CN110344406A - 拉压型复合预应力锚索 - Google Patents

Abstract

本发明涉及预应力锚索的技术领域，公开了拉压型复合预应力锚索，包括钢绞线、钢筋以及承压结构，钢绞线、钢筋与承压结构分别下放至钻孔；钢绞线的内端与承压结构呈固定布置，钢绞线的外端延伸至钻孔外，钢筋的一端与承压结构呈固定布置，钢筋的另一端沿背离钢绞线方向延伸布置；钻孔注浆，张拉锁定钢绞线。复合锚索置入钻孔内，再进行注浆，最后张拉锁定钢绞线；由于锚固段采用钢筋，因此，可以承受地层的剪力，克服了传统预应力锚索无法承受地层剪力的缺点，且成本更为低廉；钢绞线与钢筋结合，可以极大提高整体锚固力，另外，钢绞线长度均相同，因此，不需要逐根分级张拉，仅需一次性施加预应力分级张拉即可，缩短了张拉时间，提高施工效率。

Description

拉压型复合预应力锚索

技术领域

本发明专利涉及预应力锚索的技术领域，具体而言，涉及拉压型复合预应力锚索。

背景技术

预应力锚索，由钻孔穿过软弱岩层或滑动面，把一端(锚杆)锚固在坚硬的岩层中(称内锚头)，然后在另一个自由端(称外锚头)进行张拉，从而对岩层施加压力对不稳定岩体进行锚固。

目前，锚固工程中，预应力锚索一般是拉力型锚索，或者是压力型锚索，这两种类型的锚索受力不均匀，拉力型锚索的锚固力，自锚固段前端开始逐渐向锚固段尾端衰减，锚固力呈倒三角形分布；而压力型锚索的锚固力，自锚固段尾端开始逐渐向锚固段前端衰减，锚固力呈三角形分布；采用这两种锚索，如果锚固段长度过长，必定导致衰减后的锚固力过小，导致较长的一段锚固段，在地层锚固力得不到发挥。

鉴于此，出现了拉压型复合预应力锚索，是全部采用钢绞线作为杆体材料，在锚固段中部设置锚板，锚板前侧范围采用无粘结钢绞线与锚板连接，靠锚板承压，锚固体承受压力，锚板后侧采用普通钢绞线，和水泥浆或水泥砂浆组成锚固体承受拉力；但是，全部采用钢绞线，在锚索锚固段地层无法承受剪力且成本较高，另外，由于压力型钢绞线和拉力型钢绞线长度不一，因此，张拉需要逐根分级张拉，张拉工期长。

发明内容

本发明的目的在于提供拉压型复合预应力锚索，旨在解决现有技术中，拉压型复合预应力锚索施工效率低的问题。

本发明是这样实现的，拉压型复合预应力锚索，包括钢绞线、钢筋以及承压结构，所述钢绞线、所述钢筋与所述承压结构分别下放至钻孔；所述钢绞线的内端与所述承压结构呈固定布置，所述钢绞线的外端延伸至所述钻孔外，所述钢筋的一端与所述承压结构呈固定布置，所述钢筋的另一端沿背离所述钢绞线方向延伸布置；所述钻孔注浆，张拉锁定所述钢绞线。

进一步的，所述拉压型复合预应力锚索包括置于所述钻孔内的绞线支架，所述绞线支架形成有绞线孔，所述钢绞线的内端通过所述绞线孔，贯穿所述绞线支架与所述承压结构呈固定布置。

进一步的，所述拉压型复合预应力锚索包括置于所述钻孔内的钢筋支架，所述钢筋的另一端贯穿所述钢筋支架延伸布置。

进一步的，所述拉压型复合预应力锚索包括第一注浆管以及第二注浆管，所述第一注浆管分别贯穿所述绞线支架与所述钢筋支架延伸至所述钻孔的底部；所述第二注浆管分别贯穿所述绞线支架与所述钢筋支架延伸至所述钻孔的底部。

进一步的，所述承压结构包括呈正对布置的第一承压板以及第二承压板，所述拉压型复合预应力锚索包括多条钢绞线以及多条钢筋，各个所述钢筋的一端分别贯穿所述第二承压板延伸穿设固定所述第一承压板；各个所述钢绞线贯穿所述第一承压板延伸穿设固定所述第二承压板。

