CN106149715B - 锚固工程中锚索预应力补偿或者张拉方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压力分散型锚索的预应力补偿或者张拉方法，包括如下步骤：对工作锚上的压力分散型锚索的钢绞线按照不同的钢绞线长度分为多个荷载单元，使划分至同一荷载单元的各股钢绞线的长度相同，不同荷载单元的各股钢绞线长度不同；对一个荷载单元的钢绞线同步张拉至设计载荷并锁定所述荷载单元的钢铰线；逐一对其他各荷载单元的钢绞线分单元张拉至设计载荷并锁定所述荷载单元的钢绞线。采用本发明能使得各个荷载单元的荷载施加更准确，避免应力补偿过程造成的荷载施加误差影响且大幅降低张拉工具重量。

Description

锚固工程中锚索预应力补偿或者张拉方法

技术领域

本发明涉及锚固工程领域，特别涉及一种锚固工程中锚索预应力补偿或者张拉方法。

背景技术

锚固工程采用预应力锚索技术，在需加固结构物的施工过程以及交付使用前，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，因此，锚固工程将在滑坡、高边坡、隧道洞室、大坝基面和深基坑加固等永久性土木加固工程中得到大量应用。

如图1所示，锚固工程的施工过程大都是采用压力分散型锚索，该压力分散型锚索中包含的若干股钢铰线将分单元锚固于锚孔中，即L1、L2和L3，各荷载单元钢铰线长度各不相同，因此，张拉必须根据设计荷载和钢铰线长度计算确定差异荷载，并根据计算的差异荷载进行分单元张拉。具体的，正式张拉前，将取10%~20%的设计张拉荷载，对每一荷载单元的钢铰线进行预张拉1~2次，使其各部位接触紧密，钢铰线完全顺直，补偿差异荷载，再对L1、L2和L3荷载单元的钢铰线同时进行分级张拉，以使得这一压力分散型锚索达到设计张拉荷载并锁定，且在理论上锁定时各荷载单元所承担的荷载相同。

然而，这一传统的压力分散锚索张拉需要经过差异荷载计算，并分单元进行多次补偿张拉以得到补偿差异荷载的目的，再对补偿差异荷载后的压力分散型锚索同时进行分级张拉，补偿张拉的实现非常复杂，不利于现场控制，且需要采用大型张拉工具，重量一般都在100公斤以上，而对边坡特别是养护边坡的施工场所而言，无法借助运输车来运输大型张拉工具，只能由人工挑台将大型张拉工具扛至施工点，不仅对人员安全造成隐患，而且也给安装、拆卸带来困难。

发明内容

本发明的一个目的在于解决现有技术中需要多次补偿张拉以及补偿张拉效果不易达到，并且需采用重型张拉工具的缺陷。

本发明的另一个目的在于提供一种能简化压力分散型锚索的施工过程且大幅降低张拉工具重量的锚固工程中锚索预应力补偿或者张拉方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种压力分散型锚索的预应力补偿或者张拉方法，包括如下步骤：

对工作锚上的压力分散型锚索的钢绞线按照不同的钢绞线长度分为多个荷载单元，使划分至同一荷载单元的各股钢绞线的长度相同，不同荷载单元的各股钢绞线长度不同；

对一个荷载单元的钢绞线同步张拉至设计载荷并锁定所述荷载单元的钢铰线；

逐一对其他各荷载单元的钢绞线分单元张拉至设计载荷并锁定所述荷载单元的钢绞线。

在其中一个实施例中，所述逐一对各荷载单元的钢绞线分单元张拉至设计载荷的步骤中：

对每一荷载单元的各股钢绞线张拉时，同一荷载单元的各股钢绞线同步张拉。

在其中一个实施例中，钢铰线的同步张拉的步骤中：

对每一荷载单元张拉锁定过程中，提供一连接器、一支撑筒以及一单孔千斤顶；

将一需张拉的荷载单元的各股钢铰线连接于所述连接器上，将所述单孔千斤顶中心穿设的外接精轧螺纹钢固定于所述连接器，以所述支撑筒为反力平台利用所述单孔千斤顶张拉所述外接精轧螺纹钢而带动所述连接器同步张拉所述荷载单元的各股钢铰线。

在其中一个实施例中，所述连接器置于所述支撑筒内部，所述连接器包括供压力分散型锚索的双股钢绞线穿入并可拆卸地固定于其上的第一连接端，所述连接器上还包括有与所述第一连接端相对的第二连接端，所述第二连接端用以连接所述外接精轧螺纹钢；所述连接器可沿着所述双股钢绞线的张拉方向在所述支撑筒内移动；

