CN104120717A - 一种快速预应力锚索 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
[0001] 本发明属于工程支护领域，具体涉及一种快速预应力锚索，用于加固和稳固岩土 体，防止岩土体发生坍塌或变形。 一种快速预应力锚索
背景技术
[0002] 目前在工程支护领域，工作面的稳定性是十分重要的技术环节，直接影响着生命 财产安全。由于移动了部分岩土体，使得整个岩土体丧失了承受压力的能力而产生。
[0003] 我国锚索(杆)支护技术始于20世纪70年代，80年代以来，锚索(杆)支护技术得到 广泛的应用，发展至今已经称为边坡治理工程中的常见手段。锚索(杆)支护可以和框架梁、 抗滑桩等支护手段结合使用，从根本上提高边坡的整体性，改善边坡岩土体的力学性能，达 到治理效果。
[0004] 现代锚索(杆)支护技术的工艺流程为：钻孔、制作、安装、注浆、张拉锁定、封锚。锚 (杆）索施工时间在20天左右，其中钻孔和锚索(杆）制作可以同时或者交叉进行，用时约1 天；安装、注浆用时约2天，在注浆砂浆体达到设计强度的80%才能对锚索(杆）进行张拉锁 定，期间经历较长的时间，需要等待约15天张拉锁定、封锚用时约2天。
[0005] 传统锚索(杆)在锚固段注浆后，需要养护15天左右才可张拉，这个时间内，整个的 锚索(杆）支护工程都会因为注浆养护而无法进行下一步的施工，对治理工程的工期及投资 影响非常大；特别是在一些应急抢险的边坡治理工程中，传统锚索(杆）变得不再适用，整个 治理方案也不得不放弃经济安全的锚索支护转而采取其他投资高风险高的方案，在安全性 和经济性上大打折扣。
[0006] 因此，制约锚索(杆）支护进一步发展推广的重要因素在于注浆养护的时间太长。
发明内容
[0007] 本发明为了解决现有技术存在的问题，而提高一种快速预应力锚索，安装锚索 (杆）后变能够进行张拉，缩短了锚索(杆）安装到使用的施工时间，降低了锚索(杆）支护工 程的成本，特别适用于应急抢险的边坡治理工程中。
[0008] 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是： 一种快速预应力锚索，其特征在于，包括至少两根钢绞线或者钢筋，所述钢绞线或者钢 筋连接有至少一块承载钢板，所述承载钢板上连接有中空的滑杆，所述滑杆的外围套设有 能够在滑杆上滑动的滑套，所述滑套铰接有受压杆，所述受压杆的另一端铰接有支撑杆，所 述支撑杆的另一端与承载钢板铰接；所述滑杆与滑套配设有使滑杆与滑套相互锁定的自锁 装直。
[0009] 所述锁定装置包括设置在滑杆外圆周面上的卡齿以及经销轴连接在滑套上的卡 扣，所述卡扣的另一端配设有使卡扣沿销轴转动的弹簧；所述卡扣与卡齿相互配合自锁，所 述滑套配设有用于推动滑套沿着滑杆向下移动的推杆。
[0010] 所述锁定装置包括开设在滑杆上的卡口以及设置在滑套上的卡扣，所述卡扣的一 端经销轴连接在滑套上，所述卡扣的另一端设有使卡扣沿销轴转动的弹簧；所述卡扣与卡 口相互卡合，所述滑套配设有用于推动滑套沿着滑杆向下移动的推杆。
[0011] 所述锁定装置包括开设在滑套上的卡口以及设置在滑杆上的卡扣，所述卡扣的一 端经销轴连接在滑杆上，所述的卡扣的另一端设有使卡扣沿销轴转动的弹簧；所述卡扣与 卡口相互卡合，所述滑套配设有用于推动滑套沿着滑杆向下移动的推杆。
