CN203701092U - 挤压锁头应力分散型高吨位锚索 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种挤压锁头应力分散型高吨位锚索，包括钢绞线、锁固装置、钢绞线胶套、导向套、注浆体、钢绞线支架、锚垫板和工作锚，钢绞线装置在钢绞线支架上，锁固装置等间隔穿装在锚索锚固段的钢绞线上，并挤压成形为一体，钢绞线胶套包裹在位于锚索自由段的钢绞线上，导向套套装在钢绞线束的最前端，外露的钢绞线通过锚垫板和工作锚进行锁定安装，形成锚索骨架，其锚固段设置在注浆体内。本产品的锚索骨架在整体插入锚孔时，可避免最前端扎入孔壁，导向套可将锚孔中流沙泥浆进行排挤分离并挤扩到孔壁内，保障顺利进行推进，挤压成型后的锁套与钢绞线以及弹簧均紧固为一体，可以承受较大的预应力，避免钢绞线与注浆结石体脱离现象的发生。

Description

挤压锁头应力分散型高吨位锚索

技术领域

 本实用新型涉及土木建筑工程领域，具体涉及一种锚固限位锁定装置，特别是涉及一种挤压锁头应力分散型高吨位锚索。

背景技术

截至目前为止，超大深基坑支护结构跨中危险侧壁水平位移与非跨中侧壁水平位移控制，均采用对群锚施加预应力的办法进行控制；或采用内支撑进行深基坑水平位移控制。在岩体、坝基、边坡、地下洞室加固技术中预应力锚索是一种施工方法简便、加固效果明显、经济效益显著的施工技术。这一技术已广泛应用于水电、铁路、矿山、建筑、隧道等领域。我国岩体预应力锚固技术由六十年代开始起步，由于机具不配套，施工工艺落后，满足不了工程需要。进入八十年代中期，我国的预应力锚杆技术有了较大的发展，预应力锚索已普通地应用于坝体、坝基加固处理，地下洞室高边墙加固处理，建筑深基坑支护、不稳定的高边坡加固处理、闸墩、闸室加固等。

现有预应力锚索普遍把钢绞线端部捆绑成一束，推进到锚孔内，并灌注水泥浆，形成注浆结石体；在锚索成孔过程中钢绞线束向孔内推进时遇到的阻力较大、较费力，甚至钢绞线束推不到孔底就扎到了孔壁内卡死在孔中央，出现这类问题的原因是，在向孔内推进时，钢绞线束端部极易插入到孔壁中，阻碍钢绞线束的推进，若遇到砂层翻砂鼓水易塌孔区域，锚索孔局部塌孔时，钢绞线束向孔内推进更是困难重重，时常有钢绞线束送入孔内送不到位的情况发生。对没有送达到设计锚孔孔底深度的锚索，就是一根报废的锚索，若对其注浆，对其结石体成型后的该锚索施加预应力达到设计张拉值时，钢绞线极易与注浆结石体产生脱离现象，造成岩体、坝基、建筑基坑等坍塌现象，尤其是在楼群建筑非常密集的大城市中，对于超大深基坑支护结构跨中危险侧壁水平位移控制与非跨中侧壁水平位移控制更显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足，提供了一种挤压锁头应力分散型高吨位锚索，其特征在于：它包括钢绞线、锁固装置、钢绞线胶套、导向套、注浆体、钢绞线支架、锚垫板和工作锚，所述钢绞线装置在钢绞线支架上，所述锁固装置等间距地穿装在锚索锚固段的钢绞线上，并与钢绞线挤压成一体，所述钢绞线胶套套装在位于锚索张拉自由段的钢绞线上，所述导向套套装在多根钢绞线形成的钢绞线束的前端，承台梁外侧外露的钢绞线通过锚垫板和工作锚进行锁定安装，形成锚索骨架，所述锚索骨架的锚固段设置在注浆体内。