进一步的，所述承压结构包括至少一个固定钢筋，所述固定钢筋置于所述第一承压板与所述第二承压板之间，且所述固定钢筋的两端分别与所述第一承压板与所述第二承压板呈固定布置。

进一步的，所述钢绞线套设有油脂管，沿所述钢绞线的圆周表面，所述油脂管环绕包围所述钢绞线。

进一步的，所述拉压型复合预应力锚索包括具有内螺纹的移动件、承压杆以及支撑杆，所述钢筋的外表面具有外螺纹，所述移动件套设所述钢筋，所述移动件与所述钢筋螺纹连接，所述移动件的内螺纹的旋向与所述钢筋的外螺纹旋向一致；所述承压杆的一端呈固定布置，所述承压杆与所述支撑杆的一端呈铰接布置形成加固部，所述支撑杆的另一端与所述移动件呈固定布置；当移动件沿背离钻孔底方向移动时，所述加固部朝外延伸布置。

进一步的，所述钢筋设有增阻块，所述增阻块呈正三角状布置；所述增阻块包括竖部、横部以及斜部，所述竖部、所述横部与所述斜部围合呈三角状，所述竖部贴合固定所述钢筋，所述横部沿背离钢筋方向呈横向延伸布置，所述斜部呈倾斜布置。

进一步的，所述钢筋设有抗拔杆，所述抗拔杆呈横向布置，所述抗拔杆的两端分别连接有连接线，所述连接线的另一端与所述钢绞线呈连接布置。

与现有技术相比，本发明提供的拉压型复合预应力锚索，钢绞线、钢筋以及承压结构组合形成复合锚索，施工时，复合锚索置入钻孔内，再进行注浆，最后张拉锁定钢绞线；由于锚固段采用钢筋，因此，可以承受地层的剪力，克服了传统预应力锚索无法承受地层剪力的缺点，且成本更为低廉；钢绞线与钢筋结合，可以极大提高整体锚固力，另外，钢绞线长度均相同，因此，不需要逐根分级张拉，仅需一次性施加预应力分级张拉即可，缩短了张拉时间，提高施工效率。

附图说明

图1是本发明提供的拉压型复合预应力锚索的布局示意图；

图2是本发明提供的拉压型复合预应力锚索的A部剖面示意图；

图3是本发明提供的拉压型复合预应力锚索的A部剖面示意图；

图4是本发明提供的拉压型复合预应力锚索的B部剖面示意图；

图5是本发明提供的拉压型复合预应力锚索的B部剖面示意图；

图6是本发明提供的拉压型复合预应力锚索的承压结构的布局示意图；

图7是本发明提供的拉压型复合预应力锚索的C部剖面示意图；

图8是本发明提供的拉压型复合预应力锚索的D部剖面示意图；

图9是本发明提供的拉压型复合预应力锚索的E部剖面示意图；

图10是本发明提供的拉压型复合预应力锚索的承压结构的布局示意图；

图11是本发明提供的拉压型复合预应力锚索的移动件与钢筋配合示意图；

图12是本发明提供的拉压型复合预应力锚索的加固件与钢筋配合示意图；

图13是本发明提供的拉压型复合预应力锚索的施工示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1-13所示，为本发明提供的较佳实施例。

本发明提供的拉压型复合预应力锚索，用于解决拉压型复合预应力锚索施工效率低的问题。

拉压型复合预应力锚索，包括钢绞线10、钢筋20以及承压结构30，钢绞线10、钢筋20与承压结构30分别下放至钻孔；钢绞线10的内端与承压结构30呈固定布置，钢绞线10的外端延伸至钻孔外，钢筋20的一端与承压结构30呈固定布置，钢筋20的另一端沿背离钢绞线10方向延伸布置；钻孔注浆，张拉锁定钢绞线10。