[0012] 所述滑杆沿轴向方向上开设有滑槽，所述推杆的下端连接有推板，所述推板穿过 所述滑槽与滑套的上端连接。
[0013] 所述推板上设有凸棱，所述滑杆上还设有与凸棱配合的凹槽。
[0014] 所述钢绞线或者钢筋均匀的连接在承载钢板上，各个钢绞线或者各个钢筋组成环 状结构。
[0015] 本发明的工作原理为：先在岩土体上开设锚孔，锚孔下端的口径大于锚孔上端的 孔径；将制作好的锚索(杆)伸入锚孔中，并且将滑杆伸入到锚孔的下端；然后通过推杆推动 滑套沿着滑杆滑动使得受压杆张开；在自锁装置的作用下，滑套只能沿着滑杆向下移动，而 不能反方向向上移动，从而使得受压杆一直处于张开状态，受压杆与岩土体接触，从而达到 抗拉的作用，实现锚索(杆）的支护作用。
[0016] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： 本发明快速预应力锚索，包括至少两根钢绞线或者钢筋，钢绞线或者钢筋连接有至少 一块承载钢板，承载钢板上连接有中空的滑杆，滑杆的外围套设有能够在滑杆上滑动的滑 套，滑套铰接有受压杆，受压杆的另一端铰接有支撑杆，支撑杆的另一端与承载钢板铰接； 滑杆与滑套配设有使滑杆与滑套相互锁定的自锁装置。本发明安装完成后（即将受压杆张 开)，便可以对锚索(杆)进行张拉锁定、封锚作业，缩短了工程周期。本发明因为减少了因注 浆以及注浆养护的工作，将原本需要20天左右的工期缩短为4天左右，提高了锚索(杆）支 护工程的进度，不仅节约了工程费用，又为应急抢险的边坡治理工程赢得了宝贵的时间。
附图说明
[0017] 图1是本发明实施例一的结构示意图； 图2是图1中滑套与受压杆连接的结构示意图； 图3是图1中滑套、滑杆以及推杆相互配合的结构示意图； 图4是图1的滑套的结构示意图； 图5是本发明实施例二在注浆完后的横截面结构示意图； 图6是发明实施例三的滑套、滑杆以及推杆相互配合的结构示意图； 图中标记：1、锚孔，2、推杆，3、滑杆，4、卡齿，5、受压杆，6、支撑杆，7、承载钢板，8、滑套， 9、钢绞线，10、推板，11、卡扣，12、一次注浆管，13、透气管，14、二次注浆管，15、滑槽，16、卡 □。
具体实施方式
[0018] 下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分 实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出 创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。
[0019] 本发明的快速预应力锚索，包括至少两根钢绞线9或者钢筋，钢绞线9或者钢筋连 接有至少一块承载钢板7,承载钢板7上连接有中空的滑杆3,滑杆3的外围套设有能够在 滑杆3上滑动的滑套8,滑套8铰接有受压杆5,受压杆5均匀的铰接在滑套8的外围，受压 杆5的另一端铰接有支撑杆6,支撑杆6的另一端与承载钢板7铰接；滑杆3与滑套8配设 有使滑杆3与滑套8相互锁定的自锁装置。
[0020] 本发明的工作原理为：先在需要进行支护边坡的岩土体上开设锚孔1，锚孔下端 的口径大于锚孔上端的孔径；锚孔1的钻进可以采用偏心锤进行扩孔。
