CN106988311A - 一种适用于大型岩体结构面加固的应力削峰式锚索 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于大型岩体结构加固的应力削峰式锚索，包括内锚头、外锚头、连接内锚头和外锚头的钢绞线，套在钢绞线上的应力削峰装置。该应力削峰装置由锚索外护套管、两端封堵套，在外护套管内填充的填充物组成。外护套管可以根据预应力锚索吨位进行定制锚索套管，或者可在每根钢绞线上安装单根钢绞线的单独套管。两端封堵装置与外套管配合使用，使锚索注浆过程中浆液不会进入护套管内。本发明兼顾粘结型锚索与无粘结型锚索的优点，有效地控制岩体结构面两侧岩体变形，同时，借助应力削峰装置使得该锚索索体中在结构面两侧岩体不均匀变形条件下产生较为均匀的应力，提高大型岩体结构面支护的可靠性，保证高边坡在日常运行中的稳定与可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种锚索，具体地说涉及一种适用于大型岩体结构面加固的应力削峰式锚索。
背景技术
在边坡中埋入预应力锚索是目前岩土工程中，防止边坡滑坡最常见的技术手段。随着预应力技术的发展，目前无粘结预应力锚索在岩质边坡加固中的应用越来越广，无粘结预应力锚索的主要特点有以下几个方面：
(1)无粘结预应力锚索采用的是无粘结钢绞线，在普通钢绞线外面套一层PE 塑料套管，内注满黄油，可以有效地预防钢绞线腐蚀；
(2)由于钢绞线外面套有一层塑料套管，钢绞线在套管中可以自由移动，利用这个特性，在钢绞线端部镦头下安装内锚头，在进行预应力张拉的时候，钢绞线端头压在内锚头上，内锚头在岩体上形成压应力，属于压力性锚索；
(3)无粘结锚索由于其和岩体不是完全紧密握裹在一起，所以，在岩体发生变形时，其可以在较大的范围内进行预应力调整，避免在很小的距离内锚索变形过大，发生损坏；
(4)无粘结锚索的另外一个重要特点就是施工快捷，施工中可以一次全长注浆，这样可以及时对边坡进行支护，加快施工进度。
但是，无粘结锚索最大的缺点就是：一旦外锚头失效，整个锚索就会失效。
与此相比，粘结型锚索具有较大的优势，外锚头失效之后，由于砂浆与锚索之间的握裹力仍然存在，预应力锚索仍然可以发挥其边坡加固的作用。
发明内容
鉴于上述原因，本发明的目的是提供一种适用于大型岩体结构面加固的新型应力削峰式锚索。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种适用于大型岩体结构加固的应力削峰式锚索，包括内锚头、外锚头、连接内锚头和外锚头的钢绞线，其特征在于：它还包括套在钢绞线上的应力削峰装置；该应力削峰装置由锚索外护套管、两端封堵套、锚索外护套管内填充的填充物组成；锚索外护套管可以根据预应力锚索吨位进行定制将所有钢绞线包裹，或者可在每根钢绞线上安装单根钢绞线的单独套管；两端封堵套与锚索外护套管配合使用，使锚索注浆过程中浆液不会进入锚索外护套管内。
在本发明较佳实施例中，所述锚索外护套管内的填充物为石蜡或工业黄油或其他工业油脂。
在本发明较佳实施例中，所述应力削峰装置的安装位置、长度根据被加固边坡的结构面的工程力学特征确定。
本发明主要适用于大型岩体结构面(这里的大型岩体结构面主要指影响岩质高边坡稳定的延展性较长的各类结构面，如中小型断层、软弱夹层以及大型硬性结构面) 的加固处理。本发明可以兼顾粘结型锚索与无粘结型锚索的优点，能够有效地控制岩体结构面两侧岩体变形，本发明借助应力削峰装置，使得锚索索体在结构面两侧岩体不均匀变形条件下产生较为均匀的应力，提高大型岩体结构面支护的可靠性，保证高边坡在日常运行中的稳定性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为岩质边坡预应力锚索加固示意图；
