CN111764385A - 一种采用双层波纹套管实现双层防腐的锚索结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种采用双层波纹套管实现双层防腐的锚索结构，在锚固段的钢绞线外围设有双层塑料波纹套管；锚固段内侧波纹套管和钢绞线间、双层波纹套管间采用工厂预灌水泥浆凝固体填实而形成锚固段预制体，锚固段预制体的内侧波纹套管前端密封连接防水盖板，锚固段预制体的外侧波纹套管前端密封连接导向帽，锚固段预制体还预埋从内侧波纹套管内穿过防水盖板和导向帽的前端外浆管。本发明为地下洞室支护提供了一种有效的、防腐能力更强的锚索结构。

Description

一种采用双层波纹套管实现双层防腐的锚索结构
技术领域
本发明涉及一种采用双层波纹套管实现双层防腐的锚索结构，主要适用于地层加固和容许地层有适量变形的工程。
背景技术
锚索是一种主要承受拉力的杆状构件，它是通过钻孔将钢绞线或高强钢丝固定于深部稳定的地层中，并在被加固体表面通过张拉产生预应力，从而达到使被加固体稳定和限制其变形的目的，锚索由锚具、预应力钢绞线或高强度钢丝及附件组成。按钢绞线的类型分为有粘结式和无粘结式。随着锚固技术的发展，对锚索的可靠性和耐久性要求越来越高，越来越精，特别是永久建筑物要求采用永久防护锚索；对外锚头，要求有可靠的锚固效果，避免产生滑丝等因素造成预应力损失；对锚索体要求具有高强、低松弛、以及高防护性能。预应力锚索埋设在地层深处，工作条件非常恶劣，由直径很小的钢丝组成的钢绞线处于高拉应力条件下，易出现应力腐蚀，锚索体的腐蚀是影响锚索寿命的最大威胁因素。国内外因锚索防腐保护构造设计施工不当出现腐蚀而导致锚索破坏的事故时有发生。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种采用双层波纹套管实现双层防腐的锚索结构。本发明所采用的技术方案是：
一种采用双层波纹套管实现双层防腐的锚索结构，包括锚固段、自由段和锚头，其特征在于在锚固段的钢绞线外围设有双层塑料波纹套管，在自由段的钢绞线外设有光滑塑料套管；锚固段内侧波纹套管和钢绞线间、双层波纹套管间采用工厂预灌水泥浆凝固体填实而形成锚固段预制体，锚固段预制体的内侧波纹套管前端密封连接防水盖板，锚固段预制体的外侧波纹套管前端密封连接导向帽，锚固段预制体还预埋从内侧波纹套管内穿过防水盖板和导向帽的前端外浆管。
在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案，或对这些进一步的技术方案组合使用：
自由段的光滑塑料套管一直延伸到锚固段并用环件和粘结剂密封连接，并用粘剂与锚固段的内侧波纹套管有效密封粘结；自由段的光滑塑料套管延伸至导向钢管中，并与导向钢管之间密封，自由段的光滑塑料套管内的后端也被密封，锚固段后端的双层波纹套管间用环件和粘结剂密封连接；所述导向钢管从自由段的端部一直延伸到锚头的承力垫板的孔内顶部，所述锚头设置有封闭锚头的钢保护帽，所述钢保护帽和承力垫板密封。
在锚固段和自由段之间密封隔离；锚固段钢绞线不含PE套，采用两层塑料波纹套管并在两层塑料波纹套管之间填充水泥浆凝固体填实及用螺旋金属丝隔离结构隔离；自由段采用一层光滑塑料套管并与钢绞线外侧的PE套组成双层防腐结构。
在自由段的塑料套管外和锚固段的外侧波纹套管外套有对中支架，锚固段波纹套管间套有螺旋金属丝结构隔离。
锚固段的塑料波纹套管和自由段的光滑塑料套管在交界处重叠，两者通过粘剂连接。
所述自由段包括自由段对中支架和隔离架、内部进浆管、内部回浆管、外侧后端浆管、光滑塑料套管以及带PE套钢绞线。
所述锚固段包括导向帽、前端外浆管、隔离架、波纹套管间螺旋金属丝隔离结构、锚固段内侧塑料波纹套管和外侧塑料波纹套管以及剥离了PE套的钢绞线、内侧塑料波纹套管的内端防水盖板，波纹套管间螺旋金属丝隔离结构处在内外侧塑料波纹套管之间，锚固段内侧波纹套管和钢绞线间、外侧和内侧波纹套管间采用工厂预灌水泥浆凝固体填实。
自由段近锚头端以及锚头钢保护帽中张拉完成后填充防腐结构。