所述将一荷载单元的各股钢铰线连接于所述连接器上，将所述单孔千斤顶穿设的外接精轧螺纹钢固定于所述连接器，以所述支撑筒为反力平台利用所述单孔千斤顶张拉所述外接精轧螺纹钢而带动所述连接器同步张拉所述荷载单元的各股钢铰线的步骤包括：

将一荷载单元的各股钢铰线可拆卸地固定于连接器的第一连接端；

将所述单孔千斤顶中心穿设的外接精轧螺纹钢连接于所述连接器的第二连接端，并穿过套设于所述连接器外的支撑筒；

以所述支撑筒为反力平台，所述单孔千斤顶拉动所述外接精轧螺纹钢而带动所述连接器在所述支撑筒内移动，以同步张拉所述荷载单元的各股钢铰线。

在其中一个实施例中，所述第一连接端中开设锚孔，并通过限位夹片将所述钢绞线可拆卸地固定于所述锚孔中。

在其中一个实施例中，所述锚孔的数量为两个，所述匹配安装于所述锚孔中的钢铰线为1股。

在其中一个实施例中，所述单孔千斤顶的穿心孔径为25毫米-50毫米。

在其中一个实施例中，所述单孔千斤顶的行程为100毫米-250毫米。

在其中一个实施例中，所述外接精轧螺纹钢的直径为25毫米-32毫米。

在其中一个实施例中，所述锁定钢铰线的步骤包括：

将其中一个荷载单元的钢绞线锁定在一个工作锚的锚孔中；

逐一将其余各荷载单元的钢绞线锁定在同一工作锚的其余锚孔中。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：

本发明中，将压力分散型锚索按照钢铰线长度分为多个荷载单元，使同一荷载单元的各股钢铰线的长度相同，不同荷载单元的钢铰线长度不同，对每一荷载单元的各股的钢铰线同步张拉至设计载荷，并锁定，直至完成所有荷载单元的各股钢铰线张拉，由于不需要对压力分散型锚索中的所有钢铰线同时进行张拉，因此，不需要进行复杂的运算和多次补偿张拉，大大简化了施工工序；而且分单元张拉施工还能够精确控制各荷载单元的张拉载荷，因此施工精度高；此外，分单元张拉只需要采用轻型的单孔千斤顶，简化了压力分散型锚索的施工过程，各个荷载单元的荷载施加更准确，避免应力补偿过程造成的荷载施加误差影响且大幅降低了张拉工具重量，使现场安装更方便、安全、快捷。

附图说明

图1为现有技术中压力分散型锚索的锚固示意图；

图2为一个实施例中压力分散型锚索的预应力补偿或者张拉方法的流程图；

图3为图2的钢铰线的同步张拉步骤中连接器、支撑筒以及单孔千斤顶的结构示意图；

图4为图2中钢铰线的同步张拉步骤的详细流程图。

附图标记说明如下：310、连接器；330、支撑筒；350、单孔千斤顶；351、外接精轧螺纹钢；390、工作锚；311、第一连接端；313、第二连接端；3111、锚孔；3113、限位夹片；370、限位板；371、限位孔；391、通孔；315、连接套筒。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

如图2所示，本发明提供了一种压力分散型锚索的预应力补偿或者张拉方法，包括如下步骤：

步骤210，对工作锚上的压力分散型锚索的钢铰线按照不同的钢铰线长度分为多个荷载单元，使划分至同一荷载单元的各股钢铰线的长度相同。

工作锚上的压力分散型锚索将包括了多股钢铰线，按设计要求根据钢铰线长度的不同进行单元划分。

步骤230，对一个荷载单元的钢铰线同步张拉至设计载荷并锁定该荷载单元的钢铰线。

压力分散型锚索的多个荷载单元中，将任一荷载单元的各股钢铰线同步张拉至设计载荷并锁定，以完成该荷载单元的张拉或者预应力补偿。

步骤250，逐一对其他各荷载单元的钢铰线分单元张拉至设计载荷并锁定该荷载单元的钢铰线。

在余下的各荷载单元中，将分别对每一荷载单元的各股钢铰线进行张拉，以完成压力分散型锚索中所有荷载单元的钢铰线张拉或者预应力补偿。

其中，步骤250中，对每一荷载单元的各股钢铰线张拉时，同一荷载单元的各股钢铰线同步张拉。

通过如上所述的压力分散型锚索的预应力补偿或者张拉过程，由于不需要同时对整个压力分散型锚索进行张拉，而是通过分单元张拉实现的，因此，将不需要进行复杂的运算、多次预张拉以及多次张拉，也只需要采用轻型的单孔千斤顶，简化了压力分散型锚索的施工过程且大幅降低张拉工具重量。

