抵撞开伞的伞状扩体设备及其扩张方法与流程

本发明涉及岩土工程领域，具体涉及抵撞开伞的伞状扩体设备及其扩张方法。

背景技术：

伞状扩体装置涉及岩土工程领域，具体应用于房建、公路、铁道及城轨、水利水电、人防、地下工程、国防等各行业的临时性基坑支护、永久性边坡支护、抗浮锚杆锚索、隧道拱顶支护。

传统锚杆索施工中锚杆索安放通常采用人工送锚方法，其他的机械安放方法有如专业送索机、锚固钻机或旋喷机或吊装机械等，本申请发明人在前期已经研究并提交多份伞状扩体装置相关专利申请，其中除少部分简单易行、可通用于人工或机械送锚的同时开伞外，大部分仍需在送锚后以人工操作或人工辅助实施，对人工而言，仍显繁琐，对机械而言，耗时偏长，因此，有必要继续探索更为宽泛、便捷、可通用于人工或机械送锚同步开伞的方法以供选择。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供抵撞开伞的伞状扩体设备及其扩张方法，以解决现有技术中开伞方式繁琐耗时的问题，实现大幅简化开伞机构、简化开伞步骤的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

抵撞开伞的伞状扩体设备，包括带有拉筋盘、伞状折叠杆组、穿筋盘的伞状扩体装置，所述伞状折叠杆组包括若干折叠杆，其特征在于，还包括沿纵向设置的抵撞杵，所述抵撞杵的前端设置在伞状扩体装置的前侧；当伞状折叠杆组正向折叠时，所述抵撞杵的后端与伞状折叠杆组的前端固定连接或单向固定连接；当伞状折叠杆组反向折叠时，所述抵撞杵的后端活动穿过伞状折叠杆组的前端并与伞状折叠杆组的后端固定连接或单向固定连接。

本申请中抵撞杵的作用是：以其前端与钻孔扩径段前方的孔壁发生接触，当伞笼正向折叠时，以其后端将拉筋盘(或伞笼前端)或后托板向后推动/拖动，当伞笼反向折叠时，以其后端将穿筋盘(或伞笼后端)向后推动。抵撞杵与伞状折叠杆组前端和/或后端的固定连接或单向固定连接，包括各种情况，例如设置有拉筋盘和/或穿筋盘时，抵撞杵与拉筋盘和/或穿筋盘连接或与加力柱连接，又例如当未设置拉筋盘、穿筋盘时，抵撞杵与加力柱或铰接装置连接。

本申请中的固定或单向固定连接包括直接或间接连接。本申请中的伞状扩体装置为现有技术，除了带有拉筋盘、伞状折叠杆组、穿筋盘外，对于本领域技术人员而言还显而易见的还应包括有锚筋、荷载转换装置等未明示的设备，以满足伞状扩体装置的基本要求。本申请中以钻孔作业时钻头的行进方向为前，反之为后；即本申请中所有的前、后方向，是以施工中钻进方向一端为前、背离钻进方向的一端为后，换言之，伞状扩体装置的尖端或钻尖所指方向为前，反之为后。其中伞状折叠杆组正向折叠是指拉筋盘在前、穿筋盘在后；反向折叠是指拉筋盘在后、穿筋盘在前。伞状扩体设备或伞状扩体装置或伞状折叠杆组均简称伞笼。

锚筋是指锚杆或锚索结构内传递并承担外部拉拔荷载的主筋材料，包括构成锚杆的钢筋或钢管等、构成锚索的钢绞线或钢丝等，以及其他一些条束状纤维增强复合抗拉材料比如玻璃纤维锚杆、碳纤维锚杆等等，而钢筋既可以是普通螺纹钢筋，也可以是精轧螺纹钢筋，还可以是圆钢等。

伞状扩体装置内的荷载转换装置的作用，是将锚筋所承受的拉力荷载通过拉筋盘转化成为整个伞状扩大头钢筋混凝土结构承受的压力荷载，进而由伞状扩大头将压力荷载传递给穿筋盘后面的岩土体承担，利用岩土体的抗压承载力远远大于钻孔壁的摩擦力，使伞状扩大头承担拉拔荷载的能力远远超过了摩擦型锚杆锚索；荷载转换装置在大部分情况下是单体构件，但某些情况下可能是由多个构件组合而成的复合装置，例如附图55所示，荷载转换装置2由锚头、锚板、前止退装置ⅱ、横向限位装置组成。对易切削锚杆(例如玄武岩纤维锚杆)，荷载转换装置可以采用易切削材料锚头或钢套筒粘接式锚头。对钢筋锚杆，荷载转换装置既可以采用钢筋、钢环、钢套筒等材料，绑焊在锚筋上；也可以采用丝扣型钢筋连接套筒或特制的纤维增强材料等承载体，与锚筋之间以丝扣连接；还可以采用冷挤压的方式，将钢套筒挤压固定在锚筋上作为荷载转换装置。当然，荷载转换装置可以合并在拉筋盘上，且以螺纹连接或焊接的方式固定在锚筋前端，但仅限于抗拉承载力较低的情况；如果需要的承载力较高，则一般需要专门安设荷载转换装置。对钢绞线制作的锚索，荷载转换装置既可以采用挤压套以冷挤压方式固定在钢绞线上，也可以采用孔口外锚头所使用的常规锚具、夹具固定在钢绞线上，也可以使用特制的小型锚具、夹具，还可以是各种具备钢绞线回收功能的锚头(包括锚夹具、挤压套等)。

本申请通过抵撞杵实现抵撞开伞，抵撞开伞的原理是当伞状扩体装置植入到钻孔扩孔段内时，因抵撞杵与扩孔段的前方孔壁发生抵顶、冲撞，拉筋盘、穿筋盘的其中之一者因被阻挡而停止前进，在向前冲撞的惯性力或后续向前的人工给进力或机械给进力的作用下，拉筋盘、穿筋盘的其中之另一者继续前进，从而将伞状折叠杆组打开。实施抵撞时，直接或间接对拉筋盘或穿筋盘施加向前的抵撞力(包括冲撞力或给进力)；抵撞杵用于实施抵撞时与钻孔扩径段前方的孔壁发生接触，将抵撞反力传递给拉筋盘或穿筋盘；抵撞发生时，通过送杆对拉筋盘或穿筋盘的前推/前拖作用、以及抵撞杵对穿筋盘或拉筋盘的后推/后拖作用，二者相互配合从而实施伞状扩体装置的复张。

进一步的，还包括送杆或吊绳或吊杆；送杆或吊绳或吊杆沿纵向设置；当伞状折叠杆组正向折叠时，所述送杆的前部与伞状折叠杆组的后端固定或单向固定连接；当伞状折叠杆组反向折叠时，所述送杆的前部与伞状折叠杆组的前端固定或单向固定连接；送杆或吊绳或吊杆的后端延伸出钻孔外。此处的单向固定连接是指送杆只能通过前推或前拉使伞状折叠杆组前进，而无法使之后退，即伞状折叠杆组的前端或后端可以向前方滑移退出送杆而无法向后方滑移穿过送杆。送杆通常用于竖直下倾孔以外的情况，例如用于基坑、边坡支护的锚杆索：当伞笼反向折叠时，送杆以其前端将先导板或拉筋盘(或伞状折叠杆组前端)向前推动/拖动；当伞笼正向折叠时，送杆以其前端将穿筋盘(或伞状折叠杆组后端)向前推动/拖动；送杆可以是专门送锚、植伞的刚性杆件，可以是灌浆管或旋喷注浆管或排气管等兼任，也可以由锚筋兼职承担，也可以由锁定预收伞笼的插销、解锁杆之类，或回收锚筋的回收杆、工具锚之类兼职承担，也可以由刚性测具、刚性套管等兼职承担，还可以与加力柱合并设置。吊绳、吊杆通常适用于竖向下倾孔的锚固，这时无需设置送杆，只需采用人力或机械以提吊状态将伞笼及筋笼整体放入预钻预扩孔内，以缓慢下沉或以投掷的方法，使抵撞杵抵顶孔底或撞击孔底，即可完成伞笼复张；吊绳、吊杆下端可以固定或单向固定在伞笼的任何位置，例如附图5所示的吊杆以荷载转换装置单向固定在拉筋盘前侧，再如附图18右图～左图所示的吊绳以绑扎、拴系、挤压、螺纹等等方式固定或单向固定在拉筋盘前侧，或固定或单向固定在加力柱的后端；与送杆类似，吊绳、吊杆也既可以是专职的，又可以是由灌注管、锚筋、测具等等兼职担任。

进一步的，还包括锚筋、荷载转换装置，锚筋固定或可拆卸固定或活动穿设在荷载转换装置上，伞状扩体装置固定或单向固定或可拆卸固定在锚筋上，伞状扩体装置包括一个以上正向折叠或反向折叠的伞状折叠杆组，每个伞状折叠杆组包括若干折叠杆，且在伞状折叠杆组的前、后两端处，折叠杆均被集中铰接约束呈中心对称状；荷载转换装置和拉筋盘或穿筋盘或锚板、承载板等也可合并设置。

还包括若干根纵向分布的加力柱和/或拉筋盘和/或穿筋盘；

加力柱的分布方式包括以下任意一种：加力柱环绕伞状折叠杆组的中轴线分布；或加力柱位于伞状折叠杆组的中轴线上并被锚筋和折叠杆环绕；或加力柱呈管状套设在锚筋的外侧；加力柱包括外柱和内柱，和/或整体式限位装置和/或构造柱；或加力柱与抵撞杵合并设置；外柱为外拉杆或外承压柱；

内柱为承压柱ⅰ或伸缩承压柱或伸缩拉杆；

其中构造柱也可以是伸缩柱，但并非承压柱，导轨可以插入构造柱或从外侧限制、导引构造柱，导轨可以是柱列、筒状等各种形式、形状，伸缩式构造柱与伸缩承压柱的实质不同，构造柱不承受纵向挤压。整体式限位装置有两种，一种是整体式限位装置的两端均位于伞状折叠杆组的两端之间，且整体式限位装置活动套设在锚筋或外柱或内柱或构造柱上，整体式限位装置两端均未与伞状折叠杆组的两端进行固定(换言之整体式限位装置与伞状折叠杆组的两端活动连接或无限制连接)；另一种是整体式限位装置并未套设在锚筋或加力柱上，且整体式限位装置的一端与伞状折叠杆组的前端或后端固定或单向固定连接。构造柱也包括两种情况：其一为外构造柱：即构造柱从伞状折叠杆组前端和/或后端活动穿过，其二为内构造柱：即构造柱的一端与伞状折叠杆组的前端或后端固定或单向固定连接，另一端位于伞状折叠杆组的两端之间，

本申请中可以将拉筋盘与荷载转换装置或前铰接装置合并设置；当荷载转换装置后置时，荷载转换装置还可以和穿筋盘或后铰接装置合并设置。另外荷载转换装置还可以和锚板(或称作承载板)、锚筋、加力柱、前铰接装置、后铰接装置等构件合并(合体)设置。当采取前滑动模式即拉筋盘滑动模式时，可以将穿筋盘与后铰接装置合并设置；还可以将荷载转换装置、拉筋盘一并与前铰接装置合并设置。当然，也可以视为将拉筋盘、荷载转换装置与锚筋前端合并设置，将穿筋盘与锚筋中部合并设置。整体式限位装置实质上是易失效的轴向承压柱(仅仅轴向加力，换言之为缺乏横向稳定条件下的轴向支承)，一般仅用于低承载力场合，但可以使用承压柱ⅰ替代整体式限位装置得到稳定可靠并提高的承载能力；而构造柱则为仅仅抵抗水平力，换言之为提供横向稳定的加力柱，不能提供轴向支承；整体式承压柱、分体式承压柱、外拉杆、承压柱ⅰ、伸缩承压柱、伸缩拉杆均为既能提供横向稳定，又能提供轴向支承的加力柱。当加力柱未与拉筋盘或穿筋盘同时设置时，可视为拉筋盘或穿筋盘与加力柱合并设置；当加力柱与拉筋盘均未设置或加力柱与穿筋盘均未设置时，其实质为拉筋盘与前铰接装置合并设置(或视为拉筋盘与锚筋合并设置)、穿筋盘与后铰接装置合并设置(或视为穿筋盘与锚筋合并设置)。