本发明采用双层波纹套管对锚索锚固段进行双层防腐，采用光滑塑料套管和PE套对自由段进行双层防腐，同时采用的进回浆管的布置以及工程预制锚固段的方案解决了灌浆问题，锚头的设计有利于地下工程跨度的减小，本发明为地下洞室支护提供了一种有效的、防腐能力更强的锚索结构。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是本发明实施例的自由段的A-A剖面结构示意图。
图3是本发明实施例的锚固段的B-B剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本专利进行进一步说明。
如图1所示，一种采用双层波纹套管实现双层防腐的锚索结构，它包括锚固段100、自由段200和锚头300。
锚固段100包含导向帽101、外侧进浆管102(端头超过导向帽101)、隔离架103和锚固段对中支架104、波纹套管间螺旋金属丝隔离结构105、带防腐功能的外侧塑料波纹套管106、带防腐功能的内侧塑料波纹套管107、剥除PE套并清除油脂的钢绞线108以及内侧波纹套管内端的塑料防水盖板109；锚固段内侧波纹套管和钢绞线间、波纹套管间采用工厂预灌水泥浆凝固体400填实；波纹套管间螺旋金属丝隔离结构105处在外侧塑料波纹套管106和内侧塑料波纹套管107之间；外侧塑料波纹套管106和导向帽101之间用粘剂连接密封；外侧进浆管102的布置，可一次注满塑料套管和岩壁侧间的空隙，方便操作；对中支架104套在外侧塑料波纹套管106外并与锚索孔孔壁配合、波纹套管间螺旋金属丝隔离结构105到扶持和对中功能，避免在灌浆过程中内外侧塑料波纹套管106/107移位而导致防腐保护结构的不均匀性，提高防腐保护效果及整体的力学性能。
锚固段内侧波纹套管和钢绞线间、双层波纹套管间采用工厂预灌水泥浆凝固体填实而形成锚固段预制体，锚固段预制体的内侧波纹套管107前端密封连接防水盖板109，锚固段预制体的外侧波纹套管106前端密封连接导向帽101，外侧进浆管102预埋在锚固段预制体中，并穿过防水盖板109和导向帽107；密封连接防水盖板109可确保锚索头部也保持双层防腐，与内侧塑料波纹套管107用粘剂有效密封。
自由段200包含自由段内部进浆管201、对中支架202、隔离架203、带防腐功能的光滑塑料套管204、自由段内部回浆管205、外侧回浆管206、导向钢管207以及带PE套的钢绞线208。外侧进浆管102穿过自由段200。对中支架202套在光滑塑料套管204外并与锚索孔孔壁配合起到扶持和对中功能，避免在灌浆过程中光滑塑料套管204移位而导致防腐保护结构的不均匀性，提高防腐保护效果及整体的力学性能。
塑料波纹套管不仅带防腐功能还可提供足够锚固摩擦力。自由段的光滑塑料套管204和锚索孔壁600之间、自由段的光滑塑料套管204内部被灌浆凝固体500填实；锚固段的外侧塑料波纹套管106与孔壁600之间被灌浆凝固体500填实。
锚头300包含找平基础混凝土301(管102、201、204、205、206埋设其中)、锚具302、用于封闭锚头的钢保护帽303(与承压垫板密封)、承压垫板(由三块钢垫板304构成，亦可增加或减少块数)、固定下垫板的四根螺栓锚杆305以及锚头里面填充的防腐结构306，所述防腐结构306可以采用防腐材料填充构成，比如水泥浆凝固体或油脂，钢保护帽303的设计可最大程度减小锚头侵占的空间，有利于地下洞室跨度的减小。
自由段的光滑塑料套管204与导向钢管207搭接一定长度并采用橡胶密封环702密封。同一位置处光滑塑料套管204内部采用沥青704封堵。导向钢管207从自由段的端部一直延伸到所述承力垫板的孔内并可一直延伸到承压垫板的孔内顶部即上钢垫板304的孔内，所述钢保护帽303和承力垫板中的上钢垫板304密封。这样，可起到全面的防腐保护，导向钢管207则不仅用于孔口导向并可起到在锚头内部对防腐结构和钢绞线的完全密封作用。
在锚固段100和自由段200之间的光滑塑料套管和内侧塑料波纹套管107有一定的搭接长度，在锚固段的后端，在双层塑料波纹套管之间采用橡胶密封环701有效密封，同一位置处内侧塑料波纹套管107内部采用沥青703封堵。锚固段的外侧进浆管102可一次性注满锚固段100和自由段200的塑料套管外侧和孔壁600的空隙，方便施工、保证施工质量和各部位的功能发挥。