在一个实施例中，请结合参阅图3，钢铰线的同步张拉步骤中：

对每一荷载单元张拉锁定过程中，提供一连接器310、一支撑筒330以及一单孔千斤顶350。

（2）将一需张拉的荷载单元的各股钢铰线连接于连接器310上，将单孔千斤顶350中心穿设的外接精轧螺纹钢351固定于连接器310，以支撑筒330为反力平台，利用单孔千斤顶350张拉外接精轧螺纹钢351而带动连接器310同步张拉该荷载单元的各股钢铰线。

支撑筒330套设于连接器310上，为单孔千斤顶350提供反力平台，在单孔千斤顶350和支撑筒330的配合下拉动连接器310在支撑筒330内活动，以使得连接器310沿钢铰线张拉方向在支撑筒330内移动。

如上所述的各荷载单元所包含的各股钢铰线是压力分散型锚索的若干条钢铰线按照钢铰线长度划分得到的，通过逐一将长度相同的各股钢铰线可拆卸地固定于连接器310上而实现钢铰线的同步张拉，待张拉完成之后，将钢铰线锁紧于工作锚390上，并由连接器310拆卸下来之后再进行下一荷载单元的钢铰线的张拉，以此类推，实现压力分散型锚索的分单元张拉。

其中，压力分散型锚索中的钢铰线锚固于滑坡、高边坡、隧道洞室和大坝基面的反力结构上，并在完成张拉后通过工作锚390锁紧。

进一步的，连接器310置于支撑筒330内部，连接器310包括供压力分散型锚索的双股钢铰线穿入并可拆卸地固定于其上的第一连接端311，连接器310上还包括有与第一连接端311相对的第二连接端313，第二连接端313用以连接外接精轧螺纹钢351；连接器310可沿双股钢铰线的张拉方向在支撑筒330内移动。

请结合参阅图4，如上所述的将一需张拉的荷载单元的各股钢铰线连接于连接器310上，将单孔千斤顶350中心穿设的外接精轧螺纹钢351固定于连接器310，以支撑筒330为反力平台，利用单孔千斤顶350张拉外接精轧螺纹钢351而带动连接器310同步张拉该荷载单元的各股钢铰线的步骤包括：

步骤401，将一荷载单元的各股钢铰线可拆卸地固定于连接器310的第一连接端311。

进一步的，第一连接端311中开设锚孔3111，并通过限位夹片3113将钢铰线可拆卸地固定于锚孔3111中。

锚孔3111是朝工作锚390方向渐缩锥度的锥形孔。

优选的实施例中，锚孔3111的数量为两个，可拆卸地固定于锚孔3111中的钢铰线为1股。

步骤403，将单孔千斤顶350中心穿设的外接精轧螺纹钢351连接于连接器310的第二连接端313，并穿过套设于连接器310外的支撑筒330。

支撑筒330套设于连接器310外部，连接于连接器310的第二连接端313的外接精轧螺纹钢351将穿过支撑筒330顶部，以实现单孔千斤顶350与连接器310的连接。

步骤405，以支撑筒330为反力平台，单孔千斤顶350拉动外接精轧螺纹钢351而带动连接器310在支撑筒330内移动，以同步张拉该荷载单元的各股钢铰线。

此外，如上所述的钢铰线的同步张拉的步骤中，还提供一限位板370，支撑筒330底部开口，限位板370与支撑筒330的底部开口相匹配，并开设仅供钢铰线穿过的限位孔371。

更进一步地，如上所述的压力分散型锚索的分单元张拉系统还包括：一空心的顶压千斤顶，该顶压千斤顶设置在支撑筒130内，并位于限位板370和连接器310的第一连接端311之间。

具体的，工作锚390上开设了若干个通孔391，该通孔391的数量与压力分散型锚索的荷载单元中钢铰线的股数相同。通孔391匹配设置了限位夹片3113，以通过限位夹片3113将穿过通孔391的钢铰线锁紧。

在钢绞线分单元张拉过程中，对应该张拉的荷载单元的限位夹片3113会随着钢绞线的伸长方向而向外伸出，此时，限位夹片3113将无法锁定钢绞线，当钢绞线张拉至设定载荷后，启动该顶压千斤顶，使顶压千斤顶推动限位板370朝工作锚390的方向移动，进而将限位夹片3113顶回至通孔391中，将钢绞线锁定，防止钢绞线回缩，使其精确锁定在设定载荷值。

相应的，限位板370将用于对工作锚390以及匹配设置于工作锚390中的限位夹片3113进行限位，以避免工作锚390和限位夹片3113被拉动而影响压力分散型锚索的分单元张拉。

相应的，上述步骤401之前，还包括：将一荷载单元的各股钢铰线穿过工作锚390以及工作锚390上部限位板370中开设的仅供钢铰线穿过的限位孔371。

进一步的，连接器310还包括中空的连接套筒315，第一连接端311和/或第二连接端313与连接套筒315可拆卸连接，第二连接端313也将与连接套筒315可拆卸连接，但也可与连接套筒315一体连接。