当加力柱与拉筋盘同时设置时，加力柱的前部活动穿过或固定或单向固定连接在拉筋盘上；或加力柱的一端固定或单向固定在拉筋盘上或与每根折叠杆的后端铰接，另一端位于拉筋盘与伞状折叠杆组后端之间或之外；或加力柱的两端均位于拉筋盘与伞状折叠杆组后端之间或之外；当加力柱与穿筋盘同时设置时，加力柱的后部活动穿过或固定或单向固定连接在穿筋盘上；或加力柱的一端固定或单向固定在穿筋盘上或与每根折叠杆的前端铰接，另一端位于伞状折叠杆组前端与穿筋盘之间或之外；或加力柱的两端均位于拉筋盘与伞状折叠杆组后端之间或之外。此处单向固定连接是指在拉筋盘或穿筋盘之间的加力柱上固定设置有单向固定装置或台阶等结构，该单向固定装置或台阶等结构无法穿过拉筋盘或穿筋盘。此处的拉筋盘、穿筋盘可以是显性的，也可以是隐性的、实质上的，例如折叠杆前端或后端通过铰接杆或铰接板与加力柱或锚筋铰接，铰接杆或铰接板与加力柱固定连接，此时被加力柱或锚筋固定成为一个整体结构的前铰接装置或后铰接装置(铰接杆或铰接板)即为拉筋盘或穿筋盘，也可以视为加力柱和前铰接或后铰接装置共同构成拉筋盘或穿筋盘，或锚筋和前铰接或后铰接装置共同构成拉筋盘或穿筋盘；当然，也可以同时再设置专门的拉筋盘或穿筋盘，

进一步的，每一根所述折叠杆的前端，与加力柱的前部或拉筋盘通过无铰接装置铰接，或通过前铰接装置与加力柱的前部或拉筋盘铰接；每一根所述折叠杆的后端，与加力柱的后部或穿筋盘无铰接装置铰接，或通过后铰接装置与加力柱的后部或穿筋盘铰接；

前铰接装置与加力柱的前部或拉筋盘固定连接，后铰接装置与加力柱的后部或穿筋盘固定连接；本申请中折叠杆与加力柱或拉筋盘或穿筋盘的铰接均包括直接或间接铰接，固定连接包括直接固定连接或间接固定连接。折叠杆前端或后端与各种加力柱的铰接，均包括直接铰接与间接铰接；间接铰接如折叠杆前端铰接在锚筋上，或铰接在拉筋盘上，或铰接在限位装置或顶推装置上或荷载转换装置上等，通过这些构件与加力柱的固定连接，以实现间接与加力柱铰接；同理，折叠杆前端与拉筋盘的铰接、后端与穿筋盘的铰接，均包括直接铰接与间接铰接；间接铰接如折叠杆前端铰接在锚筋上，或铰接在加力柱上，或铰接在限位装置或顶推装置上或荷载转换装置上等，通过这些构件与拉筋盘的固定连接以实现间接与拉筋盘铰接。

所述加力柱的连接方式包括以下任意一种：所述外柱的前端直接或间接与每根折叠杆的前端铰接、后端活动穿过伞状折叠杆组后端向后延伸作为伞状折叠杆组后端沿纵向移动的滑轨；或外柱的后端直接或间接与每根折叠杆的后端铰接，前端活动穿过伞状折叠杆组前端向前延伸作为伞状折叠杆组前端沿纵向移动的滑轨；或外柱前端活动穿过伞状折叠杆组前端作为伞状折叠杆组前端沿纵向移动的滑轨，后端活动穿过伞状折叠杆组后端作为伞状折叠杆组后端沿纵向移动的滑轨；

当内柱为承压柱ⅰ时，所述承压柱ⅰ的一端直接或间接与每根折叠杆的前端或后端铰接，另一端位于伞状折叠杆组的前端与后端之间；

当内柱为伸缩承压柱或伸缩拉杆时，所述伸缩承压柱或伸缩拉杆的两端分别直接或间接与每根折叠杆的前端、后端铰接；加力柱的铰接包括两种情况：通过前铰接装置和/或后铰接装置铰接，或不通过前铰接装置或后铰接装置铰接。

所述整体式限位装置的连接方式为：整体式限位装置一端与拉筋盘或穿筋盘固定连接，同时，另一端无法穿过穿筋盘或拉筋盘；或整体式限位装置套设在锚筋上，但其两端分别与拉筋盘、穿筋盘单向固定连接。此处单向固定连接的含义是指整体式限位装置的两端均只能在拉筋盘与穿筋盘之间沿纵向滑移，无法穿过拉筋盘或穿筋盘。

进一步的，所述无铰接装置包括设置在折叠杆的前端或后端的闭合环、设置在加力柱和/或拉筋盘和/或穿筋盘上的穿孔，闭合环活动穿过穿孔并扣锁在穿孔上，且闭合环所在平面与拉筋盘或穿筋盘垂直或与加力柱的切向垂直；

当折叠杆前端通过前铰接装置与加力柱的前部或拉筋盘铰接时，每根折叠杆的前端与前铰接装置铰接于前铰链；当折叠杆的后端通过与后铰接装置与加力柱的后部或穿筋盘铰接时，每根折叠杆的后端与后铰接装置铰接于后铰链；每根折叠杆均包括长杆与短杆，长杆与短杆铰接于中铰链，所述折叠杆正向或反向组装；

所述前铰链、中铰链、后铰链均为无连接器铰链、单连接器铰链、双连接器铰链之一。

进一步的，当内柱为承压柱ⅰ时：

所述承压柱ⅰ的一端为固定端ⅰ、另一端为非固定端ⅰ；所述固定端ⅰ与每根折叠杆的前端或后端铰接，或与拉筋盘或穿筋盘固定连接，所述非固定端ⅰ位于伞状折叠杆组的前、后两端之间或拉筋盘与穿筋盘之间；

所述承压柱ⅰ与锚筋的连接方式包括：承压柱ⅰ套设在锚筋上；和/或，承压柱ⅰ的非固定端ⅰ在穿筋盘或拉筋盘上的轴向投影处设置有接收坑洞或接收凸起，所述接收坑洞口部或接收凸起肩部具有斜坡，接收坑洞或接收凸起与非固定端ⅰ相匹配；和/或，承压柱ⅰ的非固定端ⅰ上设置有扶正器，扶正器固定在承压柱ⅰ上，锚筋在纵向上穿过所述扶正器，且在横向上锚筋与承压柱ⅰ、扶正器三者相对固定；

当内柱为伸缩承压柱时：

所述伸缩承压柱包括相互配合的承压柱ⅱ、导轨；承压柱ⅱ能够沿导轨进行纵向滑动；承压柱ⅱ的一端为固定端ⅱ，另一端为非固定端ⅱ，所述固定端ⅱ与每根折叠杆的前端或后端铰接，所述非固定端ⅱ与导轨活动连接且无法穿过伞状折叠杆组的端部或拉筋盘或穿筋盘；所述导轨的一端为非固定端ⅲ，另一端为固定端ⅲ，非固定端ⅲ与非固定端ⅱ活动连接，固定端ⅲ与每根折叠杆的后端或前端铰接；或在固定端ⅱ与固定端ⅲ二者中，其任一者与拉筋盘固定或单向固定连接，另一者与穿筋盘固定或单向固定连接；此处单向固定连接的含义是指固定端ⅱ或固定端ⅲ被限制在拉筋盘与穿筋盘之间滑移，而不能向前穿过拉筋盘或向后穿过穿筋盘；通常情况下承压柱ⅱ长度大于导轨；

或，所述伸缩承压柱包括相互配合的承压柱前段、承压柱后段，承压柱前段的前端与每根折叠杆的前端铰接或与拉筋盘固定连接，所述承压柱后段的后端与每根折叠杆的后端铰接或与穿筋盘固定连接，承压柱前段的后端与承压柱后段的前端相互单向固定连接，此处相互单向固定连接的含义是：二者可以向相互远离的方向移动，但当伞状折叠杆组复张后，二者无法再向相互靠近的方向移动。

当内柱为伸缩拉杆时：

所述伸缩拉杆包括相互配合的拉杆前段、拉杆后段；拉杆前段与拉杆后段互为导轨进行纵向滑动；拉杆前段的前端与每根折叠杆的前端铰接或与拉筋盘固定连接，拉杆后段的后端与每根折叠杆的后端铰接或与穿筋盘固定连接，拉杆前段的后端与拉杆后段的前端相互单向固定连接，此处相互单向固定连接的含义是：二者可以相互靠近或插入，但无法脱离。

当外柱为外拉杆时：

所述外拉杆的前端与每根折叠杆的前端铰接，或与拉筋盘固定连接；后端活动穿过伞状折叠杆组后端或穿筋盘，并与伞状折叠杆组后端或穿筋盘单向固定连接。

当外柱为外承压柱时，外承压柱包括两种滑动模式：拉筋盘以外承压柱为滑轨、自前侧向后滑动或自后侧向前侧滑动实施伞笼扩张，或穿筋盘以外承压柱为滑轨、自前侧向后滑动或自后侧向前侧滑动实施伞笼扩张。

进一步的，所述无连接器铰链的一侧为环形插头或圆球或闭合环；当无连接器铰链的一侧为环形插头时，另一侧为与之配合的环形插座；当无连接器铰链的一侧为圆球时，另一侧为与之配合的球座；球座具有沿纵向延伸的开口；当无连接器铰链的一侧为闭合环时，另一侧也为闭合环，两个闭合环相互扣锁，两个闭合环所在平面相互垂直且至少一个闭合环的环孔为圆形；所述单连接器铰链的一侧为公连接器或母连接器，公连接器上设置有环形插头，母连接器上设置有环形插座；单连接器铰链的另一侧为与公连接器或母连接器配合的环形插座或环形插头；所述双连接器铰链的一侧为公连接器或母连接器，公连接器上设置有环形插头，母连接器上设置有环形插座；双连接器铰链的另一侧为与公连接器或母连接器配合的母连接器或公连接器。

当折叠杆与拉筋盘或穿筋盘直接铰接时，也有着多种不同的铰接形式，除了附图28-38所示的铰接板、铰接槽、铰接环、铰接台以外，还有附图39、附图54所示的异型铰接；附图38中，拉筋盘3的左侧为伞笼的侧视图，拉筋盘3的右侧为伞笼的俯视图，即左侧铰链的旋转方向为垂直于纸面，右侧铰链的旋转方向为平行于纸面；附图54中，左一与右一的铰链旋转方向为平行于纸面，左二与右二为垂直纸面。

进一步的，还包括设置在伞状扩体装置上的缓冲弹簧。缓冲弹簧可以布设在伞状扩体装置的任意部位，如拉筋盘的前方、先导板的前方、先导板与拉筋盘之间、拉筋盘与穿筋盘之间、穿筋盘的后方；缓冲弹簧还可以套设在锚筋、加力柱、冲撞杵、灌注管等纵向构件的外侧，也可以独立安设；设置缓冲弹簧是为当以旋喷机驱动旋喷管等非人力方式植入伞状扩体装置冲撞开伞时，对冲撞力起到缓冲作用，以免损坏承载结构；缓冲弹簧可以是纵向、横向、斜向设置，弹簧种类可以是压簧、拉簧、扭簧、碟簧、弹簧片、橡胶弹簧、空气弹簧等；本申请中缓冲弹簧与以往用于伞状折叠杆组复张的复位弹簧对比，其发挥的作用与作用力方向相反，但位置相同。

