CN101343880A - 用于既有锚固工程质量检测的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种既有锚固工程质量检测的装置及方法，通过特定的张拉程序和技术方案来检测锚索长期的预应力状态和承载性能；本发明还针对大多既有锚固工程用于张拉的锚索端头钢绞线已被剪断的情况，专门设计出一种用于既有锚固工程质量检测的装置，将锚索端头残留的钢绞线接长后进行张拉，再按照本发明的检测方法进行检测，并对预应力损失的既有锚固工程继续采用该装置进行拉力补强；因此本发明解决了既有锚固工程的锚固段拉拔力的后期检测、进而提前发现和预防锚固工程的长期质量隐患的问题，并为保证锚固工程的长期安全提供了有效的解决办法。

Description

用于既有锚固工程质量检测的装置及方法

技术领域

本发明涉及锚固工程质量检测和应力补强的装置和方法，特别涉及一种用于既有锚固工程长期质量检测和应力补强的装置和方法。

背景技术

预应力锚索(杆)加固工程在大坝加固、滑坡治理、高陡边坡加固、地下洞室加固、深基坑加固等岩土工程(一般统称为锚固工程)中得到大量应用。这些锚固工程由于采用预应力锚索技术，可以在需加固结构物的施工过程中，以及在交付使用前，预先对需加固工程施加较大的预应力，使得被加固的结构物保持稳定。

但是大量的工程实践和理论分析证明，随着时间的推移，预应力锚索的加固性能由于众多的因素发生改变。例如由于长期高应力状态下岩土体、钢绞线本身的蠕变、徐变作用下，锚索的预应力将产生损失。而且这一问题已得到工程界的认知和忧虑。同时由于锚索四周地质条件、水文条件会因土体开挖等人为工程而可能发生改变，进而导致锚固工程中的锚索锚固段岩土体的粘结强度发生改变，尤其是砂浆的不透水性造成砂浆与岩土体之间地下水的积聚，将严重降低锚固段砂浆体与岩土体之间的粘结强度，因此随着时间的推移，锚索的承载性能可能会逐渐降低。另外，由于目前锚索施工防腐蚀的工艺尚未完全解决，钢绞线的锈蚀也将严重降低锚索的承载性能。目前国内外已不断出现由于锚固工程失效造成工程破坏的实例。

锚固工程中锚索的应力损失以及承载性能的降低，将对预应力锚索加固的工程造成极大安全隐患。随着时间的推移，一旦锚索预应力损失到一定程度或锚索承载性能小于设计强度指标，被加固的结构物将随之发生破坏。加之锚索工程为隐蔽工程，破坏之前外部没有明显的征兆，属突发型破坏。而采用预应力锚索加固的工程一般多为安全性要求较高的工程，如大坝、大型滑坡、高陡边坡、地下洞室、矿山巷道、深基坑等等，这些工程一旦发生突发破坏，将对人民的财产安全造成不可估量的巨大损失。

因此对锚固工程的锚固状态进行定期的检测和评估，通过检测和评估随时掌握锚索的锚固状态：包括预应力的损失、锚固段岩土体的残余粘结强度、钢绞线材质残余强度情况，以便提前发现或预测综合锚固性能的不足，针对问题提前采取相应的处理措施来保证锚固工程的长期安全，成为解决前述问题的途径。

目前，对于锚索预应力长期的变化，采用的方法是选取有代表性的锚索(杆)埋设和安装锚索(杆)应力计，通过应力检测仪量测应力计，以随时掌握锚索的应力情况。但是，由于锚索(杆)应力计价格比较昂贵，会大大增加工程造价，造成当前大多锚固工程为节省造价而没有安装；而且锚索应力计在野外工作，受环境影响较大，工作寿命无法保证，一般只有3年的使用寿命。而对于锚固工程的其它长期承载性能，包括残余锚固强度、材质残余强度，目前尚未有检测办法。

另外，大部分的锚固工程在完工并验收合格后，外露于锚孔外用于检测用钢绞线大多都被剪断，因此，也给既有锚固工程的后期检测工作带来很大的困难，因此目前尚未有专门针对既有锚固工程的后期质量进行检测和补偿的装置和方法。