优选的，锚固段和自由段的塑料套管不是整根而是断开的，锚固段采用波纹套管可以保证波纹套管与水泥浆间有足够的锚固力，自由段采用光滑套管可以保证锚固力不传递到自由段。
附图标号400为工厂预制的水泥浆凝固体。附图标号500为现场灌注的水泥浆凝固体。
实施步骤为：工厂预制完锚固段运输至现场，现场在钻孔和清孔完成后，包括锚固段和自由段在内的钢绞线、塑料套管、对中支架、隔离架等组成的锚索入孔600。其中，锚固段的钢绞线可在适当部位用无锌铅丝110捆扎。
利用外部进浆管102注入纯水泥浆，利用自由段内侧进浆管201对自由段200内侧进行灌浆，待外部回浆管206和自由段内部回浆管205的上端孔口稳定回浆后，停止注浆。当灌浆浆体达到指定强度后，进行锚索张拉并预紧锁定。最后，进行封孔回填灌浆，钢制保护帽303与承压板密封。
本实施例说明及附图的进回浆管对应的为当锚索孔为俯孔的情况，对于仰孔进回浆管则功能相应对调，即俯孔的进浆管作为仰孔回浆管，俯孔的回浆管作为仰孔的进浆管。
以上所述仅为发明的具体实施案例，本发明的技术特征并不局限于此，任何相关领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种采用双层波纹套管实现双层防腐的锚索结构，包括锚固段、自由段和锚头，其特征在于在锚固段的钢绞线外围设有双层塑料波纹套管，在自由段的钢绞线外设有光滑塑料套管；锚固段内侧波纹套管和钢绞线间、双层波纹套管间采用工厂预灌水泥浆凝固体填实而形成锚固段预制体，锚固段预制体的内侧波纹套管前端密封连接防水盖板，锚固段预制体的外侧波纹套管前端密封连接导向帽，锚固段预制体还预埋从内侧波纹套管内穿过防水盖板和导向帽的前端外浆管。
2.如权利要求1所述的一种采用双层波纹套管实现双层防腐的锚索结构，其特征在于：自由段的光滑塑料套管一直延伸到锚固段并用环件和粘结剂密封连接，并用粘剂与锚固段的内侧波纹套管有效密封粘结；自由段的光滑塑料套管延伸至导向钢管中，并与导向钢管之间密封，自由段的光滑塑料套管内的后端也被密封，锚固段后端的双层波纹套管间用环件和粘结剂密封连接；所述导向钢管从自由段的端部一直延伸到锚头的承力垫板的孔内顶部，所述锚头设置有封闭锚头的钢保护帽，所述钢保护帽和承力垫板密封。
3.如权利要求1所述的一种采用双层波纹套管实现双层防腐的锚索结构，其特征在于：在锚固段和自由段之间密封隔离；锚固段钢绞线不含PE套，采用两层塑料波纹套管并在两层塑料波纹套管之间填充水泥浆凝固体填实及用螺旋金属丝隔离结构隔离；自由段采用一层光滑塑料套管并与钢绞线外侧的PE套组成双层防腐结构。
4.如权利要求1所述的一种采用双层波纹套管实现双层防腐的锚索结构，其特征在于：在自由段的塑料套管外和锚固段的外侧波纹套管外套有对中支架，锚固段波纹套管间套有螺旋金属丝结构隔离。
5.如权利要求1所述的一种采用双层波纹套管实现双层防腐的锚索结构，其特征在于：锚固段的塑料波纹套管和自由段的光滑塑料套管在交界处重叠，两者通过粘剂连接。
6.如权利要求1所述的一种采用双层波纹套管实现双层防腐的锚索结构，其特征在于：所述自由段包括自由段对中支架和隔离架、内部进浆管、内部回浆管、外侧后端浆管、光滑塑料套管以及带PE套钢绞线。
7.如权利要求1所述的一种采用双层波纹套管实现双层防腐的锚索结构，其特征在于：所述锚固段包括导向帽、前端外浆管、隔离架、波纹套管间螺旋金属丝隔离结构、锚固段内侧塑料波纹套管和外侧塑料波纹套管以及剥离了PE套的钢绞线、内侧塑料波纹套管的内端防水盖板，波纹套管间螺旋金属丝隔离结构处在内外侧塑料波纹套管之间，锚固段内侧波纹套管和钢绞线间、外侧和内侧波纹套管间采用工厂预灌水泥浆凝固体填实。
8.如权利要求1所述的一种采用双层波纹套管实现双层防腐的锚索结构，其特征在于：自由段近锚头端以及锚头钢保护帽中张拉完成后填充防腐结构。
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