[发明专利]自钻式锚

说明书

背景技术

在钻孔、采矿、打通隧道以及其他各种操作中通常需要锚定所使用的设备，以使该设备在被操作时不移动。同样地，通常需要支撑或加固岩石和土壤防止在挖掘期间坍塌、突然落下或滑动。未被充分锚定的挖掘设备以及未被充分支撑的岩石可能导致低效率以及危害。

传统地，通过首先对期望放置锚或螺栓的介质钻孔来安装锚定和支撑系统。随后，在移除钻杆之后，将锚或螺栓固定在孔中。锚的当前设计存在多个缺点。当前的锚相当复杂并且包括制造成本高且使用困难的专用零件。当前的锚还需要水泥浆、环氧树脂或某种其他黏合剂以将锚固定在适当的位置上。最后，当前的锚未被设计成可在不再需要锚之后从安装锚的介质中将锚移除，导致重大浪费和安全危害。

发明内容

本发明内容用于以简化形式介绍构思的选择，其在下文的具体实施方式中被进一步描述。本发明内容并非旨在确定所要求保护的主题的关键特征或本质特征，也并非旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

本发明的一个实施例包括一种自钻式锚。该自钻式锚包括具有第一端和第二端的钻杆以及附连到该钻杆的第一端上的钻头。该自钻式锚还包括扩展壳体和杆套管，该扩展壳体被套在所述钻杆上、接近所述第一端并邻近所述钻头，该杆套管被套在所述钻杆上并邻近所述扩展壳体。

本发明的另一个实施例包括一种用于组装自钻式锚的方法。该方法包括提供具有第一端和第二端的钻杆以及将钻头附连到该钻杆的第一端上。该方法还包括：将扩展壳体套在所述钻杆上接近所述第一端并邻近所述钻头，以及将杆套管套在所述钻杆上并邻近该扩展壳体。

本发明的另一个实施例包括一种用于安装自钻式锚的方法。该方法包括：组装自钻式锚；将该自钻式锚推进介质中到所期望的深度；以及将该自钻式锚固定在该所期望的深度。

本发明的这些以及其他目的和特征将通过以下描述和所附的权利要求变得更充分清晰，或者如下文中陈述的那样通过实践本发明可以获悉本发明的这些以及其他目的和特征。

附图说明

为进一步阐明本发明的上述和其他优点以及特征，将参照在附图中示出的特定实施例提供对本发明的更详细的描述。应意识到这些附图仅示出了本发明的说明性实施例，因此不能看作限制其范围。通过使用附图，用附加特征和细节描述并解释本发明，附图中：

图1示出了能够用于形成自钻式锚的一些部件；

图2示出了能够用于与自钻式锚结合的一些辅助部件；

图3为示出一种用于组装自钻式锚的方法的流程图；

图4示出正被组装的自钻式锚；

图5为示出一种用于安装自钻式锚的方法的流程图；

图6示出正被推进介质中的自钻式锚；

图7示出正被固定在介质中的自钻式锚；

图8为示出一种用于保持自钻式锚的方法的流程图；

图9示出了已被保持的自钻式锚；

图10为示出一种用于移除自钻式锚的一些部件的方法的流程图；以及

图11示出了保持机构、钻杆和杆套管已被移除的自钻式锚。

具体实施方式

根据在此公开的实施例，描述了一种自钻式锚，该自钻式锚易于使用并且比传统锚更节约成本。该自钻式锚可在不使用水泥浆、环氧树脂或某种其他黏合剂的情况下被固定，以将该自钻式锚固定在适当的位置上。此外，该自钻式锚可被安装在介质中，该介质既可以是松散的材料(例如松散的岩石或沙砾)、实心材料(例如坚实的岩石或混凝土)，又可以是在坚实部分的顶部上方具有松散覆盖层的坚实介质。此外，该自钻式锚的一些部件能够在不再需要它们之后从安装该自钻式锚的介质中移除，导致减少浪费并提高安全性。

图1示出了能够用于形成自钻式锚的一些部件的示例。所示出的一个部件为钻头105，其具有刀头105A以及柄105B。在一些实施例中，柄105B可以包含内螺纹或可以是快速接头、支架柄、直柄、六角柄、SDS柄、三角柄、莫氏锥柄、或任何其他允许连接到提供转矩、推力或这两者的部件或装置的机构。此外，可以选择柄105B的类型，以允许钻头105如在下文中描述的那样与自钻式锚的其他部件断开。在一些实施例中，柄105B可以是锥形的。锥度相对于钻头105的轴可以在约5度至约25度的范围内，或可以是任何其他允许正确安装如下所述自钻式锚的其他部件的值。在一些实施例中，钻头105的刀头105A可以具有比其他部件更大的直径，以确保如下所述能够在合适的时间将其他部件插入到所钻的孔中。