发明内容

本发明旨在针对现有技术的不足，提供一种既有锚固工程质量检测的方法，采用本发明的检测方法，可以测算出既有锚固工程锚索现有的预应力。

另外，本发明还特别针对在用于检测用钢绞线已被剪断的既有锚固工程，专门设计出一种钢绞线接长的检测装置，采用本发明的检测装置，将锚索端头残留的钢绞线接长后进行张拉，再按照本发明的检测方法进行检测，并对预应力损失的既有锚固工程继续采用该装置进行拉力补强，从而实现定期对锚固工程进行锚固性能的质量检测，提前发现和预测锚固工程锚固性能的变化，掌握锚固工程结构物的安全稳定性，以便及时采取补强措施，防止锚固工程结构物发生破坏。

本发明采用如下技术方案：

一种用于既有锚固工程质量检测的装置，包括：

第一工具锚，为大小、形状与所检测的既有锚固工程工作锚外残留的外露部分钢绞线相匹配的圆柱板，该第一工具锚的柱体外缘设置有螺纹结构，该第一工具锚中设置有匹配安装该既有锚固工程工作锚外残留的外露部分钢绞线的锚孔，所述锚孔为朝既有工作锚方向渐缩锥度的锥形孔，该锥形孔中还匹配设置有限位夹片；该第一工具锚与所述既有工作锚之间还设置有用于对所述第一工具锚限位夹片进行限位的薄钢板，该夹片限位薄钢板中开设有刚好允许所述外露部分钢绞线穿过的圆孔；

第二工具锚，为大小、形状与所述第一工具锚相匹配的圆柱板，该第二工具锚的柱体外缘设置有螺纹结构，该第二工具锚中设置有匹配安装需接长的外接钢绞线的锚孔，所述锚孔为朝既有工作锚相反方向渐缩锥度的锥形孔，该锥形孔中还匹配设置有限位夹片；该第二工具锚靠近该第一工具锚的一面设置有对该第二工具锚限位夹片进行限位的薄钢板，该夹片限位薄钢板中设置有刚好允许所述外接钢绞线穿过的圆孔；

连接套筒，为内径与该第一工具锚及该第二工具锚外径相同的中空圆柱体，该连接套筒内壁匹配设置有与该第一工具锚及该第二工具锚外设螺纹结构对应的螺纹结构，该连接套筒匹配套设于该第一工具锚及该第二工具锚的外侧；

支撑筒，为两端开口的中空圆柱体，匹配套设于该连接套筒及该既有工作锚外侧，该支撑筒的底部支撑于该既有锚固工程的锚墩顶面。

所述的用于既有锚固工程质量检测的装置，其中，所述第一工具锚与所述既有工作锚之间还设置有至少一锚具限位板，该锚具限位板呈Z形，该Z形锚具限位板的上横边卡置于该第一工具锚及该第一工具锚夹片限位薄钢板之间，而下横边固定安装在该既有锚固工程的锚墩上，一般是铆接在该既有锚固工程的锚墩上。

所述的用于既有锚固工程质量检测的装置，其中，该支撑筒的中下部位置开设有两个沿该支撑筒竖直中心面对称U形开口，用于观察第一工具锚夹片及既有工作锚夹片的位移情况。

本发明的既有锚固工程后期质量检测的方法，包括以下步骤：

步骤a：安装张拉装置：按现有的锚索张拉试验安装步骤：安装千斤顶、连接油泵、安装工具锚、在工具锚中置入工具夹片索紧钢绞线；

步骤b：进行拉动试验：

b₁、施加初始荷载，使得所述各张拉装置之间紧密衔接；

b₂、缓慢施加荷载，直至所述千斤顶活塞产生位移，该位移可用现行的百分表及其他位移计进行观测，记录此时的荷载值P；

b₃、通过力学分析可得到荷载值P即等于锚索当前的残余拉力值Pc，并与所设计的既有锚固工程拉力对比计算出锚索预应力损失值，进而评判该既有锚固工程现有的质量是否符合规范要求。