进一步的，还包括以下任意一种或多种结构：

结构一：设置有灌注管；设置有灌注管，灌注管的前端与伞状扩体装置连接，灌注管的后端向后延伸出钻孔外；灌注管用于灌浆或旋喷注浆或灌注混凝土等等，灌注管固定位置根据实际需要决定。灌注管是为灌注固结材料、防腐材料等而设置，灌注管可以是灌浆管、旋喷管、灌砼管等，灌注材料包括水泥浆、细石混凝土、水泥砂浆等，灌注管可以固定或可拆卸固定或活动连接在伞状扩体装置的任何位置：灌注管在伞状扩体装置上的安设附着位置，既可以是拉筋盘，也可以是穿筋盘，还可以是抵撞帽、加力柱等，也可以与加力柱或吊绳、吊杆或送杆等合并设置，也可以是其它部位，根据实际需要决定。

结构二：送杆与拉筋盘或穿筋盘之间的固定或单向固定连接包括可拆卸连接；便于工作完成后可将送杆拆除并退出孔外。

结构三：：在拉筋盘与穿筋盘之间设置有防凹陷装置；防凹陷装置是针对伞状折叠杆组在正向折叠时中铰链部位向中轴线靠拢过度，超过了前铰链、后铰链的连线，使得当拉筋盘、穿筋盘受到前后方挤压时伞状折叠杆组无法产生向外的扩张动作即防止伞状折叠杆组内凹而设置的；防凹陷装置可以是固定在加力柱或导轨上的条块状、环状附着物，也可以是多孔板等，多孔板既可以固定在加力柱或导轨上并同时提供锚筋、弹簧等活动穿过，也可以通过螺纹连接、冷挤压等方法固定在锚筋上并同时提供弹簧、承压柱或导轨等活动穿过，多孔板也可以通过支架(如附图3、附图4、附图5所示)固定在拉筋盘或穿筋盘上，支架可以是分列的柱状、整体筒状等；更多关于防凹陷装置的设置方法参见申请人的在先申请“预收式全工况伞状扩体装置及其使用方法”，此不赘述。

结构四：还包括用于灌注施工时排出钻孔顶部或排气受阻部位的空气的排气管，排气管的前端与伞状扩体装置连接，排气管的后端向后延伸出钻孔外；排气管主要针对当钻孔为上仰孔时设置，如对顶部空气不做排出处理，则将会占据浆液空间导致钻孔上部无水泥浆液或其他固结材料充填，进而影响锚杆索的承载力和耐久性，排气管的进气口通常位于拉筋盘的前方或其他排气受阻部位。

结构五：在送杆与伞状扩体装置之间设置有顶推装置和/或牵引装置，用于使得伞状扩体装置能够随同送杆一同进入锚孔；顶推装置固定在送杆上，且顶推装置与伞状扩体装置的被顶推构件固定或单向固定连接，顶推装置无法向前穿过被顶推构件；牵引装置横向设置并与伞状扩体装置的被牵引部位连接，送杆向前顶推牵引装置的后侧；或牵引装置沿纵向设置，且牵引装置的前端与送杆的前端连接，牵引装置的后端与伞状扩体装置的被牵引构件连接；其中牵引装置、顶推装置是送杆与伞状扩体装置之间的连接构件，可以分别位于拉筋盘或穿筋盘或锚板(承载板)的前、后侧，也可以分别位于被送杆牵引或顶推的伞状扩体装置任何部件前、后侧；例如附图56所示的牵引板、牵引柱，以及牵引柱与牵引板、拉筋盘之间的连接构件组成了牵引装置，又如附图4中的先导板与外承压柱也属于实质上的牵引装置；顶推装置常常与密封装置合并设置，密封装置设置在锚头与防护套管之间，对锚筋穿过承载板(锚板或拉筋盘或穿筋盘等)部位进行密封。

结构六：在伞状折叠杆组的长杆后端设置有长杆延长部；长杆延长部与长杆后端在中铰链处固定连接，长杆延长部的长度小于短杆；长杆延长部沿长杆轴线延伸或向内侧发生弯折，和/或长杆延长部沿切向加宽为船形；

或，设置有船形件，船形件连接在中铰链上，并以中铰链的销轴为转轴、在中铰链的外侧自由转动；对无加力柱的次三铰结构而言，长杆延长部在伞状扩大头底部的岩土表层具有一定的锚固加强作用。

结构七：伞状折叠杆组内的荷载转换装置与锚筋的前端固定连接，锚筋向后活动穿过拉筋盘，在拉筋盘后侧、穿筋盘前侧的锚筋上固定连接有固定件，拉筋盘被荷载转换装置和固定件夹持固定在锚筋上。

结构八：当前铰接装置或后铰接装置为竖向铰接板时，在竖向铰接板的旁侧设置肋梁，肋梁固定在拉筋盘或穿筋盘上，且肋梁紧靠且垂直于竖向铰接板；当前铰接装置、后铰接装置为铰接杆时，前铰接杆与拉筋盘的连接处，或伞状折叠杆组内的后铰接杆与穿筋盘的连接处，设置有弹性装置；弹性装置用于通过微调铰接杆与拉筋盘或穿筋盘之间的距离，从而微调折叠杆的指向，从而使得伞笼扩张后折叠杆与伞笼纵轴保持在同一个纵向平面内；弹性装置可以是弹簧垫圈或弹簧等。

结构九：还设置有抵撞帽和/或抵撞板，和/或在抵撞杵之间设置有横梁；其中抵撞板、横梁与抵撞杵固定连接；抵撞帽与抵撞杵固定连接或活动连接；当抵撞杵设置数量在两个及以上时，可设置横梁用于增强抵撞杵的整体刚度；抵撞帽、抵撞板、横梁均可与前反向限位装置ⅰ合并设置；

抵撞帽尾部设置有防脱装置，防脱装置与抵撞帽固定连接；当抵撞帽与抵撞杵活动连接时，防脱装置用于防止抵撞帽脱离伞状扩体装置，防脱装置通常安设在拉筋盘后侧，但也可以安设在先导板后侧或抵撞杵上等。

结构十：当伞状折叠杆组正向折叠时，还包括先导板；先导板位于拉筋盘的前方，先导板固定在加力柱的前端，抵撞杵活动穿过先导板；

结构十一：所述缓冲弹簧位于：拉筋盘的前方、或先导板的前方、或先导板与拉筋盘之间、或拉筋盘与穿筋盘之间、或穿筋盘的后方；当缓冲弹簧位于穿筋盘之后时，在缓冲弹簧后侧还设置有后托板；缓冲弹簧无法通过所述后托板；

结构十二：在先导板前方的抵撞杵上设置有前止退装置ⅱ，且在前止退装置ⅱ前方的抵撞杵上或在加力柱的前端固定设置前反向限位装置ⅱ；在伞状折叠杆组扩张时，先导板向前移动只能单向通过前止退装置ⅱ、无法通过前反向限位装置ⅱ；

结构十三：在锚筋和/或加力柱上固定设置有限位装置和/或止退装置；或以磁吸装置代替止退装置，磁吸装置安设在发生相互靠拢的两个构件的至少其中一侧；当加力柱为构造柱时，构造柱的前端和/或后端沿纵向活动穿过所述伞状折叠杆组，或构造柱的一端与伞状折叠杆组的前端或后端固定或单向固定连接而另一端位于伞状折叠杆组的前端和后端之间或之外，且限位装置、止退装置、磁吸装置均未安装在构造柱上；此处磁吸装置与限位装置可合并设置；外承压柱与构造柱的区别是：外承压柱上设置有限位装置或止退装置或磁吸装置；外承压柱+构造柱＝既有技术中的构造构件。

结构十四：还设置有与所述所述缓冲弹簧相匹配的弹簧座；弹簧座用于固定或限定缓冲弹簧、复位弹簧以及提供弹簧围绕其附着位置转动。弹簧座可以固定在任何部件上的任何部位，或与其他部件合并设置；例如附图2所示的弹簧座安设在拉筋盘后侧的锚筋上，在附图6中则将防凹陷装置作为不穿过防凹陷装置的缓冲弹簧的弹簧座，或将拉筋盘、穿筋盘作为弹簧座；弹簧座形式包括但不限于挂钩、挂环、夹具、焊缝或粘合缝、卡扣、杆状、板状、柱状、管状、环状、球状、槽洞状等；且本申请所述的弹簧座还包括提供弹簧围绕其附着位置转动的铰链ⅱ在内，例如附图55所示，实际是弹簧座总成。

结构十五：还包括测具，测具的后部标记有刻度线；测具的前端与伞状折叠杆组的后端/穿筋盘连接，测具的后端向后延伸出钻孔外；和/或，植伞工具携带有光学或物理学探测装置，用于验证伞笼的扩张状态；

结构十六：还包括箍筋和/或膜袋；所述折叠杆通过若干层箍筋和/或膜袋实现周向拉结；所述折叠杆与箍筋在交叉点固定连接，和/或折叠杆与膜袋固定连接；

结构十七：还包括定向机构，所述定向机构用于使得当伞状扩体装置装配完成后，每一根折叠杆均保持与拉筋盘、穿筋盘的中轴线处于同一纵截面内；

结构十八：所述伞状扩体装置还并联或串联有扩孔段对中支架，所述扩孔段对中支架包括一个正向或反向折叠的支架折叠杆组，所述支架折叠杆组包括至少三根互呈夹角的支架折叠杆，并设置若干道箍筋与每根支架折叠杆固定连接；支架折叠杆包括支架长杆和支架短杆，支架长杆和支架短杆通过支架中铰链相互铰接，支架长杆与支架折叠杆组的前端/后端铰接，支架短杆与支架折叠杆组的后端/前端铰接；当扩孔段对中支架与伞状扩体装置串联时，二者连接同一加力柱，或二者均固定在同一锚筋上；更多关于对中支架的技术特征方法参见申请人的在先专利申请“预收式全工况伞状扩体装置及其使用方法”，此不赘述。

结构十九：当锚筋活动穿设在荷载转换装置上时，荷载转换装置为u型槽架或滑轮架，供锚筋呈u型活动穿设，u型槽架或滑轮架与伞状折叠杆组的前端或后端连接。

本申请的使用方法为：以人工或机械的力量推送或投掷或利用重力下沉伞状扩体设备，使得抵撞杵对扩孔段前方孔壁实施抵顶或冲撞。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明抵撞开伞的伞状扩体设备及其扩张方法，开创性地将送锚时机械赋予植伞工具(钻杆或送杆/灌浆管/锚筋等)的给进力、人工送锚的惯性冲力、吊装时伞状扩体设备的自重力或惯性冲力等抵撞扩孔段前方孔壁的各种作用力的反作用力用于开伞，并由此获得了大幅简化开伞机构、大幅降低制作成本的显著效果。

2、传统的弹簧设置是为了复张伞状扩体装置，故从功能上称作复位弹簧；本发明反其道而行之，将同样的弹簧用于送锚前和送锚过程中的收伞，以及用于当抵撞发生时为避免结构损伤而配置的缓冲装置，统称为缓冲弹簧；不仅颠覆了之前对弹簧在扩体装置中功用的固化认知，还极大丰富了开伞的方法，大尺度增加了预扩孔后植式伞状扩大头技术的内涵，对整个伞状扩大头系列技术形成了大范围大幅度的补充。

