的前端，所述金属钻头（310）在需要注浆时与水泥钻头（320）分离并随钻杆一起退出锚孔，所述金属钻头（310）在随钻杆退出锚孔过程中将位于钻头组件后方的砂石推出锚孔，所述水泥钻头（320）内设有用于与锚杆（400）配合以阻止锚杆（400）随钻杆后退的限位结构。2.根据权利要求1所述的土木工程锚杆施工装置，其特征在于，所述水泥钻头（320）与金属钻头（310）之间的螺纹结构包括螺纹齿与螺纹槽（316），所述水泥钻头（320）的后端面上设有连接柱（321），所述金属钻头（310）的前端面上开设有连接孔（318），所述螺纹齿设在连接柱（321）的外侧面上，所述螺纹槽（316）开设在连接孔（318）的内壁上，所述连接柱（321）旋转安装在连接孔（318）内，所述连接柱（321）为空心柱，所述锚杆（400）在插入连接柱（321）后与所述限位结构配合。3.根据权利要求2所述的土木工程锚杆施工装置，其特征在于，所述金属钻头（310）内于螺纹槽（316）的槽底一侧开设有与螺纹槽（316）的螺旋方向一致、且与螺纹槽（316）相贯的螺旋孔（315），所述螺纹齿在旋入螺纹槽（316）后，齿顶位于螺旋孔（315）内；所述螺旋孔（315）内安装有螺旋弹簧（313），螺旋弹簧（313）的后端固定在螺旋孔（315）的后端，螺旋弹簧（313）的前端在螺纹齿旋入螺纹槽（316）中时与螺纹齿的前端面顶压配合，所述螺旋弹簧（313）用于在金属钻头（310）与水泥钻头（320）分离时向前顶推水泥钻头（320），以阻止水泥钻头（320）随金属钻头（310）后退。4.根据权利要求1-3任意一项所述的土木工程锚杆施工装置，其特征在于，金属钻头（310）的外侧壁上开设有与钻齿螺旋方向一致的钻齿安装槽（301），金属钻头（310）上的钻齿安装在钻齿安装槽（301）内，金属钻头（310）上的钻齿为分段式结构，金属钻头（310）上的钻齿包括固定钻齿段（314）和活动钻齿段（311），固定钻齿段（314）固定安装在钻齿安装槽（301）内，活动钻齿段活动安装在钻齿安装槽（301）内且能够沿金属钻头（310）的径向浮动，固定钻齿段（314）和活动钻齿段（311）交替排布，活动钻齿段（311）在金属钻头（310）随钻杆后退时向外移动并凸出固定钻齿段（314），在水泥钻头（320）与金属钻头（310）对接时收回并与固定钻齿段（314）平齐。5.根据权利要求4所述的土木工程锚杆施工装置，其特征在于，钻齿安装槽（301）内设有能够前后移动的螺旋压板（312），螺旋压板（312）与金属钻头（310）上的钻齿的螺旋方向一致，螺旋压板（312）的厚度沿金属钻头（310）的径向由内向外逐渐增大，以使螺旋压板（312）的前侧板面形成楔形面，固定钻齿段（314）的内侧具有避让螺旋压板（312）的避让槽，活动钻齿段（311）的内侧具有用于容纳螺旋压板（312）并与螺旋压板（312）顶压配合的凹槽，螺旋压板（312）依次穿过固定钻齿段（314）的避让槽和活动钻齿段（311）的凹槽，在螺旋压板（312）向前移动时，螺旋压板（312）的楔形面顶压活动钻齿段（311）沿金属钻头（310）的径向向外移动，螺旋压板（312）的前端设有向前延伸的前限位柱（3123），后端设有向后延伸的后限位柱（3122），钻齿安装槽（301）内分别开设有与前限位柱（3123）配合的前限位孔（317）和与后限位柱（3122）配合的后限位孔（3171），所述前限位孔（317）的前端贯穿金属钻
头（310）的前端面，螺旋压板（312）的后侧板面与固定钻齿段（314）之间设有用于驱使螺旋压板（312）向前复位的轴向复位弹簧（3121），所述前限位柱（3123）的前端在水泥钻头（320）与金属钻头（310）分离时凸出金属钻头（310）的前端面，在水泥钻头（320）与金属钻头（310）分离时，轴向复位弹簧（3121）伸长使得螺旋压板（312）向前移动，螺旋压板（312）前移向外顶推活动钻齿段（311），使得活动钻齿段（311）凸出固定钻齿段（314），在水泥钻头（320）与金属钻头（310）对接时，水泥钻头（320）顶压前限位柱（3123），螺旋压板（312）向后移动，活动钻齿段（311）能够向内收回。6.根据权利要求5所述的土木工程锚杆施工装置，其特征在于，活动钻齿段（311）与金属钻头（310）之间设有用于驱使活动钻齿段（311）向内收回的径向复位弹簧（3112）。7.根据权利要求6所述的土木工程锚杆施工装置，其特征在于，活动钻齿段（311）的内侧设有向后延伸的弹簧挡板（3111），钻齿安装槽（301）的槽壁上开设有挡板插孔（319），弹簧挡板（3111）插装在挡板插孔（319）内，径向复位弹簧（3112）安装在弹簧挡板（3111）与挡板插孔（319）内壁之间。8.根据权利要求1-3任意一项所述的土木工程锚杆施工装置，其特征在于，还包括沿前后方向延伸的钻孔架（200），钻孔架（200）上设有支撑装置和夹紧装置（207），所述钻杆通过支撑装置安装在钻孔架（200）上，所述夹紧装置（207）用于在钻孔前夹紧水泥钻头（320），以防止水泥钻头（320）与金属钻头（310）分离，所述夹紧装置（207）在向钻杆中装入锚杆（400）时夹紧钻杆以阻止钻杆旋转，钻孔架（200）上安装有用于驱动钻杆的钻杆电机（203），钻孔架（200）上安装有丝杠（202）以及与丝杠（202）配合并沿前后移动的支撑座（208），钻杆电机（203）安装在支撑座（208）上，丝杠（202）连接有驱动机构。

技术总结
本发明涉及一种土木工程锚杆施工装置，包括轴线沿前后延伸的钻杆和位于钻杆前端的钻头，钻头为分段式钻头组件，钻头组件包括水泥钻头和金属钻头，金属钻头和所述水泥钻头的外侧面上均螺旋设置有用于钻挖锚孔的钻齿，金属钻头为空心结构且固定在钻杆的前端，水泥钻头通过螺纹结构旋转安装在金属钻头的前端，金属钻头在需要注浆时与水泥钻头分离并随钻杆一起退出锚孔，金属钻头在随钻杆退出锚孔过程中将位于钻头组件后方的砂石推出锚孔，水泥钻头内设有用于与锚杆配合以阻止锚杆随钻杆后退的限位结构。本发明通过设置分段式钻头，一节钻头随钻杆一起后退时对锚孔进行清理，保证后期注浆效果，提高锚杆锚固强度。提高锚杆锚固强度。提高锚杆锚固强度。


技术研发人员：李昊鹏
受保护的技术使用者：吉林铁道职业技术学院
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/8/1