根据以上张拉步骤，如果既有锚固工程锚索端头钢绞线长度满足张拉之用，所述步骤a进一步包括：

a₁、在既有锚固工程的工作锚上安置夹片限位板，将既有锚固工程残留的钢绞线穿过千斤顶，所述千斤顶底部安置在所述夹片限位板上；

a₂、在所述千斤顶上部安装所述工具锚，将所述残留的钢绞线穿过该工具锚，再在该工具锚中置入工具夹片，索紧残留的钢绞线。

而对于锚索端头用于张拉的钢绞线被剪断、不满足张拉长度所需的既有锚固工程，则需安装所述的用于既有锚固工程质量检测的装置将钢绞线接长再进行张拉，因此所述步骤a进一步包括：

a₁’、凿除锚头砼，露出既有锚固工程中工作锚和外露于工作锚外的残留钢绞线；

a₂’、在所述既有工作锚上安装所述第一工具锚夹片限位薄钢板，然后将该工作锚上的外露部分钢绞线穿入所述第一工具锚的锚孔中，再置入所述第一工具锚夹片，锁紧所述第一工具锚夹片；

a₃’、将所述连接套筒套装在所述第一工具锚外，并旋转紧固；

a₄’、将所述接长用的外接钢绞线插入所述第二工具锚的锚孔中，在该第二工具锚上靠近该第一工具锚的一面安装所述第二工具锚限位薄钢板即完成第二工具锚系统的安装，再将安装好的该第二工具锚系统通过螺纹丝扣全部旋入该连接套筒内；

a₅’、将所述支撑筒套装于所述连接套筒外面，底部支撑在所述既有锚固工程的锚墩上；

a₆’、将所述支撑筒的顶端作为反力平台，在该支撑筒的顶端安装穿心式千斤顶，该千斤顶活塞顶部安装所述张拉工具锚，置入所述张拉工具锚夹片索紧所述外接钢绞线；

a₇’、将所述穿心式千斤顶与油泵连接，然后施加荷载进行张拉试验。

所述的既有锚固工程后期质量检测的方法，其中，在进行所述a₂’步骤前先在所述工作锚上安装锚具限位板，该锚具限位板呈Z形，该Z形锚具限位板的上横边卡置于该第一工具锚及该第一工具锚夹片限位薄钢板之间，而下横边固定安装在所述锚墩上。

所述的既有锚固工程质量检测的方法，其中，对于应力损失的既有锚固工程进一步包括补偿步骤，该补偿步骤包括：采用原有装置进行同样的步骤张拉至原设计拉力值，但在进行该补偿步骤前，必须先在所述工作锚上安装工作锚夹片限位钢板以及锚具限位板。

所述的既有锚固工程质量检测的方法，其中，所述的既有锚固工程质量检测与应力补偿方法还包括锚固段残余锚固强度或材质残余强度检测步骤：即按一定比例选取有代表性的锚索进行极限荷载破坏张拉试验，在所述锚固工程残余抗拉拔力检测张拉基础上，继续进行极限强度张拉试验，检测锚索的残余极限锚固强度或钢绞线残余的材质强度。

所述的既有锚固工程质量检测的方法，其中，在完成所述补偿步骤或破坏试验步骤后，最后进行装置拆卸，拆卸的顺序包括：拆卸张拉工具锚、千斤顶、支撑筒、第二工具锚、连接套筒，拆除松动后的第一工具锚，最后拆除锚具限位板、夹片限位薄钢板。

本发明提供了一种锚固工程质量检测和应力补强的方法，通过特定的张拉程序和技术方案来检测锚索长期的预应力状态和承载性能并对应力损失的锚固工程继续用该装置进行拉力补强；本发明还针对在用于检测用钢绞线已被剪断的锚固工程，专门设计出一种用于既有锚固工程质量检测的装置，将锚索端头残留的钢绞线接长后进行张拉，因此本发明解决了既有锚固工程的锚固段拉拔力的后期检测、进而提前发现和预防锚固工程的长期质量隐患的问题，并为保证锚固工程的长期安全提供了有效的解决办法。