3、传统的反向止退装置与反向限位装置仅仅在反向折叠伞状扩体装置中应用，本发明使得反向止退装置与反向限位装置应用到了正向折叠伞状扩体装置中；这不仅丰富了伞状扩大头技术的内涵，更使得以伞状扩大头技术解决问题的方法变得更加简捷、高效，使得伞状扩大头锚普及应用并替代传统直杆锚的前景更加明朗。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明正向折叠、加力柱与送杆合体设置时的结构示意图；图2为上仰孔、正向折叠、加力柱与送杆分体设置时的结构示意图；图3为正向折叠、膜袋型伞笼配合可回收锚索、加力柱与送杆分体设置、安设有先导板时的打开状态示意图；图4a为本发明具体实施例中收拢状态的示意图；图4b为本发明具体实施例中打开状态的示意图；图4c为本发明具体实施例中打开状态的示意图；图5为正向折叠、扶壁式植锚、锚筋与灌注管合并设置、安设纵向缓冲弹簧、安设有先导板时的收拢状态示意图；图6为正向折叠、旋喷自携式伞状扩体结构自收拢状态至打开状态的示意图；图7a为上仰孔、正向折叠、分体型膜袋、灌注管与送杆合并设置、安设有先导板时的收拢状态示意图；图7b为上仰孔、正向折叠、分体型膜袋、灌注管与送杆合并设置、安设有先导板时的打开状态示意图；图7c为上仰孔、正向折叠、分体型膜袋、灌注管与送杆合并设置、安设有先导板时的打开状态示意图；图8为本发明具体实施例中收拢状态至打开状态的示意图；图9为本发明具体实施例中收拢状态的示意图；图10为反向折叠、设置筒形加力柱、安设多向多种缓冲弹簧、设置长杆延长部时结构示意图；图11为本发明反向折叠、旋喷自携式伞状扩体的结构示意图；图12为本发明反向折叠、以锚筋送锚和植入伞状扩体装置示例图；图13为本发明反向折叠时使用可回收锚索、横向设置缓冲弹簧的结构示意图；图14为本发明反向折叠、柱列式抵撞杵、前反向限位装置与后止退装置配合使用时的结构示意图；图15为图14中a-a截面图；图16为异型铰接装置示例图；图17为本发明将荷载转换装置后置、设置外拉杆、设置后碇板的结构示例图；图18为本发明反向折叠、设置吊绳、设置外承压柱的结构从收拢状态至复张状态的示例图；图19a、图19b均为本发明反向折叠、设置送杆、设置伸缩承压柱的结构示例图；图20为本发明设置承压柱ⅰ的结构示例图；图21为本发明以缓冲弹簧兼做抵撞杵、设置整体式限位装置的结构示例图；图22为本发明荷载转换装置后置、设置外拉杆，采用后滑动式(穿筋盘滑动)开伞，并以外拉杆前端兼做抵撞杵的结构示例图；图23为本发明反向折叠、设置送杆、设置伸缩拉杆的结构示例图；图24为本发明正向折叠、设置送杆、设置构造柱的结构示例图；图25为本发明以缓冲弹簧兼做抵撞杵、设置伸缩承压柱的结构示例图；图26a为本发明设置筒形构造柱、锚筋与送杆合并设置、荷载转换装置与前止退装置合并设置的结构处于收拢状态示例图；

图26b为图26a所示结构处于复张状态示例图；图27a为本发明设置伸缩承压柱、锚筋与送杆合并设置、荷载转换装置由多构件构成的结构处于收拢状态示例图；图27b为图27a所示结构处于复张状态示例图；图28至图32为铰接板的不同实施方式示意图；图33至35为铰接槽的不同实施方式示意图；图36、37为铰接台的不同实施方式示意图；图38为铰接环的示意图；图39为异型铰接环的示意图；图40为无连接器铰链的示意图；图41为单连接器铰链的示意图；图42为双连接器铰链的示意图；图43为单连接器铰链的示意图；图44为过图43中g-g方向线的剖视图；图45为无连接器铰链的示意图；图46为单连接器铰链的示意图；图47为无连接器铰链的示意图；图48为过图47中h-h方向线的剖视图；图49至图51为针对竖向铰接杆采用固定或拦阻装置的伞笼横截面示意图；图52为使用竖向铰接板时的伞笼横截面示意图；图53为使用横向铰接板时的伞笼横截面示意图；图54为异型铰接装置示例图；图55为本发明设置伸缩承压柱、锚筋与送杆合并设置时采用的一种复合型荷载转换装置示例图；图56为本发明采用牵引装置植锚植伞的结构示例图。

附图中标记及对应的零部件名称：1-抵撞帽，2-荷载转换装置，2-1-可回收功能荷载转换装置，3-拉筋盘，4-锚筋，5-加力柱，5-1-外柱，5-2-内柱，6-长杆，7-短杆，8-穿筋盘，9-箍筋，10-后反向限位装置ⅰ，11-后反向止退装置ⅰ，12-灌注管，12-1-旋喷注浆管，12-2-灌浆管，13-测具，14-后限位装置，15-后止退装置，16-送杆，17-前反向限位装置ⅰ，18-前反向止退装置ⅰ，19-前铰接装置，20-单向固定装置，21-后铰接装置，22-前限位装置，23-前止退装置ⅰ，24-中铰链，25-箍筋固定装置，26-前铰链，27-后铰链，28-排气管，29-先导板，30-防凹陷装置，31-整体式限位装置，32-顶推装置，33-过浆孔，34-铰链销轴，35-防脱装置，36-后碇板，37-抵撞杵，38-缓冲弹簧，39-压缩弹簧，40-船形件，41-刻度线，42-膜袋，43-长杆延长部，44-后托板，45-前反向止退装置ⅱ，46-拉伸弹簧，47-抵撞板，48-前反向限位装置ⅱ，49-泄浆孔，50-套环，51-支架，52-弹簧座，53-防护套管，54-喷嘴，55-旋喷射流，56-弯折，57-横梁，58-吊绳，59-吊杆，60-外承压柱，61-外拉杆，62-构造柱，63-承压柱ⅰ，64-导轨，65-承压柱ⅱ，66-承压柱前段，67-承压柱后段，68-钝头，69-拉杆前段，70-拉杆后段，71-中铰链销轴，72-斜坡，73-接收坑洞，74-扶正器，75-锚头，76-锚板，77-前止退装置ⅱ，78-后反向限位装置ⅱ，79-后反向止退装置ⅱ，80-环孔，81-环形插头，82-穿孔，83-母连接器，84-公连接器，85-闭合环，86-横向限位装置，87-复位弹簧，88-铰链ⅰ，89-铰链ⅱ，90-环形插座，91-密封装置，92-推力轴承，93-台阶，94-螺纹连接，95-u形槽架，96-牵引板，97-牵引柱，98-竖向铰接板，99-前铰接杆，100-横向铰接板，101-拦阻装置ⅰ，102-拦阻装置ⅱ，103-销轴帽，104-后铰接杆，105-后铰链销轴，106-卡销，107-前铰链销轴，108-中铰链销轴，109-中铰链前段，110-中铰链后段，111-固定装置ⅰ，112-固定装置ⅱ。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

抵撞开伞的伞状扩体设备，包括伞状扩体装置、若干根锚筋4，伞状扩体装置包括荷载转换装置2、拉筋盘3、伞状折叠杆组、穿筋盘8；锚筋4从前到后依次穿过荷载转换装置2、拉筋盘3伞状折叠杆组、穿筋盘8，锚筋4位于拉筋盘3、穿筋盘8的中轴线上，或环绕拉筋盘3、穿筋盘8的中轴线分布；

荷载转换装置2固定在锚筋4的前端，拉筋盘3位于荷载转换装置2后侧；锚筋4与拉筋盘3固定连接，或锚筋4可单向活动穿过拉筋盘3；

荷载转换装置与锚筋前端的固定、锚筋与拉筋盘的固定，既可以荷载转换装置分别与拉筋盘、锚筋固定，也可以拉筋盘分别与荷载转换装置、锚筋固定，还可以锚筋分别与荷载转换装置、拉筋盘固定；三者可以通过螺纹连接、卡扣连接、粘结、焊接、销轴连接等方式进行相互固定，或锚筋虽可单向活动穿过拉筋盘但紧靠拉筋盘后侧且设置有顶推装置，顶推装置与锚筋固定连接；锚筋可单向活动穿过拉筋盘，是指锚筋可以自由向前滑动，但是锚筋向后滑动时却受到荷载转换装置阻挡；锚筋4的后端活动穿过穿筋盘8。

伞状折叠杆组为正向折叠或反向折叠；

伞状折叠杆组由若干根折叠杆组成，折叠杆的前端与荷载转换装置2铰接，折叠杆的后端与穿筋盘8铰接；每一根折叠杆包括长杆6和短杆7，长杆6与短杆7通过中铰链24连接。

通常长杆在前、短杆在后，但有时为了伞状扩大头在扩孔段内的对中同时又不愿增加对中支架的造价，也可以长杆在后、短杆在前，即短杆与拉筋盘铰接、长杆与穿筋盘铰接，虽然这样的抗拔效果并不好；当然，也可以将正向组装折叠杆组与反向组装折叠杆组进行并联。

折叠杆的前端与拉筋盘铰接，包括直接铰接与间接铰接；间接铰接比如折叠杆前端铰接在锚筋上，或铰接在加力柱或限位装置上，或铰接在顶推装置上或荷载转换装置上等，以此间接与拉筋盘铰接，但因采取间接铰接方式而使铰接杆承受剪切力，或只能采取焊接而难于保证准确度和标准化，或使固定连接可靠度降低；最优的铰接方式是直接铰接。

中铰链位于拉筋盘与穿筋盘之间的情形为正向折叠，否则为反向折叠，即：当伞状折叠杆组呈折叠(即收拢)状态且为正向组装时，中铰链位于拉筋盘与穿筋盘之间者为正向折叠，中铰链位于拉筋盘的前侧或穿筋盘的后侧者为反向折叠；当伞状折叠杆组呈折叠(即收拢)状态且为反向组装时，中铰链位于拉筋盘与穿筋盘之间者为正向折叠，中铰链位于拉筋盘的后侧或穿筋盘的前侧者为反向折叠。本领域中的前方、前侧一般指钻头前进的方向，而钻孔孔口则为后方、后侧。

本领域中，上仰孔是指从水平面向上打设的钻孔(上仰角0～90度，含竖直向上孔在内)，下倾孔是指从水平面向下打设的钻孔(下倾角0～90度，含竖直向下孔在内)，水平孔是指沿水平方向打设的钻孔(即倾角为0度)。

还包括抵撞杵37，抵撞杵37的前端设置在伞状扩体装置的前侧；当伞状折叠杆组正向折叠时，抵撞杵37的后端与伞状折叠杆组的前端固定连接或单向固定连接；当伞状折叠杆组反向折叠时，抵撞杵37的后端活动穿过伞状折叠杆组的前端并与伞状折叠杆组的后端固定连接或单向固定连接。

还包括送杆16或吊绳58或吊杆59；送杆16或吊绳58或吊杆59沿纵向设置；当伞状折叠杆组正向折叠时，送杆16的前部与伞状折叠杆组的后端固定或单向固定连接；当伞状折叠杆组反向折叠时，送杆16的前部与伞状折叠杆组的前端固定或单向固定连接；送杆16或吊绳58或吊杆59的后端延伸出钻孔外。

实施抵撞时，通过送杆直接或间接对拉筋盘或穿筋盘施加向前的抵撞力(冲撞力或给进力)；抵撞杵用于实施抵撞时与钻孔扩径段前方的孔壁发生接触，和/或将抵撞反力传递给拉筋盘或穿筋盘；抵撞发生时，通过送杆直接或间接对拉筋盘或穿筋盘的前推/前拖作用，和抵撞反力对穿筋盘或拉筋盘的后推/后拖作用，二者相互配合从而实施伞状扩体装置的复张；

抵撞杵与拉筋盘或穿筋盘单向固定连接，是指抵撞杵向前的活动被拉筋盘或穿筋盘允许，而向后的活动被拉筋盘或穿筋盘阻止，即拉筋盘或穿筋盘只允许抵撞杵单向活动通过；通常长杆在前、短杆在后，但有时为了伞状扩大头在扩孔段内的对中同时又不愿增加对中支架的造价，也可以长杆在后、短杆在前，即短杆与拉筋盘铰接、长杆与穿筋盘铰接，虽然这样的抗拔效果并不好；当然，也可以将正向组装折叠杆组与反向组装折叠杆组进行并联。送杆与拉筋盘或穿筋盘单向固定连接是指送杆向后可自由活动，但向前移动则被拉筋盘或穿筋盘阻挡；送杆与其他构件合并设置时还可兼职发挥其他功能。

抵撞杵后端与拉筋盘或穿筋盘的连接包括直接连接与间接连接，例如图19a仍为抵撞杵后端通过承压柱后段与穿筋盘单向固定连接，但属于间接连接。抵撞杵可以是多种形式，例如附图20中以锚筋前端兼做抵撞杵，附图21中以缓冲弹簧和锚筋前端兼做抵撞杵，附图22中以加力柱的前端兼做抵撞杵，当然，也可以是抵撞杵通过与加力柱前端固定连接实现与拉筋盘固定连接，抵撞杵可以是两个/两种以上，例如附图21、附图25所示。