上述的拉压型复合预应力锚索，钢绞线10、钢筋20以及承压结构30组合形成复合锚索，施工时，复合锚索置入钻孔内，再进行注浆，最后张拉锁定钢绞线10；由于锚固段采用钢筋20，因此，可以承受地层的剪力，克服了传统预应力锚索无法承受地层剪力的缺点，且成本更为低廉；钢绞线10与钢筋20结合，可以极大提高整体锚固力，另外，钢绞线10长度均相同，因此，不需要逐根分级张拉，仅需一次性施加预应力分级张拉即可，缩短了张拉时间，提高施工效率。

本实施例中，拉压型复合预应力锚索包括置于钻孔内的绞线支架40，绞线支架40形成有绞线孔41，钢绞线10的内端通过绞线孔41，贯穿绞线支架40与承压结构30呈固定布置；在绞线支架40的作用下，提高钢绞线10的垂直型，保证张拉锁定效果；另外，后续进行注浆时，绞线支架40起到轴向密封作用。

沿钢绞线10的长度方向，多个绞线支架40呈间隔排列布置，多个绞线支架40对钢绞线10进行定位固定，提高钢绞线10的垂直型，保证张拉锁定效果。

绞线支架40具有多个绞线孔41，多个钢绞线10与多个绞线孔41呈一一对应布置；实现绞线支架40对多个钢绞线10进行定位固定，提高钢绞线10的垂直型，保证张拉锁定效果。

绞线支架40形成四个绞线孔41，其中，两个绞线孔41沿横向呈对应布置，另外两个绞线孔41沿纵向呈对应布置；四个绞线孔41呈两两十字交错布置，这样，多个钢绞线10贯穿绞线支架40，使整体受力更加均匀，提高张拉锚固效果。

绞线支架40呈圆环状布置，四个绞线孔41形成在绞线支架40的外边沿，且呈四角布置；使整体受力更加均匀，提高张拉锚固效果。

拉压型复合预应力锚索包括置于钻孔内的钢筋支架50，钢筋20的另一端贯穿钢筋支架50延伸布置；在钢筋20的作用下，起到定位固定作用，便于各个钢筋20的设置。

钢筋支架50具有多个钢筋孔51，钢筋20贯穿钢筋孔51延伸布置，多个钢筋20与多个钢筋孔51呈一一对应布置；实现钢筋支架50对多个钢筋20进行定位固定，便于各个钢筋20的设置。

钢筋支架50具有两个钢筋孔51以及两个注浆孔52，第一注浆管70与第二注浆管71分别贯穿注浆孔52，两个钢筋孔51沿横向呈间隔排列布置，两个注浆孔52沿纵向呈间隔排列布置；两个钢筋孔51与两个注浆孔52呈十字交错布置；这样，钢筋支架50对两个钢筋20施加作用力更加均匀；且第一注浆管70、第二注浆管71以及两个钢筋20配合效果更佳。

钢筋支架50包括拱起部以及两个贴合部，拱起部的连段分别与贴合部呈连接布置，贴合部与钢筋20呈平行布置，拱起部沿背离钢筋20方向呈弧形拱起布置；提高钢筋支架50的支撑固定效果；同时，注浆后，增大钢筋支架50的移动阻力，从而提高整体的锚固效果。

拉压型复合预应力锚索包括第一注浆管70以及第二注浆管71，第一注浆管70分别贯穿绞线支架40与钢筋支架50延伸至钻孔的底部；第二注浆管71分别贯穿绞线支架40与钢筋支架50延伸至钻孔的底部。

通过第一注浆管70进行第一次注浆，养护一段时间，例如4小时、6小时，根据施工需求，选择相应的养护时间；养护过程中，需转动或上下移动第二注浆管71，防止第二注浆管71凝固，便于第二次注浆后，第二注浆管71的回收；养护后，通过第二注浆管71进行第二次注浆；通过二次注浆，保证注浆效果饱满，提高承载力。

第一次可以采用常压灌注，第二次采用高压灌注；也可两次注浆均采用高压注浆；从而保证注浆饱满，保证锚固效果。

沿钻孔顶部至钻孔底部方向，钢绞线10、承压结构30以及钢筋20呈依次相对固定布置；这样，提高承受力，提高对地层剪力的承受。

承压结构30包括呈正对布置的第一承压板31以及第二承压板32，拉压型复合预应力锚索包括多条钢绞线10以及多条钢筋20，各个钢筋20的一端分别贯穿第二承压板32延伸穿设固定第一承压板31；各个钢绞线10贯穿第一承压板31延伸穿设固定第二承压板32；在第一承压板31与第二承压板32的作用下，增强多条钢绞线10以及多条钢筋20的设置稳固性。