附图说明

为更进一步阐述本发明为实现预定目的所采取的技术手段及功效，本发明结合如下的附图进行了详细说明，本发明的目的、特征与特点，将可由此得到深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明的检测装置安装在既有锚固工程中的结构示意图；

图2是本发明的检测装置分解示意图；

图3是图1、图2中的第一工具锚的结构示意图；

图4是锚孔结构示意图；

图5是图1、图2中的连接套筒的结构示意图；

图6是图1、图2中的第二工具锚的结构示意图；

图7是图1、图2中的支撑筒的结构示意图；

图8为夹片的结构示意图；

图9为夹片限位薄钢板的结构示意图；

图10为的锚具限位板结构示意图。

其中，附图标记如下：

现有技术

1既有锚固工程

11边坡

12锚墩

13工作锚

133工作锚夹片

14锚墩残留的外露部分钢绞线

15穿心式千斤顶

本发明

2检测应力装置

21第一工具锚

211螺纹结构

212锥形锚孔

213第一工具锚夹片

214工作锚夹片限位薄钢板

2141限位薄钢板通孔

215锚具限位板

22连接套筒

221螺纹结构

23第二工具锚

231螺纹结构

232锥形锚孔

233第二工具锚夹片

234第二工具锚夹片限位薄钢板

2341限位薄钢板通孔

235外接钢绞线

24支撑筒

241U形开口

具体实施方式

实施例1

对于用于张拉用的钢绞线长度满足张拉所需长度的既有锚固工程，本发明的锚固工程质量检测的方法包括以下步骤：

步骤a：采用现有的锚索张拉试验安装步骤安装张拉装置：

a₁、在既有锚固工程的工作锚上安置夹片限位板，将既有锚固工程残留的钢绞线穿过千斤顶，所述千斤顶底部安置在所述夹片限位板上；

a₂、在所述千斤顶上部安装所述工作锚，将所述残留的钢绞线穿过该工具锚，再在该工具锚中置入工具夹片，索紧残留的钢绞线；

步骤b：进行拉动试验：

b₁、施加初始荷载，使得所述各张拉装置之间紧密衔接；

b₂、缓慢施加荷载，直至所述千斤顶活塞产生位移，该位移可用现行的百分表及其他位移计进行观测，记录此时的荷载值P；

b₃、通过力学分析可得到荷载值P即等于锚索当前的残余拉力值Pc，并与所设计的既有锚固工程拉力对比计算出锚索预应力损失值，进而评判该既有锚固工程现有的质量是否符合规范要求。

实施例2

对于用于张拉检测用的钢绞线已经被剪断而不能满足张拉所需长度的既有锚固工程，则需安装本发明的用于既有锚固工程质量检测装置后再采用本发明的检测方法进行检测。

如图1、2所示，本发明的用于既有锚固工程质量检测的装置包括三大部分：连接部分、支撑部分及限位部分，下面结合各视图对各部分进行详细说明。

第一部分：连接部分，包括：第一工具锚21、第二工具锚23及连接套筒22。

如图1、图2、图3所示，第一工具锚21为大小、形状与既有锚固工程1中的工作锚13的形状大小基本相同的圆柱板，用来对接既有锚固工程中工作锚13外残留的外露部分钢绞线14，因此，该第一工具锚21的厚度略小于既有锚固工程锚墩12外残留的外露部分钢绞线14的长度，一般在50～100mm之间；另外，如图4所示，在该第一工具锚21中还匹配开设有允许残留的钢绞线14穿过的锥形锚孔212，锥形锚孔212为朝既有工作锚13方向渐缩锥度的锥形孔，在实际操作中该锥形孔212是大口向上，小口向下，在本例中第一工具锚21的外直径为154mm，每个锚孔的最大口直径为30mm，最小口直径为20mm；当残留的外露部分钢绞线14插入锥形锚孔212中后，再在锚孔212中放入与锚孔212匹配的夹片213夹紧锚头钢绞线14，在第一工具锚21与既有工作锚13之间还设置有用于对夹片213进行限位的薄钢板214，以防止夹片213下滑；进一步的，在该第一工具锚21的外缘还加工有用于连接的螺纹结构211。