图3为本发明与无粘结预应力锚索、粘结预应力锚索沿程张力受力图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构做进一步的详细说明。
如图1所示，本发明公开的应力削峰式锚索包括内锚头1、外锚头2、连接内锚头和外锚头的钢绞线3，以及套在钢绞线上的应力削峰装置4。
该应力削峰装置4主要由锚索外护套管、两端封堵套、锚索外护套管内填充的填充物组成。锚索外护套管可以根据预应力锚索吨位进行定制将所有钢绞线包裹，或者可在每根钢绞线上安装单根钢绞线的单独套管，这个主要根据实际工程的需要进行。两端封堵套与外护套管配合使用，使锚索注浆过程中浆液不会进入外护套管内。
该应力削峰装置主要通过前期的锚索钻孔确定安装位置，使其位于被加固边坡的结构面处，并通过被加固面的工程力学特征确定应力削峰装置的长度。
在本发明的具体实施例中，填充在锚索外护套管内的填充物可以是石蜡、工业黄油或其他工业油脂。
如图2所示，在施工时，在被加固的边坡上预先钻有若干个锚索钻孔，将本发明植入锚索钻孔中，使应力削峰装置位于被加固边坡的结构面处，然后，往锚索钻孔中注入水泥砂浆。
本发明中的应力削峰式锚索，可以有效地将无粘结预应力锚索、有粘结预应力锚索的优点结合在一起，即能够采用一次注浆法进行锚索施工，提高锚索施工效率；而且还能在岩体变形较大的部位，突出无粘结锚索能够进行较大范围应力调整的优点，使预应力锚索进行的边坡支护具有更高的安全保证。图3是本发明与无粘结预应力锚索、粘结预应力锚索沿程张力受力图，能够看出本发明的这个特点。
本发明针对边坡中存在控制性结构面的问题，能够保证大型岩体边坡中的支护锚索，在结构面处的一定长度范围内，随着岩体变形有效调整锚索局部的应力集中，改变常规锚索局部应力很高，可能屈服破坏的情况，使整根预应力锚索全长范围内应力较为平均，提高预应力锚索在边坡运行过程中随岩体变形发挥的支护水平，保证岩质边坡能够长时间健康稳定运行。
本发明主要适用于大型岩体结构面(这里的大型结构面主要指影响岩质高边坡稳定的延展性较长的各类结构面，如中小型断层、软弱夹层以及大型硬性结构面)的加固处理。本发明可以兼顾粘结型锚索与无粘结型锚索的优点，能够有效地控制岩体结构面两侧岩体变形，也可以借助本发明中的应力削峰装置，使得该锚索索体中在结构面两侧岩体不均匀变形条件下产生较为均匀的应力，提高大型岩体结构面支护的可靠性，保证高边坡在日常运行中的稳定与可靠。
以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。
Claims (3)
1.一种适用于大型岩体结构加固的应力削峰式锚索，包括内锚头、外锚头、连接内锚头和外锚头的钢绞线，其特征在于：它还包括套在钢绞线上的应力削峰装置；
该应力削峰装置由锚索外护套管、两端封堵套、锚索外护套管内填充的填充物组成；
锚索外护套管可以根据预应力锚索吨位进行定制将所有钢绞线包裹，或者可在每根钢绞线上安装单根钢绞线的单独套管；
两端封堵套与锚索外护套管配合使用，使锚索注浆过程中浆液不会进入锚索外护套管内。
2.根据权利要求1所述的一种适用于大型岩体结构加固的应力削峰式锚索，其特征在于：所述锚索外护套管内的填充物为石蜡或工业黄油或其他工业油脂。
3.根据权利要求2所述的一种适用于大型岩体结构加固的应力削峰式锚索，其特征在于：所述应力削峰装置的安装位置、长度根据被加固边坡的结构面的工程力学特征确定。
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