将第一连接端311由连接套筒315上拆卸下来，以方便地将钢铰线可拆卸地固定于第一连接端311上，再将第一连接端311安装至连接套筒315中，因此，在优选的实施例中，连接套筒315中设置内螺纹，第一连接端311和/或第二连接端313的外缘设置与内螺纹相匹配的外螺纹，以便于通过旋入和旋出即可快速地完成其在连接套筒315上的安装和拆卸。

相应的，对于与连接套筒315可拆卸地连接的第二连接端313，其外缘也将设置与连接套筒315相匹配的外螺纹，以方便将单孔千斤顶350中穿设的外接精轧螺纹钢351固定于第二连接端313上。

第一连接端311和第二连接端313均可为圆柱板状的工具锚，通过与第一连接端311和第二连接端313外缘的外螺纹对应的内螺纹，连接套筒315匹配套设于第一连接端311和第二连接端313的外侧。

由于只需要张拉几股钢铰线，因此，所采用的单孔千斤顶350为轻型千斤顶，重量仅为20余公斤，因此大幅降低了重量，进而易于搬运和张拉。

进一步的，单孔千斤顶的穿心孔径350为25毫米-50毫米，行程为100毫米-250毫米；相应的，穿设于单孔千斤顶350中心的外接精轧螺纹钢351的直径为25毫米-32毫米。

在一个实施例中，如上所述锁定钢铰线的步骤包括：

（1）将其中一个荷载单元的钢铰线锁定在一个工作锚的锚孔中。

（2）逐一将其余各荷载单元的钢铰线锁定在同一工作锚的其余锚孔中。

将完成张拉的钢铰线分别锁定于同一工作锚中，以完成整个压力分散型锚索的预应力补偿和张拉。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种压力分散型锚索的预应力补偿或者张拉方法，包括如下步骤：

对工作锚上的压力分散型锚索的钢绞线按照不同的钢绞线长度分为多个荷载单元，使划分至同一荷载单元的各股钢绞线的长度相同，不同荷载单元的各股钢绞线长度不同；

对一个荷载单元的钢绞线同步张拉至设计载荷并锁定所述荷载单元的钢铰线；

逐一对其他各荷载单元的钢绞线分单元张拉至设计载荷并锁定所述荷载单元的钢绞线；

对每一荷载单元张拉锁定过程中，提供一连接器、一支撑筒以及一单孔千斤顶；

将需张拉的荷载单元的各股钢铰线连接于所述连接器上，将所述单孔千斤顶中心穿设的外接精轧螺纹钢固定于所述连接器，以所述支撑筒为反力平台利用所述单孔千斤顶张拉所述外接精轧螺纹钢而带动所述连接器同步张拉所述荷载单元的各股钢铰线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，逐一对各荷载单元的钢绞线分单元张拉至设计载荷的步骤中：

对每一荷载单元的各股钢绞线张拉时，同一荷载单元的各股钢绞线同步张拉。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述连接器置于所述支撑筒内部，所述连接器包括供压力分散型锚索的双股钢绞线穿入并可拆卸地固定于其上的第一连接端，所述连接器上还包括有与所述第一连接端相对的第二连接端，所述第二连接端用以连接所述外接精轧螺纹钢；所述连接器可沿着所述双股钢绞线的张拉方向在所述支撑筒内移动；

将一荷载单元的各股钢铰线连接于所述连接器上，将所述单孔千斤顶穿设的外接精轧螺纹钢固定于所述连接器，以所述支撑筒为反力平台利用所述单孔千斤顶张拉所述外接精轧螺纹钢而带动所述连接器同步张拉所述荷载单元的各股钢铰线的步骤包括：

将一荷载单元的各股钢铰线可拆卸地固定于连接器的第一连接端；

将所述单孔千斤顶中心穿设的外接精轧螺纹钢连接于所述连接器的第二连接端，并穿过套设于所述连接器外的支撑筒；

以所述支撑筒为反力平台，所述单孔千斤顶拉动所述外接精轧螺纹钢而带动所述连接器在所述支撑筒内移动，以同步张拉所述荷载单元的各股钢铰线。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一连接端中开设锚孔，并通过限位夹片将所述钢绞线可拆卸地固定于所述锚孔中。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述锚孔的数量为两个，匹配安装于所述锚孔中的钢铰线为1股。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单孔千斤顶的穿心孔径为25毫米-50毫米。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述单孔千斤顶的行程为100毫米-250毫米。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外接精轧螺纹钢的直径为25毫米-32毫米。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锁定钢铰线的步骤包括：

将其中一个荷载单元的钢绞线锁定在一个工作锚的锚孔中；

逐一将其余各荷载单元的钢绞线锁定在同一工作锚的其余锚孔中。