第一工具锚夹片213的结构采用现有锚固工程中工作锚13中所用的夹片133的结构，其结构如图8所示，为与锥形锚孔匹配的锥形板，每个锚孔用两块该锥形夹片效果最为理想。

如图9所示，夹片限位薄钢板214呈圆板状，中间开设有与既有钢绞线14数目相同的通孔2141，通孔2141内径略大于钢绞线14直径，使得钢绞线14刚好可以通过该通孔2141而夹片213无法通过。

如图1、图2、图6所示，第二工具锚23为大小、形状与既有锚固工程1中的工作锚13的形状大小基本相同的圆柱板，用来连接需增长外接钢绞线235，在本实施例中的第二工具锚23的厚度为70mm，外径为154mm，外径与第一工具锚21的外径相同，在其外缘同样设有螺纹结构231，在其内部设有锥形孔232，锥形孔232为朝既有工作锚13相反方向渐缩锥度的锥形孔，在实际操作过程是大口向下，小口向上，而外接的增长连接钢绞线235一般长100cm左右；当外接钢绞线235插入锥形锚孔232中后，再在锚孔232中放入与锚孔232匹配的夹片233夹紧外接钢绞线235，夹片233外安装夹片限位薄钢板234，限位薄钢板234通过螺丝固定在第二工具锚23朝向第一工具锚22的一面，阻止夹片233向下脱落。

再如图8、图9所示，第二工具锚夹片233的结构如同第一工具锚夹片213，而第二工具锚夹片夹片限位薄钢板234的结构如同第一工具锚213夹片限位薄钢板214，在此不再赘述，图9中的2341为夹片限位薄钢板通孔。

如图1、图2、图5所示，连接套筒22为中空的圆柱体，该连接套筒22内壁匹配设置有与该第一工具锚21及第二工具锚23对应的螺纹接口221，该连接套筒22的内径与第一工具锚21及第二工具锚23的外径相同，使用时直接将该连接套筒22对正旋入第一工具锚21中，然后将装有外接钢绞线235的第二工具锚23再旋入其中即可，因此连接套筒22对第一工具锚21及第二工具锚23而言起到了承上启下的作用。

在本实施例中的连接套筒22的内径为154mm，与第一工具锚21及第二工具锚23的外径相同，而外径为179mm，套筒的壁厚为25mm，筒高为217mm。

第二部分：支撑部分

该支撑部分为支撑筒24，如图1、图2、图7所示，支撑筒24采用较厚壁的钢材制作，其内径略大于连接套筒22的外径，在本例中支撑筒24内径为194mm，而外径为259mm，高度为498mm，使用时先直接将支撑筒24套设在连接套筒22外侧，再将穿心式千斤顶15直接置于支撑筒24的顶部(图1所示)以进行张拉试验，起到为千斤顶15提供支撑力的作用。

另外，在支撑筒24的中下部设置沿支撑筒24竖直中心面相对称的两U开口241，用于观察其内部的第一工具锚21及第二工具锚23中的夹片213、233的位移变化，安装时将该开口241朝向锚墩12并接触紧贴锚墩12的斜托面。

在本实施例中的U形开口241的底部为园弧状，该U形开口241高度优选385mm。

第三部分：限位部分，包括锚具限位板和夹片限位薄钢板，该装置用来限制第一工具锚夹片、第二工具锚夹片和工作锚夹片之间的位移。

如图1、图10所示，既有工作锚13与第一工具锚21之间的锚具限位板215呈Z字型，其下横边用螺栓固定于锚墩12上，上横边卡置于该第一工具锚21及该第一工具锚夹片限位薄钢板214之间，当张拉时，残留的外露部分钢绞线14向上移动，而工作锚13通过锚具限位板215而保持固定，此时夹片213也将随着钢绞线14的外移而松动，故此时可以从支撑筒24的开口将夹片213取出，从而可以达到退锚的目的。

另外，将夹片限位薄板214卡置安装在锚具限位板215下面，可以限制工作锚夹片133的位移，当张拉卸荷时，工作锚夹片133将锁紧锚头钢绞线14，起到重新锁定钢绞线14的目的。