抵撞帽1位于位于抵撞杵37的前方，抵撞帽1与抵撞杵37前端直接或间接固定连接，或单向固定连接且当抵撞帽1与抵撞杵37相向移动至发生接触时为刚性接触。

抵撞帽允许各种形状和附件，例如空心(图1所示)或实心(图5、图15所示)，又例如空心抵撞帽内设置有抵撞板，抵撞帽通过抵撞板间接固定连接抵撞杵，抵撞板与抵撞帽固定，抵撞杵前端与抵撞板固定或单向固定连接；同时抵撞帽可以是各附图所示的平顶(图8所示)、尖顶、钝圆、环状等各种形状；抵撞帽可以具备直筒形或柱列型尾翼，也可以仅有顶部；也可以不设置抵撞帽(图9、图12所示)。

抵撞帽与锚筋前端或加力柱的前端或荷载转换装置或拉筋盘等构件连接，可以固定连接，也可以活动连接加防脱装置，抵撞帽可以具备相对的尖头结构即兼具导向帽功能。

抵撞杵可以异化为抵撞帽尾部的筒形尾翼，例如以行星式柱列状筒形尾翼活动套设在拉筋盘的外侧且与穿筋盘连接时，筒形尾翼即为抵撞杵，仍属于抵撞杵活动穿过拉筋盘并与穿筋盘连接的情形，例如附图14所示。

本实施例中，当抵撞杵与加力柱或锚筋单向固定连接时，仍属于未固定连接，例如附图13所示，抵撞杵与加力柱合并设置且与穿筋盘固定连接，但穿筋盘与锚筋之间为单向固定连接；再例如附图12所示，未设置加力柱，抵撞杵与穿筋盘固定连接，但穿筋盘与锚筋之间为单向固定连接；又例如附图4、附图7所示，抵撞杵与拉筋盘固定连接，但拉筋盘与锚筋之间、拉筋盘与加力柱之间均为单向固定连接；又例如附图3所示，抵撞杵通过拉筋盘间接与苏州能工可回收锚索固定连接，但拉筋盘与加力柱之间为单向固定连接；又例如附图1、图2所示，抵撞杵通过拉筋盘间接与锚筋固定连接，但拉筋盘通过折叠杆组间接与加力柱、穿筋盘发生单向固定连接；锚筋、加力柱二者中的至少其中之一未与抵撞杵固定连接，才使得当伞状扩体装置遭到来自前方的抵撞时，抵撞杵与锚筋或加力柱之间能够沿纵向产生相对运动，从而伞状折叠杆组得以扩张；

实施例2：

抵撞开伞的伞状扩体设备，在实施例1的基础上，还包括锚筋4、荷载转换装置2，锚筋4固定或可拆卸固定或活动穿设在荷载转换装置2上，伞状扩体装置固定或单向固定或可拆卸固定在锚筋4上，伞状扩体装置包括一个以上正向折叠或反向折叠的伞状折叠杆组，每个伞状折叠杆组包括若干折叠杆，且在伞状折叠杆组的前、后两端处，折叠杆均被集中铰接约束呈中心对称状；还包括若干根纵向分布的加力柱5和/或拉筋盘3和/或穿筋盘8；加力柱5的分布方式包括以下任意一种：加力柱5环绕伞状折叠杆组的中轴线分布；或加力柱5位于伞状折叠杆组的中轴线上并被锚筋4和折叠杆环绕；或加力柱5呈管状套设在锚筋4的外侧；加力柱5包括外柱5-1和内柱5-2，和/或整体式限位装置31和/或构造柱62；或加力柱5与抵撞杵37合并设置；外柱5-1为外拉杆61或外承压柱60；内柱5-2为承压柱ⅰ63或伸缩承压柱或伸缩拉杆。

每一根折叠杆的前端，与加力柱5的前部或拉筋盘3通过无铰接装置铰接，或通过前铰接装置19与加力柱5的前部或拉筋盘3铰接；

每一根折叠杆的后端，与加力柱5的后部或穿筋盘8无铰接装置铰接，或通过后铰接装置21与加力柱5的后部或穿筋盘8铰接；

前铰接装置19与加力柱5的前部或拉筋盘3固定连接，后铰接装置21与加力柱5的后部或穿筋盘8固定连接；

加力柱5的连接方式包括以下任意一种：外柱5-1的前端直接或间接与每根折叠杆的前端铰接、后端活动穿过伞状折叠杆组后端向后延伸作为伞状折叠杆组后端沿纵向移动的滑轨；或外柱5-1的后端直接或间接与每根折叠杆的后端铰接，前端活动穿过伞状折叠杆组前端向前延伸作为伞状折叠杆组前端沿纵向移动的滑轨；或外柱5-1前端活动穿过伞状折叠杆组前端作为伞状折叠杆组前端沿纵向移动的滑轨，后端活动穿过伞状折叠杆组后端作为伞状折叠杆组后端沿纵向移动的滑轨；

当内柱5-2为承压柱ⅰ63时，承压柱ⅰ63的一端直接或间接与每根折叠杆的前端或后端铰接，另一端位于伞状折叠杆组的前端与后端之间；

当内柱5-2为伸缩承压柱或伸缩拉杆时，伸缩承压柱或伸缩拉杆的两端分别直接或间接与每根折叠杆的前端、后端铰接；

整体式限位装置31的连接方式为：整体式限位装置31一端与拉筋盘3或穿筋盘8固定连接，同时，另一端无法穿过穿筋盘8或拉筋盘3；或整体式限位装置31套设在锚筋4上，但其两端分别与拉筋盘3、穿筋盘8单向固定连接。

加力柱既可以是实心的条状，也可以是空心的管状、筒状，材料可采用钢材，比如钢筋、钢管或型钢，也可以采用尼龙、工程塑料、铝材、铜材、玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维等等材料。加力柱与拉筋盘或穿筋盘的固定连接，既可以采用插入式或背拉式的丝扣或卡扣连接，也可以采用焊接或粘接等。加力柱除作为滑轨外还有一个重要作用是，当限位装置安设在加力柱上时，在原来由浆固体轴向抗压的基础上增加了加力柱轴向抗压，即增加了伞状扩体装置的抗压强度，从而增强了整个伞状扩大头钢筋混凝土结构承载力。当利用锚筋自身作为穿筋盘滑轨、且锚杆索的设计承载力较低的情况，则可以不安设加力柱。

更优选的实施方式是，还包括限位装置；当伞状折叠杆组正向折叠时，限位装置包括前限位装置22、后限位装置14、整体式限位装置31中的一种或多种，前限位装置22设置在拉筋盘3后侧；后限位装置14设置在穿筋盘8前侧；整体式限位装置31设置在拉筋盘3和穿筋盘8之间；当拉筋盘3与穿筋盘8在相向运动的过程中：拉筋盘3和/或穿筋盘8抵达限位装置处时受到限位装置的阻挡而无法继续运动；

当伞状折叠杆组反向折叠时，限位装置包括前反向限位装置ⅰ17和/或后反向限位装置10，前反向限位装置ⅰ17固定在拉筋盘3前侧，后反向限位装置10固定在穿筋盘8后侧；拉筋盘3与穿筋盘8在相背运动的过程中：拉筋盘3抵达前反向限位装置ⅰ17处时受到前反向限位装置ⅰ17的阻挡无法继续相背运动；和/或穿筋盘8抵达后反向限位装置10处时受到后反向限位装置10的阻挡无法继续相背运动。

除了分体设置进行组装以外，限位装置和加力柱、灌注管、锚筋也可以整体设置，即在加力柱或灌注管或锚筋上也可以设置变径台阶作为限位装置(例如附图10所示的后限位装置可以是筒形加力柱自身具备的台阶)，前限位装置和后限位装置可以合体设置为整体式限位装置，限位装置也可以与拉筋盘或穿筋盘合体设置或固定连接，还可以与其他构件合体设置，比如附图7所示的限位装置与固定装置合并的情形；限位装置可以是块状或条状，也可以是环状或筒状等形状，限位装置使用的材料与所安设附着的构件相同或相匹配。

各限位装置均可相应采用钢筋、钢圈、尼龙环、工程塑料件、ppr管材、铝材铜材等金属或非金属或复合材料，通过焊接或粘结或螺纹连接或卡扣或夹持或销轴等方式固定在对应构件上。

更优选的实施方式是，还包括止退机构；

当伞状折叠杆组正向折叠时，止退机构包括以下各种结构：

止退机构包括设置在拉筋盘3与穿筋盘8之间的前反向止退装置23，在伞状折叠杆组扩张时，拉筋盘3向后移动并单向通过前反向止退装置23、且拉筋盘3无法通过前限位装置22；

止退机构包括设置在拉筋盘3与穿筋盘8之间的后反向止退装置15，在伞状折叠杆组扩张时，穿筋盘8向前移动并单向通过后反向止退装置15、且穿筋盘8无法通过后限位装置14；

当伞状折叠杆组反向折叠时，止退机构包括以下各种结构：

止退机构包括设置在穿筋盘8后方的后止退装置11，当伞状折叠杆组扩张时，穿筋盘8向后移动并单向通过后止退装置11、且无法通过后反向限位装置10；

止退机构包括设置在拉筋盘3前方的前止退装置ⅰ18，当伞状折叠杆组扩张时，伞状折叠杆组内的拉筋盘3或荷载转换装置2或锚筋4前端向前移动并单向通过前止退装置ⅰ18、且无法通过前反向限位装置ⅰ17。

附图15所示为后止退装置11是与抵撞帽、前反向限位装置ⅰ配合使用；

各种止退装置均可通过管材自身切缝与热处理等机械加工程序形成，也可另外采用弹性材料制作，比如弹簧钢片、弹簧加钢珠、弹性塑料组件等，以开槽钻孔安装或焊接或粘接或销轴等方式，固定到对应部件上。当同时使用了限位装置与止退装置时，二者将拉筋盘或穿筋盘或其他构件夹持固定在中间；

在附图26、附图27、附图55中，前止退装置ⅱ77与锚筋4直接或间接固定连接；前止退装置ⅱ77与荷载转换装置合并设置，或由锚头75、锚板76、前止退装置ⅱ77共同构成荷载转换装置2；其中锚头75与锚筋4固定连接，相当于锚筋4与锚板76之间的荷载转换装置；

前止退装置ⅱ77还可以是与锚头75或锚板76或锚筋4铰接连接、由复位弹簧87驱动、由横向限位装置86实施外侧定位的可转动构件等，例如附图55所示。

优选的，无铰接装置包括设置在折叠杆的前端或后端的闭合环85、设置在加力柱5和/或拉筋盘3和/或穿筋盘8上的穿孔82，闭合环85活动穿过穿孔82并扣锁在穿孔82上，且闭合环85所在平面与拉筋盘3或穿筋盘8垂直或与加力柱5的切向垂直；

当折叠杆前端与加力柱5的前部或拉筋盘3通过无铰接装置铰接，或折叠杆后端与加力柱5的后部或穿筋盘8无铰接装置铰接时，折叠杆的前端或后端设置有闭合环85，加力柱5和/或拉筋盘3和/或穿筋盘8上设置有穿孔82，闭合环85活动穿过穿孔82并扣锁在穿孔82上，且闭合环85所在平面与拉筋盘3或穿筋盘8垂直或与加力柱5的切向垂直；

当折叠杆前端通过前铰接装置19与加力柱5的前部或拉筋盘3铰接，每根折叠杆的前端与前铰接装置19铰接于前铰链26；当折叠杆的后端通过与后铰接装置21与加力柱5的后部或穿筋盘8铰接时，每根折叠杆的后端与后铰接装置21铰接于后铰链27；每根折叠杆均包括长杆6与短杆7，长杆6与短杆7铰接于中铰链24，折叠杆正向或反向组装；

前铰接装置、后铰接装置均包括但不限于铰接杆、铰接板、铰接槽、铰接台、铰接环、铰接球等形式，前铰接装置、后铰接装置与拉筋盘或穿筋盘之间的固定连接包括但不限于焊接、粘结、螺纹连接、螺栓连接、卡扣连接、复合连接；在附图38中，拉筋盘3的左侧为伞笼的侧视图，拉筋盘3的右侧为伞笼的俯视图。