[0021] 将制作好的锚索(杆）伸入锚孔1中，并且将滑杆3伸入到锚孔的下端（即大直径 锚孔中）；然后通过推杆2推动滑套8沿着滑杆3滑动使得受压杆5张开；在自锁装置的作 用下，滑套8只能沿着滑杆3向下移动，而不能反方向向上移动，从而使得受压杆一直处于 张开状态，受压杆5与岩土体接触。锚索(杆）受到的张拉力，传递给承载钢板7,承载钢板 7通过支撑杆6将张拉力传递给受压杆5,受压杆5将力传递给岩土体，从而达到抗拉的作 用，实现锚索(杆）的支护作用。
[0022] 本发明可以连接多个承载钢板7,每块承载钢板7上都相应的连接有支撑杆6和受 压杆5。同时钢绞线9或者钢筋的数量也可以根据边坡支护工程的实际情况，进行确定。
[0023] 本发明安装完成后（即将受压杆张开呈为伞状结构)，便可以对锚索(杆）进行张拉 锁定、封锚作业，缩短了工程周期。本发明因为减少了因注浆以及注浆养护的工作，将原本 需要20天左右的工期缩短为4天左右，提高了锚索(杆）支护工程的进度，不仅节约了工程 费用，又为应急抢险的边坡治理工程赢得了宝贵的时间。经试验表明，本发明能够提供的锚 固力与现有的传统锚索(杆）装置提供的锚固力相当，具有性能稳定可靠的特点。
[0024] 本发明既可以采用钢绞线又可以采用钢筋形成锚固结构，由钢筋制作而成的锚杆 具有不仅具有抗拉的作用，还具有抗剪切的作用。
[0025] 为了提高本发明的稳固性，将锚索(杆）安装完成后，可以进行注浆工作，注浆完成 后不需要进行养护便可以进行张拉锁定和封锚工作。同样能够大大缩短锚索(杆)支护工程 的工程周期。为了实现注浆工作，在锚孔内设有注浆管以及呼吸口，便于保证注浆工作的正 常运行。
[0026] 作为一种优选的方式，本发明在钢绞线的设有土工纤维布以及防水胶带。
[0027] 锁定装置包括设置在滑杆3外圆周面上的卡齿4以及经销轴连接在滑套8上的卡 扣11，卡扣11的另一端配设有使卡扣沿销轴转动的弹簧；卡扣11与卡齿4相互配合自锁， 滑套8配设有用于推动滑套8沿着滑杆3向下移动的推杆2。卡齿的结构为上端下，下端 大。滑杆3上可以设置多级卡齿，同样在滑套8上也可以设置多个卡扣11。在向下推动滑 套8的时候，卡扣11在卡齿4的挤压作用下，使得与卡扣11连接的弹簧压缩，卡扣11移动 至下一个卡齿4上端的时候，在弹簧的作用下，卡扣11向外伸出与卡齿4相互卡合；在卡扣 11与卡齿4的作用下，滑套8不能够向上移动，只能向下移动，从而保证锚索(杆)在受到张 拉力的时候，受压杆5始终处于张开的状态，实现抗拉的作用。
[0028] 锁定装置包括开设在滑杆3上的卡口 16以及设置在滑套8上的卡扣11，卡扣11 的一端经销轴连接在滑套8上，卡扣11的另一端设有使卡扣11沿销轴转动的弹簧；卡扣11 与卡口 16相互卡合，滑套8配设有用于推动滑套8沿着滑杆3向下移动的推杆2。滑杆上 的卡口可以设置为多个，相应地卡扣的数量卡口的数量相同。在向下推动滑套的时候，卡扣 在挤压滑杆与滑套相互的挤压作用下，与卡扣连接的弹簧压缩，当卡扣移动至卡口位置的 时候，在弹簧的作用下弹出卡扣至卡口，从而实现自锁的功能，保证滑杆只能向下移动，而 不能向上移动，从而保证受压杆处于张开的状态，实现抗拉的作用。