以上所描述的各部件的尺寸仅是基于既有锚固工程中通常所用的锚索尺寸所设计的最佳方案，对于非通用锚索尺寸的锚固工程，以上各部件的尺寸将视所用锚索尺寸进行调整。

进一步的，以上所描述的装置的各部件的结构也可根据需要进行调整，如对于第一工具锚21，因为在实际操作中可仅对既有锚固工程的残留钢绞线14中的其中一根进行测量并能保证测量结果，因此，此时的第一工具锚21的大小也不必与现有工作锚的大小基本相同，相应的，限位薄薄钢板214的大小也可以相应缩小，限位薄钢板214上的开孔也只要对应于所测量的那根钢绞线即可；而对于第二工具锚23，也可在实际工作中采用其他结构进行替换，如直接在连接套筒22上焊接一根外接钢绞线235也可达到测量目的。

再如图1所示，本发明的用于既有锚固工程质量检测装置的安装步骤如下：(图中的11为既有锚固工程所加固的边坡)

a₁’、凿除锚头砼，露出工作锚13和外露部分钢绞线14；

a₂’、安装锚具限位板215，将锚具限位板215的上横边卡置在第一工具锚21及工作锚夹片限位薄钢板214之间，而下横边用螺栓安装在现有锚墩12上，然后在工作锚13及锚具限位板215的上横边之间放置夹片限位薄钢板214，再将工作锚13上的外露部分钢绞线14穿入第一工具锚21的锚孔212中，置入第一工具锚夹片213，锁紧工作锚夹片133；

a₃’、将连接套筒22套装在第一工具锚21外，并旋转紧固；

a₄’、将需增加的外接钢绞线235插入第二工具锚23的锚孔232中，在第二工具锚23朝向第一工具锚21方向的底面安装限位薄钢板234，再将安装好的第二工具锚系统(包括第二工具锚23、外接钢绞线235、限位薄钢板234)通过螺纹丝扣全部旋入连接套筒22内；

a₅’、将支撑筒24套在连接套筒22外面，底部支撑在锚墩12(砼)上，同时固定锚具限位板215；

a₆’、将支撑筒24的顶端作为反力平台，安装穿心式千斤顶15，千斤顶15活塞顶部安装第二工具锚23，置入第二工具锚夹片233索紧外接钢绞线235；

a₇’、将千斤顶15与油泵(图中未示)连接，然后可施加荷载进行张拉试验。

另外，步骤a₂’中安装锚具限位板215的步骤在本发明既有锚固工程质量检测步骤中可以不进行实施，即在质量检测步骤中可以不安装锚具限位板215，仅放置夹片限位薄钢板214对夹片213进行限位即可。

在完成以上用于既有锚固工程质量检测装置的安装后，再进行张拉试验：

1.质量检测试验

1.1通过油泵施加初试荷载，使得各设备之间紧密衔接；

1.2缓慢施加荷载，当千斤顶15活塞产生位移时，该位移可用现行的百分表及其他位移计进行观测，记录荷载值P；

1.3通过力学分析可得到荷载值P即等于锚索当前的残余拉力值Pc，并与所设计的既有锚固工程拉力对比计算出锚索预应力损失值，进而评判该既有锚固工程现有的质量是否符合规范要求。

1.4继续分级施加荷载按规范进行极限荷载试验，检测锚索当前的锚固强度，并与原设计值进行比较，为当前锚固工程质量和安全评估提供数据。

2.锚索补强张拉试验

对于在以上质量检测试验中锚索预应力损失的既有锚固工程，在以上装置基础上进行张拉即可完成拉力的补强，对于在检测步骤中没有安装锚具限位板215的情况，在补强步骤进行前须补充安装锚具限位板215，即将锚具限位板215的上横边卡置于第一工具锚21及工作锚夹片限位薄钢板214之间，而下横边用螺栓安装在现有锚墩12上，然后具体采用分级施加荷载的方法进行张拉补强。