进一步的，锁固装置包括套筒以及穿装在套筒内的弹簧。

进一步的，所述锁固装置等间距错开设置在钢绞线上。

进一步的，所述钢绞线支架的截面为多角形，其中部设置有通孔，所述钢绞线均匀设置在钢绞线支架的内凹处。

进一步的，所述导向套为圆锥形，其锥尖部设有透水孔。

进一步的，所述挤压锁头应力分散型高吨位锚索适用于锚索锚固段有粘结或无粘结钢绞线类型的锚索。

进一步的，所述锁固装置与钢绞线挤压成型后，弹簧被挤压到套筒内壁和钢绞线外圈，变形成丝牙状，使套筒和钢绞线咬合成一体。

采用上述技术方案，本实用新型的产生的技术效果有：本产品对现有锚索结构进行了改进，相比于现有锚索结构，本产品钢绞线形成的锚索骨架整体在放入锚孔时，避免直接插入孔壁中；钢绞线束前端安装透水的锥形导向套可以将锚孔中的流沙泥浆进行排挤分离并挤扩到锚孔孔壁内，保障钢绞线束在锚孔截面的中心顺利推进；即使遇到翻砂鼓水易塌孔区域，锚孔局部塌孔时，钢绞线束仍可顺利穿入。注浆结石体成型后，套筒、钢绞线和弹簧（夹在套筒内壁和钢绞线外圈之间缝隙处的弹簧）三者相互咬合构成了联合共同体，这个共同体与注浆结石体联合工作，可以承受千斤顶施加给钢绞线较大的预应力，避免了钢绞线与注浆结石体发生脱离现象。在楼群建筑非常密集的大城市中，对于超大深基坑支护结构跨中侧壁水平位移及非跨中侧壁水平位移提供了有效的控制，为建筑施工的安全提供了保障。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是A-A向剖视图；

图3是本实用新型的锁固装置结构示意图；

其中：1、钢绞线  2、锁固装置  3、钢绞线胶套  4、导向套  5、注浆体  6、钢绞线支架  8、锚垫板  9、工作锚  10、承台梁  11、锚索张拉自由段  12、锚索锚固段  41、透水孔  61、通孔  21、套筒  22、弹簧。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1-图3所示，本实用新型的结构示意图，一种挤压锁头应力分散型高吨位锚索，它包括钢绞线1、锁固装置2、钢绞线胶套3、导向套4、注浆体5、钢绞线支架6、锚垫板8和工作锚9，钢绞线支架6的截面为多角形，其中部设置有通孔61，钢绞线1均匀分散设置在钢绞线支架6的内凹处，锁固装置2包括套筒21以及穿装在套筒21内的软钢丝弹簧22，锁固装置2等间距地穿装在锚索锚固段12的钢绞线上，并应用液压钳加压到30-50Mpa，将套筒21、弹簧22及钢绞线1挤压成形为一体。在挤压过程中，套筒21受外力作用变细变长，软钢丝弹簧22被挤压到套筒21内壁和钢绞线1的外圈，彼此咬合变形成丝牙状，相当于在套筒21内壁及钢绞线1外侧分别设置了内丝和外丝丝牙，使套筒21和钢绞线1紧紧咬合成一体，增强套筒21与钢绞线1之间连接的紧固性，使套筒21与钢绞线1不易拔离。钢绞线胶套3包裹在位于锚索张拉自由段11的钢绞线1上，在向锚索锚固段12注浆时，钢绞线胶套3可以有效防止锚索张拉自由段11的钢绞线1之间在入孔浆液作用下产生粘连。导向套4为圆锥形，其锥尖部设有透水孔41，导向套4套装在多根钢绞线1形成的钢绞线束的最前尖端，引导钢绞线束在锚孔中央推进，直至推向锚索孔孔底。承台梁10外侧外露的钢绞线1安装工作锚9和锚垫板8，用液压千斤顶对钢绞线1施加达到设计要求的预应力值，钢绞线1伸长后，对钢绞线1进行锁定。钢绞线1、锁固装置2、钢绞线胶套3、导向套4、钢绞线支架6、工作锚9和锚垫板8，共同形成锚索骨架，锚索骨架设置在注浆体5内。  

在锚索张拉自由段11的多根钢绞线上，套装钢绞线胶套3，本产品的钢绞线胶套3与钢绞线1套装为一体，可防止锚索张拉自由段11内的钢绞线1与锚孔内的水泥浆产生粘结。

此外，本实用新型的挤压锁头应力分散型高吨位锚索适用于在锚索锚固段11有粘结或无粘结钢绞线类型的锚索。

在应用时，由于本产品的锚索骨架横截面的整体直径较锚孔直径小，在钢绞线束穿孔过程中，由于导向套的设置，锚索骨架不会与孔壁产生干涉及阻力。同时，在钢绞线束穿孔过程中，锥形导向套可以将流沙或泥浆分离并挤扩到锚孔孔壁内，这样，钢绞线束在导向套的作用下可以顺利地把钢绞线束推送至锚孔底部，使锚索骨架顺利达到设计深度。注浆管随锚索骨架同时放入，锚索骨架达到设计深度时并对锚固段进行注浆，锚孔张拉自由段的钢绞线外侧包裹有钢绞线胶套，可以有效防止锚索自由段的钢绞线与入孔的水泥浆产生粘连。注浆完毕后，钢绞线、钢绞线支架、锁固装置与注浆体形成一体结构。在工作锚上用千斤顶对锚索内的每根钢绞线均衡地施加预应力，由于钢绞线及套筒均融合在注浆体内，钢绞线承受的拉力传送至套筒上，进一步的传送至注浆体上，这样，锚索能够承受更大的拉力，且钢绞线不会与注浆体产生脱离现象。