[0029] 锁定装置包括开设在滑套上的卡口以及设置在滑杆上的卡扣，卡扣的一端经销轴 连接在滑杆上，卡扣的另一端设有使卡扣沿销轴转动的弹簧；卡扣与卡口相互卡合，所述滑 套配设有用于推动滑套沿着滑杆向下移动的推杆。滑杆上的卡口可以设置为多个，相应地 卡扣的数量卡口的数量相同。在向下推动滑套的时候，卡扣在挤压滑杆与滑套相互的挤压 作用下，与卡扣连接的弹簧压缩，当卡扣移动至卡口位置的时候，在弹簧的作用下弹出卡扣 至卡口，从而实现自锁的功能，保证滑杆只能向下移动，而不能向上移动，从而保证受压杆 处于张开的状态，实现抗拉的作用。
[0030] 滑杆3沿轴向方向上开设有滑槽15,推杆2的下端连接有推板10,推板10穿过滑 槽15与滑套8的上端连接。通过将推杆套设在滑杆的滑槽上，能够稳固推杆，提高推杆的 推动作用，提高本发明的实用性能。
[0031] 推板上设有凸棱，滑杆上还设有与凸棱配合的凹槽。通过凸棱和凹槽的配合，能够 进一步提1¾推杆的稳定性。
[0032] 钢绞线或者钢筋均匀的连接在承载钢板上，各个钢绞线或者钢筋组成环状结构， 即各个钢绞线(钢筋）围成圆圈状，钢绞线(钢筋）均匀的连接在承载钢板上，能够使得受力 均匀，提高使用的稳定性。
[0033] 实施例一 本实施例的快速预应力锚索，包括至少两根钢绞线，钢绞线连接有一块承载钢板，承载 钢板上连接有中空的滑杆，滑杆的外围套设有能够在滑杆上滑动的滑套，滑套铰接有受压 杆，受压杆均匀的铰接在滑套的外围，受压杆的另一端铰接有支撑杆，支撑杆的另一端与承 载钢板铰接；滑杆与滑套配设有使滑杆与滑套相互锁定的自锁装置；锁定装置包括设置在 滑杆外圆周面上的卡齿以及经销轴连接在滑套上的卡扣，卡扣的另一端配设有使卡扣沿销 轴转动的弹簧；卡扣与卡齿相互配合自锁，滑套配设有用于推动滑套沿着滑杆向下移动的 推杆；滑杆沿轴向方向上开设有滑槽，推杆的下端连接有推板，推板穿过所述滑槽与滑套的 上端连接。
[0034] 实施例二 本实施例二与实施例的锚索结构相同，本实施例在安装锚索后，进行了注浆作业，在注 浆作业过程中，设置有一次注浆管、二次注浆管和透气管。
[0035] 实施例三 本实施例的快速预应力锚索，包括至少两根钢绞线，钢绞线连接有承载钢板，承载钢板 上连接有中空的滑杆，滑杆的外围套设有能够在滑杆上滑动的滑套，滑套铰接有受压杆，受 压杆均匀的铰接在滑套的外围，受压杆的另一端铰接有支撑杆，支撑杆的另一端与承载钢 板铰接；滑杆与滑套配设有使滑杆与滑套相互锁定的自锁装置；锁定装置包括开设在滑杆 上的卡口以及设置在滑套上的卡扣，卡扣的一端经销轴连接在滑套上，卡扣的另一端设有 使卡扣沿销轴转动的弹簧；卡扣与卡口相互卡合，滑套配设有用于推动滑套沿着滑杆向下 移动的推杆；滑杆沿轴向方向上开设有滑槽，推杆的下端连接有推板，推板穿过所述滑槽与 滑套的上端连接。
[0036] 实施例四 本实施例的快速预应力锚索，包括至少两根钢绞线，钢绞线连接有承载钢板，承载钢板 上连接有中空的滑杆，滑杆的外围套设有能够在滑杆上滑动的滑套，滑套铰接有受压杆，受 压杆均匀的铰接在滑套的外围，受压杆的另一端铰接有支撑杆，支撑杆的另一端与承载钢 板铰接；所述滑杆与滑套配设有使滑杆与滑套相互锁定的自锁装置；锁定装置包括开设在 滑套上的卡口以及设置在滑杆上的卡扣，卡扣的一端经销轴连接在滑杆上，卡扣的另一端 设有使卡扣沿销轴转动的弹簧；卡扣与卡口相互卡合，滑套配设有用于推动滑套沿着滑杆 向下移动的推杆；滑杆沿轴向方向上开设有滑槽，推杆的下端连接有推板，推板穿过所述滑 槽与滑套的上端连接。