最后，在分级施加荷载到指定荷载后，卸荷，夹片重新索定钢绞线，完成锚索补强。

3.锚索预应力损失的计算方法

既有锚固工程锚索当前残余内部拉力为Pc，通过张拉外接钢绞线235向相反方向施加外荷载P，当P≥Pc时，既有锚固工程残留钢绞线才可能向外产生位移，即既有锚固工程残留钢绞线刚产生位移时刻的外拉力等于既有锚固工程锚索内部残余拉力，据此原理利用前述检测试验1.2步骤中的P值即为锚索的残余拉力。

与初始预应力Po进行比较可得到锚索的预应力损失值ΔP＝Po-P。

4.残余粘结强度的计算

依据规范规定的极限拉拔试验，进行破坏试验，依据试验结果进行：

锚固段破坏，可得到锚索锚固段当前的残余粘结强度；

锚固段达到极限荷载之前，钢绞线断丝破坏，可得到钢绞线的残余强度，与设计强度进行比较，可得到锚索材质强度的降低值。

5.依据检测得到的预应力损失值、锚索的残余粘结强度或材质残余强度值，为综合评判锚固工程的质量安全现状提供必要的数据。

在完成检测、补强、破坏试验步骤后，最后进行卸载和拆除步骤：卸载和拆除步骤采用逐级卸荷，按顺序拆卸千斤顶15、支撑筒24、第二工具锚23、连接套筒22，待第一工具锚21松动后进行拆除，再拆除锚具限位板215、采用工具去除限位薄钢板234。最后对锚头进行封锚处理，试验完毕。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (11)

1、一种用于既有锚固工程质量检测的装置，其特征在于，包括：

第一工具锚，为大小、形状与所检测的既有锚固工程工作锚外残留的外露部分钢绞线相匹配的圆柱板，该第一工具锚的柱体外缘设置有螺纹结构，该第一工具锚中设置有匹配安装该外露部分钢绞线的锚孔，所述锚孔为朝既有工作锚方向渐缩锥度的锥形孔，该锥形孔中还匹配设置有限位夹片；该第一工具锚与所述既有工作锚之间还设置有用于对所述第一工具锚限位夹片进行限位的薄钢板，该夹片限位薄钢板中开设有刚好允许所述外露部分钢绞线穿过的圆孔；

第二工具锚，为大小、形状与所述第一工具锚相匹配的圆柱板，该第二工具锚的柱体外缘设置有螺纹结构，该第二工具锚中设置有匹配安装需接长的外接钢绞线的锚孔，所述锚孔为朝既有工作锚相反方向渐缩锥度的锥形孔，该锥形孔中还匹配设置有限位夹片；该第二工具锚靠近该第一工具锚的一面设置有对该第二工具锚限位夹片进行限位的薄钢板，该夹片限位薄钢板中设置有刚好允许所述外接钢绞线穿过的圆孔；

连接套筒，为内径与该第一工具锚及该第二工具锚外径相同的中空圆柱体，该连接套筒内壁匹配设置有与该第一工具锚及该第二工具锚外设螺纹结构对应的螺纹结构，该连接套筒匹配套设于该第一工具锚及该第二工具锚的外侧；以及

支撑筒，为两端开口的中空圆柱体，匹配套设于该连接套筒及该既有工作锚外侧，该支撑筒的底部支撑于该既有锚固工程的锚墩顶面。

2、根据权利要求1所述的用于既有锚固工程质量检测的装置，其特征在于，所述第一工具锚与所述既有工作锚之间还设置有至少一锚具限位板，该锚具限位板呈Z形，该Z形锚具限位板的上横边卡置于该第一工具锚及该第一工具锚夹片限位薄钢板之间，而下横边固定安装在该既有锚固工程的锚墩上。