前铰链26、中铰链24、后铰链27均为无连接器铰链、单连接器铰链、双连接器铰链之一。

优选的，当内柱5-2为承压柱ⅰ63时：承压柱ⅰ63的一端为固定端ⅰ、另一端为非固定端ⅰ；固定端ⅰ与每根折叠杆的前端或后端铰接，或与拉筋盘3或穿筋盘8固定连接，非固定端ⅰ位于伞状折叠杆组的前、后两端之间或拉筋盘3与穿筋盘8之间；承压柱ⅰ63与锚筋4的连接方式包括：承压柱ⅰ63套设在锚筋4上；和/或，承压柱ⅰ63的非固定端ⅰ在穿筋盘8或拉筋盘3上的轴向投影处设置有接收坑洞73或接收凸起，接收坑洞73口部或接收凸起肩部具有斜坡，接收坑洞73或接收凸起与非固定端ⅰ相匹配；和/或，承压柱ⅰ63的非固定端ⅰ上设置有扶正器，扶正器固定在承压柱ⅰ63上，锚筋4在纵向上穿过扶正器74，且在横向上锚筋4与承压柱ⅰ63、扶正器74三者相对固定；

当内柱5-2为伸缩承压柱时：伸缩承压柱包括相互配合的承压柱ⅱ65、导轨64；承压柱ⅱ65能够沿导轨64进行纵向滑动；承压柱ⅱ65的一端为固定端ⅱ，另一端为非固定端ⅱ，固定端ⅱ与每根折叠杆的前端或后端铰接，非固定端ⅱ与导轨64活动连接且无法穿过伞状折叠杆组的端部或拉筋盘3或穿筋盘8；导轨64的一端为非固定端ⅲ，另一端为固定端ⅲ，非固定端ⅲ与非固定端ⅱ活动连接，固定端ⅲ与每根折叠杆的后端或前端铰接；或在固定端ⅱ与固定端ⅲ二者中，其任一者与拉筋盘3固定或单向固定连接，另一者与穿筋盘8固定或单向固定连接；

或，伸缩承压柱包括相互配合的承压柱前段66、承压柱后段67，承压柱前段66的前端与每根折叠杆的前端铰接或与拉筋盘3固定连接，承压柱后段67的后端与每根折叠杆的后端铰接或与穿筋盘8固定连接，承压柱前段66的后端与承压柱后段67的前端相互单向固定连接；

当内柱5-2为伸缩拉杆时：伸缩拉杆包括相互配合的拉杆前段69、拉杆后段70；拉杆前段69与拉杆后段70互为导轨进行纵向滑动；拉杆前段69的前端与每根折叠杆的前端铰接或与拉筋盘3固定连接，拉杆后段70的后端与每根折叠杆的后端铰接或与穿筋盘8固定连接，拉杆前段69的后端与拉杆后段70的前端相互单向固定连接；

当外柱5-1为外拉杆61时：外拉杆61的前端与每根折叠杆的前端铰接，或与拉筋盘3固定连接；后端活动穿过伞状折叠杆组后端或穿筋盘8，并与伞状折叠杆组后端或穿筋盘8单向固定连接。

优选的，无连接器铰链的一侧为环形插头81或圆球或闭合环85；当无连接器铰链的一侧为环形插头81时，另一侧为与之配合的环形插座90；当无连接器铰链的一侧为圆球时，另一侧为与之配合的球座；球座具有沿纵向延伸的开口；当无连接器铰链的一侧为闭合环85时，另一侧也为闭合环85，两个闭合环85相互扣锁，两个闭合环85所在平面相互垂直且至少一个闭合环85的环孔80为圆形；单连接器铰链的一侧为公连接器84或母连接器83，公连接器上设置有环形插头81，母连接器上设置有环形插座90；单连接器铰链的另一侧为与公连接器84或母连接器83配合的环形插座90或环形插头81；双连接器铰链的一侧为公连接器84或母连接器83，公连接器84上设置有环形插头81，母连接器上设置有环形插座90；双连接器铰链的另一侧为与公连接器84或母连接器83配合的母连接器83或公连接器84。

优选的，还包括设置在伞状扩体装置上的缓冲弹簧38。

实施例3：

抵撞开伞的伞状扩体设备，在上述任一实施例的基础上，还包括以下任意一种或多种结构：

结构一：设置有灌注管12，灌注管12的前端与伞状扩体装置连接，灌注管12的后端向后延伸出钻孔外；

结构二：送杆16与拉筋盘3或穿筋盘8之间的固定或单向固定连接包括可拆卸连接；

结构三：在拉筋盘3与穿筋盘8之间设置有防凹陷装置30；

结构四：还包括用于灌注施工时排出钻孔顶部或排气受阻部位的空气的排气管28，排气管28的前端与伞状扩体装置连接，排气管28的后端向后延伸出钻孔外；

结构五：在送杆16与伞状扩体装置之间设置有顶推装置32和/或牵引装置，用于使得伞状扩体装置能够随同送杆16一同进入锚孔；顶推装置固定在送杆16上，且顶推装置与伞状扩体装置的被顶推构件固定或单向固定连接，顶推装置32无法向前穿过被顶推构件；牵引装置横向设置并与伞状扩体装置的被牵引部位连接，送杆16向前顶推牵引装置的后侧；或牵引装置沿纵向设置，且牵引装置的前端与送杆16的前端连接，牵引装置的后端与伞状扩体装置的被牵引构件连接；

结构六：在伞状折叠杆组的长杆6后端设置有长杆延长部43；长杆延长部43与长杆6后端在中铰链24处固定连接，长杆延长部43的长度小于短杆7；长杆延长部43沿长杆6轴线延伸或向内侧发生弯折56，和/或长杆延长部43沿切向加宽为船形；

或，设置有船形件40，船形件40连接在中铰链24上，并以中铰链24的销轴为转轴、在中铰链24的外侧自由转动；

结构七：伞状折叠杆组内的荷载转换装置2与锚筋4的前端固定连接，锚筋4向后活动穿过拉筋盘3，在拉筋盘3后侧、穿筋盘8前侧的锚筋4上固定连接有固定件20，拉筋盘3被荷载转换装置2和固定件20夹持固定在锚筋4上；

结构八：当前铰接装置或后铰接装置为竖向铰接板时，在竖向铰接板的旁侧设置肋梁，肋梁固定在拉筋盘或穿筋盘上，且肋梁紧靠且垂直于竖向铰接板；当前铰接装置、后铰接装置为铰接杆时，前铰接杆19与拉筋盘3的连接处，或伞状折叠杆组内的后铰接杆21与穿筋盘8的连接处，设置有弹性装置；

结构九：还设置有抵撞帽1和/或抵撞板47，和/或在抵撞杵37之间设置有横梁57；其中抵撞板47、横梁57与抵撞杵37固定连接；抵撞帽1与抵撞杵37固定连接或活动连接；

抵撞帽1尾部设置有防脱装置35，防脱装置35与抵撞帽1固定连接；

结构十：当伞状折叠杆组正向折叠时，还包括先导板29；先导板29位于拉筋盘3的前方，先导板29固定在加力柱5的前端，抵撞杵37活动穿过先导板29；

结构十一：缓冲弹簧38位于：拉筋盘3的前方、或先导板29的前方、或先导板29与拉筋盘3之间、或拉筋盘3与穿筋盘8之间、或穿筋盘8的后方；

当缓冲弹簧38位于穿筋盘8之后时，在缓冲弹簧38后侧还设置有后托板44；缓冲弹簧38无法通过后托板44；

结构十二：在先导板29前方的抵撞杵37上设置有前止退装置ⅱ45，且在前止退装置ⅱ45前方的抵撞杵37上或在加力柱5的前端固定设置前反向限位装置ⅱ48；在伞状折叠杆组扩张时，先导板29向前移动只能单向通过前止退装置ⅱ45、无法通过前反向限位装置ⅱ48；

结构十三：在锚筋4和/或加力柱5上固定设置有限位装置和/或止退装置；或以磁吸装置代替止退装置，磁吸装置安设在发生相互靠拢的两个构件的至少其中一侧；当加力柱5为构造柱62时，构造柱62的前端和/或后端沿纵向活动穿过伞状折叠杆组，或构造柱62的一端与伞状折叠杆组的前端或后端固定或单向固定连接而另一端位于伞状折叠杆组的前端和后端之间或之外，且限位装置、止退装置、磁吸装置均未安装在构造柱62上；

当伞状折叠杆组正向折叠时，限位装置至少包括前限位装置22、后限位装置14、整体式限位装置31中的一种或多种，前限位装置22设置在拉筋盘3后侧；后限位装置14设置在穿筋盘8前侧；整体式限位装置31设置在拉筋盘3和穿筋盘8之间；当拉筋盘3与穿筋盘8在相向运动的过程中：拉筋盘3和/或穿筋盘8抵达限位装置处时受到限位装置的阻挡而无法继续运动；

当伞状折叠杆组反向折叠时，限位装置至少包括前反向限位装置ⅰ17和/或后反向限位装置10，前反向限位装置ⅰ17固定在拉筋盘3前侧，后反向限位装置ⅰ10固定在穿筋盘8后侧；拉筋盘3与穿筋盘8在相背运动的过程中：拉筋盘3抵达前反向限位装置ⅰ17处时受到前反向限位装置ⅰ17的阻挡无法继续相背运动；和/或穿筋盘8抵达后反向限位装置10处时受到后反向限位装置ⅰ10的阻挡无法继续相背运动。

当伞状折叠杆组正向折叠时，止退机构至少包括以下一种或两种结构：

止退机构包括设置在拉筋盘3与穿筋盘8之间的前反向止退装置23，在伞状折叠杆组扩张时，拉筋盘3向后移动并单向通过前反向止退装置23、且拉筋盘3无法通过前限位装置22；

止退机构包括设置在拉筋盘3与穿筋盘8之间的后止退装置15，在伞状折叠杆组扩张时，穿筋盘8向前移动并单向通过后止退装置15、且穿筋盘8无法通过后限位装置14；

当伞状折叠杆组反向折叠时，止退机构至少包括以下一种或两种结构：(1)止退机构包括设置在穿筋盘8后方的后止退装置ⅰ11，当伞状折叠杆组扩张时，穿筋盘8向后移动并单向通过后止退装置ⅰ11、且无法通过后反向限位装置ⅰ10；(2)止退机构包括设置在拉筋盘3前方的前止退装置ⅰ18，当伞状折叠杆组扩张时，伞状折叠杆组内的拉筋盘3或荷载转换装置2或锚筋4前端向前移动并单向通过前止退装置ⅰ18、且无法通过前反向限位装置ⅰ17；其他的限位、止退装置例如附图19-a、附图19-b、附图23所示。

结构十四：还设置有与缓冲弹簧38相匹配的弹簧座52；

结构十五：还包括测具13，测具13的后部标记有刻度线；测具13的前端与伞状折叠杆组的后端/穿筋盘8连接，测具的后端向后延伸出钻孔外；

和/或，植伞工具携带有光学或物理学探测装置，用于验证伞笼的扩张状态；

结构十六：还包括箍筋9和/或膜袋42；折叠杆通过若干层箍筋9和/或膜袋42实现周向拉结；折叠杆与箍筋9在交叉点固定连接，和/或折叠杆与膜袋固定连接；

结构十七：还包括定向机构，定向机构用于使得当伞状扩体装置装配完成后，每一根折叠杆均保持与拉筋盘、穿筋盘的中轴线处于同一纵截面内；

结构十八：伞状扩体装置还并联或串联有扩孔段对中支架，扩孔段对中支架包括一个正向或反向折叠的支架折叠杆组，支架折叠杆组包括至少三根互呈夹角的支架折叠杆，并设置若干道箍筋与每根支架折叠杆固定连接；支架折叠杆包括支架长杆和支架短杆，支架长杆和支架短杆通过支架中铰链相互铰接，支架长杆与支架折叠杆组的前端/后端铰接，支架短杆与支架折叠杆组的后端/前端铰接；当扩孔段对中支架与伞状扩体装置串联时，二者连接同一加力柱5，或二者均固定在同一锚筋4上；