承压结构30包括至少一个固定钢筋33，固定钢筋33置于第一承压板31与第二承压板32之间，且固定钢筋33的两端分别与第一承压板31与第二承压板32呈固定布置；在固定钢筋33的作用下，增强第一承压板31与第二承压板32之间的相对固定效果，提高整体的承压效果，提高固定支撑作用。

钢绞线10、钢筋20分别与承压结构30呈固定布置形成重合部，第一承压板31与第二承压板32之间形成承压空间，钢绞线10、钢筋20分别贯穿承压空间，这样，钢绞线10、钢筋20与承压结构30的整体结构更加稳固，保证锚固效果。

钢绞线10套设有油脂管11，沿钢绞线10的圆周表面，油脂管11环绕包围钢绞线10；避免影响后续的张拉锁定。

钢筋20采用直螺纹钢筋20，硬度较大，可以承受地层较大的剪力，提高锚固效果。

拉压型复合预应力锚索包括具有内螺纹的移动件90、承压杆92以及支撑杆91，钢筋20的外表面具有外螺纹，移动件90套设钢筋20，移动件90与钢筋20螺纹连接，移动件90的内螺纹的旋向与钢筋20的外螺纹旋向一致；承压杆92的一端呈固定布置，承压杆92与支撑杆91的一端呈铰接布置形成加固部，支撑杆91的另一端与移动件90呈固定布置；当移动件90沿背离钻孔底方向移动时，加固部朝外延伸布置。

由于，移动件90的内螺纹的旋向与钢筋20的外螺纹旋向一致，这样，移动件90不易相对钢筋20移动，提高整体承受力，从而锚固效果；当土层产生的推力大于移动件90的移动阻力时，移动件90朝向孔外移动，使承压杆92与支撑杆91呈张大状态，从而提高整体的移动阻力，从而提高锚索的锚固效果。

拉压型复合预应力锚索包括两个移动件90、两个承压杆92以及两个支撑杆91，两个钢筋20与两个移动件90呈一一对应布置，两个移动件90之间设有同步杆，同步杆的两端分别与两个移动件90呈固定布置；这样，两个移动件90受力时，同步受力、同步移动，提高移动件90的移动阻力，从而提高整体的锚固效果。

钢筋20设有增阻块93，增阻块93呈正三角状布置；增阻块93包括竖部、横部以及斜部，竖部、横部与斜部围合呈三角状，竖部贴合固定钢筋33，横部沿背离钢筋20方向呈横向延伸布置，斜部呈倾斜布置；在增阻块93的作用下，提高钢筋20的抗拔性，从而提高锚索整体的锚固效果。

拉压型复合预应力锚索包括至少一个抗拔件，抗拔件呈上大下小梯形状布置，各个钢筋20分别贯穿抗拔件，提高钢筋20的抗拔性，从而提高锚索整体的锚固效果。

包括多个抗拔件，多个抗拔件呈间隔布置，各个钢筋20分别贯穿各个抗拔件，这样，各个抗拔件分段增强抗拔性，极大提高钢筋20的抗拔性，从而提高锚索整体的锚固效果。

钢筋20设有抗拔杆60，抗拔杆60呈横向布置，抗拔杆60的两端分别连接有连接线61，连接线61的另一端与钢绞线10呈连接布置；在抗拔杆60的作用下，提高钢筋20的抗拔性，从而提高锚索整体的锚固效果。

抗拔杆60具有横向长度，两个钢绞线10之间具有横向间距，抗拔杆60的横向长度大于横向间距，这样，抗拔杆60与两个钢绞线10形成上小下大的三角状布置；提高钢筋20的抗拔性，从而提高锚索整体的锚固效果。

由于采用钢筋20，不用设置导向头，降低成本。

钢筋20的外围套设有套筒，套筒环绕包围钢筋20，使钢筋20更具防腐性，对钢筋20起到保护作用。

钢筋20设有多个加固件80，加固件80呈上大下小梯形状布置，各个钢筋20分别贯穿加固件80；在加固件80的作用下，增强钢筋20的抗拔力，提高整体的锚固效果；且有效正确钢筋20的承受力，提高承受土层剪力的承受。