目前应用的普通锚索的钢绞线在张拉时，是在克服水泥结石体握裹钢绞线的阻力来做功的。当外部千斤顶施加的预应力大于水泥结石体握裹钢绞线的阻力时，钢绞线将从水泥结石体中被拉脱。通过安装锚索测力仪监测得知，岩土工程中的普通锚索的预应力损失高达20~40%，岩土工程中的普通锚索实际承担的拉力只达到设计拉力值30%左右。现在所使用的岩土锚固结构大体上有拉力型和压力型锚索，无论那种类型的锚索，其张拉力都是集中传给地基,这时地基和锚固体产生很多不利影响，为了克服张拉力传给地基时，能分散地下结构承受的极限荷载,使其均匀受力,以防止应力集中，减小应力、应变，为提高普通锚索实际承担的拉力值，使之接近或达到设计拉力值的60~75%左右，并有效地减小预应力损失，防止应力集中挤压挤坏紧固后的锁头附近的水泥结石体。为此，开发了本产品即挤压锁头应力分散型高吨位锚索。本产品在每根钢绞线上分散布置的紧固后的锁头结构，即将弹性体的钢绞线作为锚索使用时，如果给锚索施加张拉力，则钢绞线均匀地伸长。利用钢绞线的这一性质，在每根钢绞线上安装多个锁固装置，根椐张拉力的大小，钢绞线产生相应的伸长。起初是靠最末端的锁固装置将张拉力传递给水泥结石体，接着当达到所规定的张拉力除以锁固装置的个数所得的张拉力的2倍以上时，张拉力通过最末端的第三个锁固装置传给水泥结石体，依此类推，张拉力顺次传给下面的水泥结石，这样张拉力就被均等分散了。

相比于现有的锚索结构，本产品的锚索挖掘了普通锚索承载力的潜在能力，充分利用已有锚索的潜在的资源，最大限度地充分利用了锚索资源的承载能力，使锚索的使用功能得到了进一步提高，且本锚索结构能够承受更大的预紧力，可以分散地下结构承受的极限荷载，防止应力集中减小应力、应变、减少预应力损失，锚索锚固段更加稳定，保障了建筑施工的安全。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种挤压锁头应力分散型高吨位锚索，其特征在于：它包括钢绞线（1）、锁固装置（2）、钢绞线胶套（3）、导向套（4）、注浆体（5）、钢绞线支架（6）、锚垫板（8）和工作锚（9），所述钢绞线（1）装置在钢绞线支架（6）上，所述锁固装置（2）等间距地穿装在锚索锚固段（12）的钢绞线（1）上，并与钢绞线（1）挤压成一体，所述钢绞线胶套（3）套装在位于锚索张拉自由段（11）的钢绞线（1）上，所述导向套（4）套装在多根钢绞线（1）形成的钢绞线束的前端，承台梁（10）外侧外露的钢绞线(1）通过锚垫板（8）和工作锚（9）进行锁定安装，形成锚索骨架，所述锚索骨架的锚索锚固段（12）设置在注浆体（5）内。

2.根据权利要求1所述的挤压锁头应力分散型高吨位锚索，其特征在于：所述锁固装置（2）包括套筒（21）以及穿装在套筒（21）内的弹簧（22）。

3.根据权利要求1或2所述的挤压锁头应力分散型高吨位锚索，其特征在于：所述锁固装置（2）等距错开设置在钢绞线上。

4.根据权利要求1所述的挤压锁头应力分散型高吨位锚索，其特征在于：所述钢绞线支架（6）的截面为多角形，其中部设置有通孔（61），所述钢绞线（1）均匀设置在钢绞线支架（6）的内凹处。

5.根据权利要求1所述的挤压锁头应力分散型高吨位锚索，其特征在于：所述导向套（4）为圆锥形，其锥尖部设有透水孔（41）。

6.根据权利要求1所述的挤压锁头应力分散型高吨位锚索，其特征在于：所述挤压锁头应力分散型高吨位锚索适用于在锚索锚固段（12）有粘结或无粘结钢绞线类型的锚索。

7.根据权利要求2所述的挤压锁头应力分散型高吨位锚索，其特征在于：所述锁固装置（2）与钢绞线（1）挤压成型后，弹簧（22）被挤压到套筒（21）内壁和钢绞线（1）外圈，变形为丝牙状，使套筒（21）和钢绞线（1）咬合成一体。

8.根据权利要求1所述的挤压锁头应力分散型高吨位锚索，其特征在于：所述钢绞线胶套（3）与锚索张拉自由段（11）的钢绞线（1）套装为一体。