结构十九：当锚筋4活动穿设在荷载转换装置2上时，荷载转换装置2为u型槽架167或滑轮架，供锚筋4呈u型活动穿设，u型槽架167或滑轮架与伞状折叠杆组的前端或后端连接。

本实施例中的复张方法，包括：以人工或机械的力量，使得抵撞杵37对扩孔段前方孔壁实施抵顶或冲撞。

吊绳、吊杆、送杆前端与拉筋盘或穿筋盘的连接，可选用拆卸或不可拆卸的连接方式。不可拆卸的可以采用焊接、粘结、绑扎等方式；可拆卸的连接可以采用丝扣连接或卡扣连接、绳结连接，在读尺确定伞状扩体装置打开和灌注工作完成后可拆卸回收以供重复使用。吊绳可以是软管、纤维绳、铁丝等。吊杆、送杆可以是锚筋、钢筋、灌注管、钢管、ppr管、纤维复合材料等，当吊杆、送杆是管材时还可活动套设在锚筋外面(例如附图7所示)，以及当设置有两根以上锚筋时，吊绳或吊杆、送杆还可以安设在伞笼的中轴线上；吊绳或吊杆、送杆除了可兼做灌注管外，还可以兼做排气管(例如附图9所示)。

抵撞帽后部与其他构件之间的连接，可以采用焊接、螺纹连接、卡扣连接、螺栓连接、头套式活动连接等多种连接方式。

长杆与拉筋盘之间、短杆与穿筋盘之间的铰接，可以通过铰接杆间接连接，也可以直接铰接，例如附图5、附图10、附图13中所示的情形。

长杆、短杆可以是圆杆截面，也可以是方管、矩形、l型截面等等，可以与中铰链直接焊接，也可以与中铰链以螺纹连接、插入式粘结等，前铰链与前铰接杆之间、与长杆之间亦如此，后铰链与后铰接杆之间、与短杆之间亦如此；长杆可以比短杆长，也可以与短杆等长；长杆还可以超出中铰链位置一定距离，例如附图8从右至左所示。

拉筋盘、穿筋盘、折叠杆及前铰接杆、后铰接杆可以根据实际情况选用各种金属或非金属材料或玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维等新型的纤维增强材料、工程塑料等。

前铰接杆与拉筋盘可正面连接，也可侧面连接，还可以通过与锚筋或承压柱或导轨连接间接连接拉筋盘，连接方式可采用插入式螺纹连接或卡扣连接或焊接或粘结，也可以采用背拉螺栓连接或背拉焊接等方式；但从力学角度考虑，以及从标准化施工、保障施工质量角度出发，以正面插入式螺纹连接拉筋盘为佳。

后铰接杆与穿筋盘正面连接，或侧面连接，连接方式可采用插入式螺纹连接或卡扣连接或焊接或粘结，也可以采用背拉螺栓连接或背拉焊接等方式；但从力学角度考虑，以及从标准化施工、保障施工质量角度出发，以螺栓背拉式连接为佳(反向折叠相应反向背拉)。

折叠杆与箍筋之间通常通过定位件固定连接，定位件固定安设在折叠杆的长杆以及短杆上与箍筋交叉点处，也可以是中铰链，用于箍筋的轴向、径向、周向固定。定位件可以位于长杆、短杆的外侧，也可以位于长杆、短杆的内侧，安设方式可以采用焊接、粘结、螺钉固定或其他方式，形状可以是o型、u型、l型等。箍筋与定位件之间的固定通常采用绑扎固定、链环固定、两侧或单侧绳卡夹持固定、勾花编织斜向网络固定、锚碇固定、铆头焊接固定、铆头螺纹连接固定等，绳卡可以是套筒式或u形卡等。

箍筋既可以对每层定位件单独连接成箍，箍筋也可以将各层定位件都连接起来形成螺旋型箍或网状箍，箍筋通常可以采用钢丝绳、高强度纤维绳或其他柔性抗拉材料，也可以采用w型折叠杆或n型折叠杆等刚性材料，其中w或n型折叠杆与长杆、短杆之间相应采用铰接或滑动式铰接，可将铰接或滑动式铰接部件作为定位件；钢丝绳的端部可采用绳卡首尾连接或单独固定，钢丝绳与折叠杆相交处以每一根折叠杆的两侧均同时安装绳卡的固定效果、力学性能为佳。

优选的，还设置有箍筋9和/或膜袋42，膜袋42的作用是为在灌注施工时将伞状扩体装置与外部环境进行分隔以避免泥沙混入；折叠杆通过若干层箍筋9或膜袋42实现周向拉结，折叠杆与箍筋9在交叉点固定连接。

膜袋可以根据实际需要进行任意设置，比如区分设置如附图7所示的前膜袋与外膜袋；或统一设置整体膜袋，其后端可以固定在穿筋盘上等，也可以活动套设在锚筋上；外膜袋前端可以固定在先导板或拉筋盘上或抵撞帽上等，还可以将前端封闭并套设在抵撞帽上或套设在抵撞杵上、抵撞帽内等等；当然，也可以在采用旋喷射流扫孔植入伞状扩体装置，且仍能够以抵撞方式开伞的前提下设置内膜袋，用于灌浆时对内部的旋喷钻杆通道进行隔离。

优选的，折叠杆的前端通过前铰接杆19与拉筋盘3铰接，折叠杆的后端通过后铰接杆21与穿筋盘8铰接。

本实施例的施工方法包括以下步骤：

(a)组装安装：组装伞状扩体装置，并将锚筋、灌注管安装到伞状扩体装置上；其中当后铰接杆与穿筋盘采用背拉式螺栓方式连接时，螺帽下宜装配弹簧垫圈。

(b)钻孔；与送伞工作分开进行；

对待各种地层，应针对性地采用不同的高效钻孔方式，可以常规工艺钻孔，或以常规工艺与旋喷工艺配合钻孔。

(c)预扩孔：形成扩孔段；与送伞工作分开进行；

对待各种地层，应针对性地采用不同的高效扩孔方式，以各种扩孔器专施扩孔，或各种扩孔器与旋喷工艺配合扩孔。

对过去习惯采用螺旋钻的地区，可以螺旋钻进成孔，然后以螺旋钻专用扩孔器扩孔，或旋喷工艺扩孔；或螺旋钻与旋喷工艺配合钻进，以旋喷工艺扩孔；或螺旋钻专用扩孔器与旋喷工艺配合扩孔。

对待全风化-强风化砂泥岩地层，一般以潜孔锤钻进或螺旋钻进；对待中风化砂泥岩，一般以潜孔锤钻进；各种地层也可以采用取芯钻进，扩孔器或旋喷工艺扩孔或二者结合扩孔；还可以采用水循环钻、扩、清一体式工艺。同时，抗浮锚杆索与基坑或边坡锚杆索的钻孔、扩孔工艺也有所区别。

成孔、预扩孔工序与后续植入伞状扩体装置的工作分开。

(d)洗孔：通过钻杆采取必要的各种洗孔措施；

(e)退钻：将钻孔、扩孔用的钻具、喷具退出孔外；

(f)送伞：将组装安装好的伞状扩体装置、锚筋、灌注管整体送入扩孔段；

本步骤即下锚工序，可以钻机或旋喷机或专业送锚机具或吊装机械完成。

(g)扩张伞状折叠杆组：在扩孔段内使用抵顶或冲撞法扩张打开伞状折叠杆组，即以人力或机械力抓握吊绳或吊杆以缓慢下沉方式或脱钩以自由落体方式吊放锚筋、伞笼，或以人力或机械力驱动锚筋或送杆进入扩孔段，并抵撞前方孔壁实施伞笼扩张，或以投掷方式借助惯性冲力或碰撞反力扩张；

(h)灌注施工：通过灌注管对伞状扩体结构以及扩孔段进行砂浆、水泥浆、细石混凝土等固结材料和/或防腐材料的灌注。

实施例4：

如图1所示，正向折叠的伞状折叠杆组，加力柱5与送杆16、灌注管12、测具13合体设置，抵撞杵37固定安设在拉筋盘3前侧；加力柱5前端活动穿过拉筋盘3，中部穿过穿筋盘8且与穿筋盘8固定连接；防凹陷装置30固定安设在前限位装置22上并允许锚筋4活动通过，但为避让前铰链26，前限位装置22的外边缘处应做缺口处理或减薄处理；在前限位装置22的前侧设置有前反向止退装置23。

在钻孔外将锚筋4前推、将加力柱5后拉从而收拢伞状扩体装置，并将锚筋4后端与加力柱5后端之间临时固定，然后锚筋4笼、伞笼整体送入预钻孔及扩孔段，植入到位后，解开锚筋4后端与加力柱5后端之间的临时固定，以人工或机械前推加力柱5，使得在穿筋盘8前移的同时，因抵撞帽1、抵撞杵37被正前方孔壁阻挡，拉筋盘3相对加力柱5后移并单向通过前反向止退装置23且随即被前限位装置22阻挡无法通过，从而使得拉筋盘3与穿筋盘8相向移动至设定位置，伞状扩体装置得以复张。对竖直方向的下倾孔，或选择在钻孔外不对锚筋4后端与加力柱5后端之间做临时固定，而是以吊钩固定加力柱5后端，起吊锚筋4笼、伞笼整体送锚，当植入到扩孔段上方时，以自由落体方式进入扩孔段，使得在伞笼自重及其惯性冲力与正前方孔壁反冲力的共同作用下，拉筋盘3与穿筋盘8相向移动至设定位置，伞状扩体装置得以复张；对水平方向的下倾孔，或选择以人工制造伞笼与正前方孔壁的冲撞，使得伞状扩体装置复张并通过止退装置定型扩张状态。

通过加力柱5后部的刻度线41判别伞笼是否复张，且复张后伞笼无法再被拉出。当未设置缓冲弹簧38或弹簧力量较弱时可用人工下锚并以人工推送加力柱5，当设置有强力缓冲弹簧38(比如套设在拉筋盘3与穿筋盘8之间的锚筋4上并活动穿过防凹陷装置30)时可用机械下锚并以机械推送加力柱5。

实施例5：

如图2所示，上仰孔，正向折叠的伞状折叠杆组，抵撞杵37固定安设在拉筋盘3前侧；加力柱5前端活动穿过拉筋盘3，后端与穿筋盘8固定连接，在加力柱5中部固定设置有前限位装置22，前限位装置22前侧的加力柱5上设置有前反向止退装置23，前限位装置22兼作防凹陷装置30且允许锚筋4活动穿过，但为避让前铰链26，前限位装置22的外边缘处应做缺口处理或减薄处理；设置有排气管28，其前端安设在拉筋盘3前侧；灌注管12的前端穿过穿筋盘8且与穿筋盘8固定连接，灌注管12与送杆16、测具13合体设置；在钻孔外将锚筋4前推、将灌注管12后拉从而收拢伞状扩体装置，并将锚筋4后端与灌注管12后端之间临时固定，然后锚筋4笼、伞笼整体送入预钻孔及扩孔段，植入到位后，解开锚筋4后端与灌注管12后端之间的临时固定，以人工或机械前推灌注管12，使得在穿筋盘8前移的同时，因抵撞帽1、抵撞杵37被正前方孔壁阻挡，拉筋盘3相对加力柱5后移并单向通过前反向止退装置23且随即被前限位装置22阻挡无法通过，从而使得拉筋盘3与穿筋盘8相向移动至设定位置，伞状扩体装置得以复张并通过止退装置定型扩张状态。

当未设置缓冲弹簧38或弹簧力量较弱时可用人工下锚并以人工推送灌注管12，当设置有强力缓冲弹簧38(比如套设在拉筋盘3与穿筋盘8之间的锚筋4上并活动穿过前限位装置22，弹簧座52可以设置在拉筋盘3后侧)时可用机械下锚并以机械推送灌注管12。