加固件80包括第一加固杆81、两个斜杆83、第二加固杆82以及连接杆84，第一加固杆81、两个斜杆83与第二加固杆82围合呈梯形状布置，连接杆84的两端分别与第一加固杆81与第二加固杆82呈固定布置；有效增强加固件80的抗拔效果。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.拉压型复合预应力锚索，其特征在于，包括钢绞线、钢筋以及承压结构，所述钢绞线、所述钢筋与所述承压结构分别下放至钻孔；所述钢绞线的内端与所述承压结构呈固定布置，所述钢绞线的外端延伸至所述钻孔外，所述钢筋的一端与所述承压结构呈固定布置，所述钢筋的另一端沿背离所述钢绞线方向延伸布置；所述钻孔注浆，张拉锁定所述钢绞线。

2.如权利要求1所述的拉压型复合预应力锚索，其特征在于，所述拉压型复合预应力锚索包括置于所述钻孔内的绞线支架，所述绞线支架形成有绞线孔，所述钢绞线的内端通过所述绞线孔，贯穿所述绞线支架与所述承压结构呈固定布置。

3.如权利要求2所述的拉压型复合预应力锚索，其特征在于，所述拉压型复合预应力锚索包括置于所述钻孔内的钢筋支架，所述钢筋的另一端贯穿所述钢筋支架延伸布置。

4.如权利要求3所述的拉压型复合预应力锚索，其特征在于，所述拉压型复合预应力锚索包括第一注浆管以及第二注浆管，所述第一注浆管分别贯穿所述绞线支架与所述钢筋支架延伸至所述钻孔的底部；所述第二注浆管分别贯穿所述绞线支架与所述钢筋支架延伸至所述钻孔的底部。

5.如权利要求1-4任意一项所述的拉压型复合预应力锚索，其特征在于，所述承压结构包括呈正对布置的第一承压板以及第二承压板，所述拉压型复合预应力锚索包括多条钢绞线以及多条钢筋，各个所述钢筋的一端分别贯穿所述第二承压板延伸穿设固定所述第一承压板；各个所述钢绞线贯穿所述第一承压板延伸穿设固定所述第二承压板。

6.如权利要求5所述的拉压型复合预应力锚索，其特征在于，所述承压结构包括至少一个固定钢筋，所述固定钢筋置于所述第一承压板与所述第二承压板之间，且所述固定钢筋的两端分别与所述第一承压板与所述第二承压板呈固定布置。

7.如权利要求1-4任意一项所述的拉压型复合预应力锚索，其特征在于，所述钢绞线套设有油脂管，沿所述钢绞线的圆周表面，所述油脂管环绕包围所述钢绞线。

8.如权利要求1-4任意一项所述的拉压型复合预应力锚索，其特征在于，所述拉压型复合预应力锚索包括具有内螺纹的移动件、承压杆以及支撑杆，所述钢筋的外表面具有外螺纹，所述移动件套设所述钢筋，所述移动件与所述钢筋螺纹连接，所述移动件的内螺纹的旋向与所述钢筋的外螺纹旋向一致；所述承压杆的一端呈固定布置，所述承压杆与所述支撑杆的一端呈铰接布置形成加固部，所述支撑杆的另一端与所述移动件呈固定布置；当移动件沿背离钻孔底方向移动时，所述加固部朝外延伸布置。

9.如权利要求1-4任意一项所述的拉压型复合预应力锚索，其特征在于，所述钢筋设有增阻块，所述增阻块呈正三角状布置；所述增阻块包括竖部、横部以及斜部，所述竖部、所述横部与所述斜部围合呈三角状，所述竖部贴合固定所述钢筋，所述横部沿背离钢筋方向呈横向延伸布置，所述斜部呈倾斜布置。

10.如权利要求1-4任意一项所述的拉压型复合预应力锚索，其特征在于，所述钢筋设有抗拔杆，所述抗拔杆呈横向布置，所述抗拔杆的两端分别连接有连接线，所述连接线的另一端与所述钢绞线呈连接布置。