[0037] 实施例五 本实施例的快速预应力锚索，包括5根钢绞线，5根钢绞线围成圆圈状，钢绞线连接有 两块承载钢板，并且钢绞线均匀的连接在承载钢板上；承载钢板上连接有中空的滑杆，滑杆 的外围套设有能够在滑杆上滑动的滑套，滑套铰接有受压杆，受压杆均匀的铰接在滑套的 外围，受压杆的另一端铰接有支撑杆，支撑杆的另一端与承载钢板铰接；所述滑杆与滑套配 设有使滑杆与滑套相互锁定的自锁装置；锁定装置包括设置在滑杆外圆周面上的卡齿以及 经销轴连接在滑套上的卡扣，卡扣的另一端配设有使卡扣沿销轴转动的弹簧；卡扣与卡齿 相互配合自锁，滑套配设有用于推动滑套沿着滑杆向下移动的推杆；滑杆沿轴向方向上开 设有滑槽，推杆的下端连接有推板，推板穿过所述滑槽与滑套的上端连接。
[0038] 实施例六 本实施例的快速预应力锚索，包括至少两根钢筋，钢筋连接有一块承载钢板，承载钢板 上连接有中空的滑杆，滑杆的外围套设有能够在滑杆上滑动的滑套，滑套铰接有受压杆，受 压杆均匀的铰接在滑套的外围，受压杆的另一端铰接有支撑杆，支撑杆的另一端与承载钢 板铰接；滑杆与滑套配设有使滑杆与滑套相互锁定的自锁装置；锁定装置包括设置在滑杆 外圆周面上的卡齿以及经销轴连接在滑套上的卡扣，卡扣的另一端配设有使卡扣沿销轴转 动的弹簧；卡扣与卡齿相互配合自锁，滑套配设有用于推动滑套沿着滑杆向下移动的推杆； 滑杆沿轴向方向上开设有滑槽，推杆的下端连接有推板，推板穿过所述滑槽与滑套的上端 连接。
[0039] 实施例七 本实施例的快速预应力锚索，包括至少两根钢筋，钢筋连接有承载钢板，承载钢板上连 接有中空的滑杆，滑杆的外围套设有能够在滑杆上滑动的滑套，滑套铰接有受压杆，受压杆 均匀的铰接在滑套的外围，受压杆的另一端铰接有支撑杆，支撑杆的另一端与承载钢板铰 接；所述滑杆与滑套配设有使滑杆与滑套相互锁定的自锁装置；锁定装置包括开设在滑套 上的卡口以及设置在滑杆上的卡扣，卡扣的一端经销轴连接在滑杆上，卡扣的另一端设有 使卡扣沿销轴转动的弹簧；卡扣与卡口相互卡合，滑套配设有用于推动滑套沿着滑杆向下 移动的推杆；滑杆沿轴向方向上开设有滑槽，推杆的下端连接有推板，推板穿过所述滑槽与 滑套的上端连接。
[0040] 实施例八 本实施例的快速预应力锚索，包括5根钢筋，5根钢筋围成圆圈状，钢筋连接有两块承 载钢板，并且钢筋均匀的连接在承载钢板上；承载钢板上连接有中空的滑杆，滑杆的外围套 设有能够在滑杆上滑动的滑套，滑套铰接有受压杆，受压杆均匀的铰接在滑套的外围，受压 杆的另一端铰接有支撑杆，支撑杆的另一端与承载钢板铰接；所述滑杆与滑套配设有使滑 杆与滑套相互锁定的自锁装置；锁定装置包括设置在滑杆外圆周面上的卡齿以及经销轴连 接在滑套上的卡扣，卡扣的另一端配设有使卡扣沿销轴转动的弹簧；卡扣与卡齿相互配合 自锁，滑套配设有用于推动滑套沿着滑杆向下移动的推杆；滑杆沿轴向方向上开设有滑槽， 推杆的下端连接有推板，推板穿过所述滑槽与滑套的上端连接。
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