实施例6：

如图3所示，膜袋42型正向折叠伞状扩体装置，苏州能工可回收锚索前端与拉筋盘3固定；设置整体式实心抵撞帽1，抵撞杵37前端与抵撞帽1固定，后端固定在拉筋盘3前侧；同时设置箍筋9与膜袋42，膜袋42前端固定在先导板29上，后端活动套设在锚筋4和灌注管12整体的外面；防凹陷装置30通过支架固定在穿筋盘8上；灌注管12与送杆16、测具13合并设置；设置前限位装置22与前反向止退装置23，和/或前止退装置与前反向限位装置；在钻孔外将锚筋4前推、将灌注管12后拉从而收拢伞状扩体装置，并将锚筋4后端与灌注管12后端之间临时固定，然后锚筋4笼、伞笼整体送入预钻孔及扩孔段，植入到位后，解开锚筋4后端与灌注管12后端之间的临时固定，以人工或机械前推灌注管12，使得在穿筋盘8前移的同时，因抵撞帽1、抵撞杵37被正前方孔壁阻挡，拉筋盘3相对加力柱5后移并单向通过前反向止退装置23且随即被前限位装置22阻挡无法通过，和/或先导板29单向通过前止退装置且随即被前反向限位装置阻挡而无法通过，从而使得拉筋盘3与穿筋盘8相向移动至设定位置，伞状扩体装置得以复张；或选择以冲撞方式复张；并通过止退装置定型扩张状态。

实施例7：

如图4a～4c所示，整体膜袋42型正向折叠伞状扩体装置，灌注管12与送杆16、测具13合体设置，但在穿筋盘8后方为刚性管、在穿筋盘8前方为柔性管；在钻孔外将灌注管12前推、将锚筋4后拉从而收拢伞状扩体装置，并将锚筋4后端与灌注管12后端之间临时固定，然后锚筋4笼、伞笼整体送入预钻孔及扩孔段，植入到位后，解开锚筋4后端与灌注管12后端之间的临时固定，以人工或机械前推锚筋4，使得在穿筋盘8前移的同时，因抵撞帽1、抵撞杵37被正前方孔壁阻挡，拉筋盘3相对加力柱5后移并单向通过前反向止退装置23且随即被前限位装置22阻挡无法通过，和/或先导板29单向通过前止退装置且随即被前反向限位装置阻挡而无法通过，从而使得拉筋盘3与穿筋盘8相向移动至设定位置，伞状扩体装置得以复张；或选择以冲撞方式复张；并通过止退装置定型扩张状态。

图4a为钻孔外与植锚过程中，伞笼呈收缩状态；图4b为前推锚筋4，使伞笼呈扩张状态；图4c为复张后，后拉锚筋4使荷载转换装置2靠拢拉筋盘3，从图4a到图4b到图4c表示植锚与伞笼复张、锚筋4回拉过程。

折叠杆与锚筋4或加力柱5之间设置缓冲弹簧38，缓冲弹簧38外端固定在折叠杆上，内端固定在套环上，套环活动套设在锚筋4或加力柱5上。

实施例8：

如图5所示，正向折叠伞状扩体装置，锚筋4与灌注管12合并设置为锚管，以锚管顶推先导板29送锚，推进过程中因抵撞帽1受到各种阻力会导致伞笼一定程度扩张，故对中铰链24部位安设船形件40减阻。在前限位装置22与拉筋盘3之间的加力柱5上套设缓冲弹簧38。顶推到位后，实施抵顶或冲撞动作复张伞状扩体装置并通过止退装置定型扩张状态。

实施例9：

如图6右图～左图所示，正向折叠伞状扩体装置；旋喷自钻自扩自携式，以旋喷钻杆顶推伞笼自行钻孔、自行扩孔同步植锚；或在预钻、预扩孔后扫孔植锚，旋喷钻杆与送杆16、测具13合并设置，旋喷钻杆前端为喷头；旋喷钻杆的变径台阶设置在穿筋盘8后侧，变径台阶无法穿过穿筋盘8，旋喷钻杆的前端即小径段向前活动穿过穿筋盘8、拉筋盘3、先导板29；或旋喷钻杆的变径台阶设置在先导板29后侧，变径台阶无法穿过先导板29，旋喷钻杆的前端即小径段活动穿过先导板29，旋喷钻杆的后端即大径段向后活动穿过拉筋盘3、穿筋盘8；在抵撞帽1与先导板29之间的抵撞杵37上套设缓冲弹簧38(压簧)；和/或在先导板29与拉筋盘3之间的加力柱5或抵撞杵37或旋喷钻杆上套设缓冲弹簧38(拉簧)；和/或在拉筋盘3与穿筋盘8之间的加力柱5或锚筋4或旋喷钻杆上套设缓冲弹簧38(压簧)；筋笼、伞笼植入到位后，实施抵顶或冲撞动作复张伞状扩体装置并通过止退装置定型扩张状态。采用旋喷射流工艺进行自钻孔、自扩孔以及清洗孔壁泥皮、孔内泥团并灌注固结材料，最后退钻。或设置有长杆延长部43，或在中铰链24处设置有船形件40。抵撞帽1为环形，方便旋喷喷头的斜前方喷嘴射流钻孔或扫孔，或不设置抵撞帽1，但将前反向限位装置设置为环形(也可设置横梁)，以使各抵撞杵37具有整体刚度。图6中右图至左图箭头表示伞笼自收拢至打开的过程。

实施例10：

如图7a～7c所示，上倾孔，分体膜袋42型正向折叠伞状扩体装置，排气管28与测具13合体设置，灌注管12与送杆16合并设置，抵撞帽1与抵撞杵37单向固定连接；图7a～7c表示植锚与伞笼复张、锚筋4回拉过程。

实施例11：

如图8右图～左图所示，反向折叠伞状扩体装置，灌注管12与送杆16合并设置，灌注管12前端固定在拉筋盘3上，测具13固定在穿筋盘8上，在拉筋盘3之前和/或拉筋盘3与穿筋盘8之间安设缓冲弹簧38，在抵撞杵37的前端设置前反向限位装置与前止退装置，前止退装置与抵撞帽1合并设置，和/或在加力柱5的后端设置后止退装置11与后反向限位装置10；设置有长杆延长部43。图8中右图至左图箭头表示植锚与伞笼复张过程，以灌注管12进行顶推或在拉筋盘3后侧的锚筋4上安设顶推装置32以锚筋4进行顶推。

实施例12：

如图9所示，反向折叠伞状扩体装置，灌注管12与送杆16合并设置，灌注管12前端活动穿过穿筋盘8并固定在拉筋盘3上，测具13固定在穿筋盘8上，在拉筋盘3之前和/或拉筋盘3与穿筋盘8之间安设缓冲弹簧38；加力柱5与抵撞杵37合并设置，在抵撞杵37的前端设置前反向限位装置与前止退装置；当未将灌注管12后端与锚筋4后端做固定时植锚过程中伞笼可能有一定程度扩张，可在中铰链24处安设船形件40减阻；如将灌注管12后端与锚筋4后端做固定植锚则无须安设船形件40。未安设抵撞帽1，前反向限位装置设计为环状可以使各抵撞杵37具备整体性。

实施例13：

如图10所示，反向折叠伞状扩体装置，设置有扭簧或弹簧钢片、拉簧、压簧等多种缓冲弹簧38，并设置长杆延长部43；筒形加力柱5前端与拉筋盘3固定，后端穿过穿筋盘8后套设缓冲弹簧38，筒形加力柱5后端设置有后托板44并与后反向限位装置10合并，以及后止退装置11，和/或设置前止退装置、前反向限位装置；当然，也可以将前止退装置与后反向限位装置10进行配合使用，或将后止退装置11与前反向限位装置配合使用。

实施例14：

如图11所示，反向折叠伞状扩体装置；旋喷自钻自扩自携式，以旋喷钻杆顶推伞笼自行钻孔、自行扩孔同步植锚；或在预钻、预扩孔后扫孔植锚；抵撞杵37前侧未设抵撞帽1，改设环梁兼作前反向限位装置，加力柱5与抵撞杵37合并设置；旋喷钻杆与送杆16合并设置；旋喷钻杆前端为喷头，旋喷钻杆的变径台阶设置在拉筋盘3后侧，变径台阶无法穿过拉筋盘3，旋喷钻杆前端即小径段活动穿过拉筋盘3，旋喷钻杆的后端即大径段向后活动穿过穿筋盘8；抵撞杵37前端活动穿过拉筋盘3，后端与穿筋盘8固定连接；在穿筋盘8后侧的锚筋4上套设缓冲弹簧38(压簧)，当锚索为可回收功能锚索时可在拉筋盘3与穿筋盘8之间的锚筋4或抵撞杵37上套设缓冲弹簧38(拉簧)，可回收功能锚头(荷载转换装置2)从环梁即前反向限位装置的内空活动穿过；测具13前端固定在穿筋盘8上。或设置有长杆延长部43，或在中铰链24处设置有船形件40。抵撞帽1为环形，方便旋喷喷头的斜前方喷嘴射流钻孔或扫孔，或不设置抵撞帽1，但将前反向限位装置设置为环形，以使各抵撞杵37具有整体刚度。

实施例15：

如图12所示，反向折叠伞状扩体装置，加力柱5与抵撞杵37合并设置且兼作为灌浆管前段，加力柱5后端与穿筋盘8固定连接，前端活动穿过拉筋盘3；灌浆管后段的前端穿过穿筋盘8并与加力柱5后端固定连接且连通，在拉筋盘3后侧的锚筋4上设置顶推装置32用于送锚，在穿筋盘8后方的锚筋4上设置后止退装置11与后反向限位装置10，灌浆管的后段兼作测具13；在拉筋盘3前侧的抵撞杵37上，和/或在拉筋盘3与穿筋盘8之间的锚筋4上和/或抵撞杵37上，和/或在穿筋盘8后侧的锚筋4上和/或灌浆管上，套设缓冲弹簧38；当缓冲弹簧38设置在穿筋盘8后侧的锚筋4上或灌浆管上时，还需在缓冲弹簧38后方的锚筋4上或灌浆管上固定设置后托板44，后托板44可与后反向限位装置10合并设置。

实施例16：

如图13所示，苏州能工可回收锚索配合反向折叠伞状扩体装置，加力柱5与抵撞杵37合并设置且兼作为灌浆管前段，加力柱5后端与穿筋盘8固定连接，前端活动穿过拉筋盘3；灌浆管后段的前端穿过穿筋盘8并与加力柱5后端固定连接且连通，在抵撞杵37前端设置前止退装置与前反向限位装置，灌浆管的后段兼作测具13；在折叠杆之间或中铰链24之间设置横向拉簧作为缓冲弹簧38。

实施例17：

如图14、图15所示，反向折叠伞状扩体装置，加力柱5与抵撞杵37合并设置，抵撞杵37以柱列方式套设在拉筋盘3外侧，加力柱5后端与穿筋盘8固定连接，前端活动穿过拉筋盘3与抵撞帽1固定连接；锚筋4与灌注管12合并设置，抵撞帽1与前反向限位装置合并设置，在穿筋盘8后侧的锚筋4上设置后止退装置11。

实施例18：本实施例为组合型荷载转换装置，如附图55所示，复位弹簧87可以采用任意种类、安设在任意位置，例如前止退装置ⅱ77互相之间、锚筋4与前止退装置ⅱ之间、锚板76与前止退装置ⅱ之间、横向限位装置86与前止退装置ⅱ之间、抵撞帽1或抵撞板与前止退装置ⅱ之间、锚头75与前止退装置ⅱ之间等等。

实施例19：本实施例既可不使用牵引装置，即采用锚筋做送杆，将顶推装置设置在拉筋盘3后侧的锚筋上；也可使用牵引装置，采用锚筋做送杆，以锚头顶推牵引板，牵引板通过牵引柱牵引拉筋盘前进；也可使用牵引装置，采用灌注管做送杆，以固定在灌注管前端的顶推装置顶推牵引板，牵引板通过牵引柱牵引拉筋盘前进。牵引柱不限于杆状、柱状、筒状等，牵引柱与拉筋盘的连接可以是固定或单向固定。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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