3、根据权利要求1所述的用于既有锚固工程质量检测的装置，其特征在于，所述第二工具锚夹片限位薄钢板直接用螺栓固定于该第二工具锚上。

4、根据权利要求1所述的用于既有锚固工程质量检测的装置，其特征在于，该支撑筒的中下部位置开设有两个沿该支撑筒竖直中心面对称的U形开口。

5、一种既有锚固工程质量检测的方法，包括：

步骤a：安装张拉装置：按现有的锚索张拉试验安装步骤：安装千斤顶、连接油泵、安装工具锚、在工具锚中置入工具夹片、索紧钢绞线，其特征在于，还包括：

步骤b：进行拉动试验：

b₁、施加初始荷载，使得所述各张拉装置之间紧密衔接；

b₂、缓慢施加荷载，直至所述千斤顶活塞产生位移，该位移可用现行的百分表及其他位移计进行观测，记录此时的荷载值P；

b₃、通过力学分析可得到荷载值P即等于锚索当前的残余拉力值Pc，并与所设计的既有锚固工程拉力对比计算出锚索预应力损失值，进而评判该既有锚固工程现有的质量是否符合规范要求。

6、根据权利要求5所述的既有锚固工程质量检测的方法，其特征在于，对于用于张拉用的钢绞线长度满足张拉所需长度的锚固工程，所述步骤a进一步包括：

a₁、在既有锚固工程的工作锚上安置夹片限位板，将既有锚固工程残留的钢绞线穿过所述千斤顶，将所述千斤顶底部安置在所述夹片限位板上；

a₂、在所述千斤顶上部安装所述工具锚，将所述残留的钢绞线穿过该工具锚，再在该工具锚中置入所述工具夹片，索紧残留的钢绞线。

7、根据权利要求5所述的既有锚固工程质量检测的方法，其特征在于，对于锚索端头用于张拉的钢绞线被剪断、不满足张拉长度所需的既有锚固工程，所述步骤a进一步包括：

a₁’、凿除锚头砼，露出既有锚固工程中工作锚和外露于工作锚外的残留钢绞线；

a₂’、在所述既有工作锚上安装所述第一工具锚夹片限位薄钢板，然后将该工作锚上的外露部分钢绞线穿入所述第一工具锚的锚孔中，再置入所述第一工具锚夹片，锁紧所述第一工具锚夹片；

a₃’、将所述连接套筒套装在所述第一工具锚外，并旋转紧固；

a₄’、将所述接长用的外接钢绞线插入所述第二工具锚的锚孔中，在该第二工具锚上靠近该第一工具锚的一面安装所述第二工具锚限位薄钢板即完成第二工具锚系统的安装，再将安装好的该第二工具锚系统通过螺纹丝扣全部旋入该连接套筒内；

a₅’、将所述支撑筒套装于所述连接套筒外面，底部支撑在所述既有锚固工程的锚墩上；

a₆’、将所述支撑筒的顶端作为反力平台，在该支撑筒的顶端安装穿心式千斤顶，该千斤顶活塞顶部安装所述张拉工具锚，置入所述张拉工具锚夹片索紧所述外接钢绞线；

a₇’、将所述穿心式千斤顶与油泵连接，然后施加荷载进行张拉试验。

8、根据权利要求7所述的既有锚固工程质量检测的方法，其特征在于，在进行所述a₂’步骤前先在所述工作锚上安装锚具限位板，该锚具限位板呈Z形，该Z形锚具限位板的上横边卡置于该第一工具锚及该第一工具锚夹片限位薄钢板之间，而下横边固定安装在所述锚墩上。

9、根据权利要求8所述的既有锚固工程质量检测的方法，其特征在于，该方法还包括补偿步骤，该补偿步骤包括：采用原有装置进行同样的步骤张拉至原设计拉力值。

10、根据权利要求8所述的既有锚固工程质量检测的方法，其特征在于，该方法还包括锚固段残余锚固强度或材质残余强度检测步骤：按一定比例选取有代表性的锚索进行极限荷载破坏张拉试验，在所述锚固工程残余抗拉拔力检测张拉基础上，继续进行极限强度张拉试验，检测锚索的残余极限锚固强度或钢绞线残余的材质强度。

11、根据权利要求9或10所述的既有锚固工程质量检测的方法，其特征在于，该方法最后还包括步骤c，装置拆卸步骤：

拆卸的顺序包括：拆卸张拉工具锚、千斤顶、支撑筒、第二工具锚、连接套筒，拆除松动后的第一工具锚，最后拆除锚具限位板、夹片限位薄钢板。

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