CN110067247B - 用于欠稳定边坡的大变形锚索及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于欠稳定边坡的大变形锚索及其制作方法，包括锚索本体，锚索本体包括穿设在隔离架上的注浆管和多束钢绞线，多束钢绞线的右端锚固有承载板和导向帽，锚索本体上设置有锚索拉力调节段，锚索拉力调节段包括护筒，位于护筒内的多束钢绞线上穿固有锚定板，每对锚定板上锚固有拉杆，位于每对锚定板之间的多束钢绞线长度相等并大于每对锚定板的间距L；护筒两端固连有端板，注浆管向右延伸出承载板。本发明锚索本体上设置有锚索拉力调节段，在运行期内每拉断一节拉杆，存在冗余长度处的钢绞线被拉直后使钢绞线相应增加一定长度，使锚索本体的预应力最大变形量增加，保证锚索继续对边坡提供锚固力，提高了边坡的安全系数。

Description

用于欠稳定边坡的大变形锚索及其制作方法

技术领域

本发明涉及边坡锚固工程，尤其是涉及一种用于欠稳定边坡的大变形锚索，还涉及一种大变形锚索的制作方法。

背景技术

锚索是边坡深层加固的主要措施。锚索是外端固定于坡面，内端穿过边坡滑动面锚固在稳定岩体中的预应力钢绞线，使边坡处于压紧状态，从而抵消下滑力，以提高边坡岩体的整体性，起到稳定边坡的作用。

对稳定性差的边坡而言，若边坡工程在运营期间的安全状态继续恶化，即边坡在运行期间仍存在继续变形情况， 将会导致锚索变形继续增加，进而使锚索预应力持续增长。但是由于钢绞线的弹性变形极其有限，锚索变形一旦超过其自由段的最大弹性变形量，将会引起锚头失效，导致锚索松弛甚至断裂，进一步导致坡面钢筋混凝土地梁或框架开裂变形，最终导致锚索失效。因而，在运行期维护工人需要定期检测锚索预应力，以便及时补打锚索，进一步保证边坡的稳定性。但是，在运行期间往往存在锚索补打不及时的情况，使得该边坡存在不可预测的安全隐患，并且补打锚索不仅造成原有锚索的浪费，还增加了边坡维护成本。因而，如何设计一种变形量较大的锚索以满足欠稳定边坡的加固需求是本领域技术人员亟待解决的重要问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于欠稳定边坡的大变形锚索，还提供了一种大变形锚索的制作方法，本大变形锚索的锚索拉力调节段内的钢绞线存在冗余长度，拉直后能够抵消因边坡变形而导致的自由段钢绞线的伸长，进而减小锚索内力，确保锚索继续对边坡提供锚固力，提高了边坡的安全系数。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的用于欠稳定边坡的大变形锚索，包括锚索本体，所述锚索本体包括穿设在隔离架上的注浆管和多束钢绞线，所述多束钢绞线的右端锚固有承载板和导向帽，靠近所述承载板的所述锚索本体上设置有锚索拉力调节段，所述锚索拉力调节段包括套装在多束所述钢绞线上的护筒，位于所述护筒内的多束所述钢绞线上穿固有至少一对锚定板，每对所述锚定板的中部对应开设有一对拉杆孔，每对所述拉杆孔内均锚固有拉杆，位于每对锚定板之间的多束钢绞线长度相等并大于每对锚定板的间距L；所述护筒的两端固连有端板，两所述端板上均布开设有多对与多束所述钢绞线束一一对应的通孔，每束钢绞线与所述通孔通过止浆塞封闭；所述注浆管向右穿至护筒时由护筒外侧穿过并向右延伸出承载板。

所述拉杆为多节，多节拉杆的屈服力自左向右依次增加，位于最左方的拉杆屈服力为锚索设计锚固力的1.1倍，位于最右方的拉杆屈服力不大于锚索设计锚固力极限值的0.8倍。

所述护筒长度=护筒内任一束所述钢绞线的伸直长度+10cm，护筒外径=钻孔孔径-注浆管外径-2cm。

位于每对所述锚定板之间的每束钢绞线的冗余长度均为10～20cm；每节所述拉杆的长度为10～15cm。

所述注浆管为塑胶软管。

所述锚索本体的钢绞线为4束、6束、8束或10束。

本发明还提供了一种用于欠稳定边坡的大变形锚索的制作方法，包括以下步骤：

第一步，截取多束长度相等的钢绞线，在多束钢绞线的右端部标注每对锚定板的位置，将锚定板依次穿设在钢绞线上并调整至标注位置处，在每对锚定板之间锚固一节拉杆，拉杆锚固完成后利用夹片将多束钢绞线分别锚固在锚定板上；然后将护筒自钢绞线右端穿入，调节护筒位置使其完全将锚定板遮盖，再从多束钢绞线的两端分别穿设一个端板，用止浆塞将端板的通孔封闭，将两端板分别焊接或粘接在护筒左右两端，完成锚索拉力调节段的制作；

第二步，锚索拉力调节段制作完成后，在位于锚索拉力调节段左、右两侧的多束钢绞线上每隔1.5～2m安装一个隔离架，在位于锚索拉力调节段右侧的两个隔离架之间安装束线环；在位于多束钢绞线的右端依次锚固承载板和导向帽；最后将注浆管自左向右依次穿过多个隔离架，使注浆管的右端向右延伸出承载架，完成本大变形锚索的制作。

本发明优点在于靠近锚固段的锚索本体自由段端部设置有锚索拉力调节段，在运行期内若锚索内力超过一定值后将锚索拉力调节段的拉杆拉断后，存在冗余长度处的钢绞线被拉直后使钢绞线相应增加一定长度，使锚索本体的预应力最大变形量增加，减少了锚索内力，进一步保证锚索继续对边坡提供锚固力，提高了边坡的安全系数，安全性高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中锚索拉力调节段的放大结构示意图。

图3是图2中A-A向的剖视放大结构示意图。

图4是本发明所述隔离架的结构示意图。

图5是本发明的施工状态图。

具体实施方式

如图1-3所示，本发明所述的用于欠稳定边坡的大变形锚索，包括锚索本体，所述锚索本体包括穿设在隔离架1上的六束钢绞线2和注浆管3（塑胶软管），隔离架1为多个，每相邻两个隔离架1的间距为1.5～2.0m；六束钢绞线1的右端锚固有承载板4和导向帽5，靠近承载板的锚索本体上设置有锚索拉力调节段（即锚索拉力调节段设置在靠近锚索锚固段的锚索自由段上），锚索拉力调节段包括套装在钢绞线2上的护筒6，护筒6左端和右端均焊接有端板7（当然，端板7也可以粘接在护筒6上），两端板7沿其周向均匀间隔开设有六对与钢绞线2线束一一对应的通孔，每束钢绞线2与通孔之间通过止浆塞8封闭；

如图2所示，位于护筒6内的六束钢绞线21上穿固有三对锚定板9（根据欠稳定边坡变形量大小，锚定板9还可以是一对、两对、四对对或更多对），每对锚定板9的中部对应开设有一对锚固拉杆10的拉杆孔，每对拉杆孔内均锚固有一节长度为10～15cm的拉杆10，三节拉杆10的屈服力自左向右依次增加，其中位于最左方的拉杆10屈服力为锚索设计锚固力的1.1倍，每节拉杆10的屈服力为前一节拉杆10屈服力的1.05～1.1倍，位于最右方的拉杆10屈服力不超过锚索设计锚固力极限值的0.8倍；

如图2、3所示，每对锚定板9沿其周向均匀间隔开设有用于穿设钢绞线2束的穿线孔，六束钢绞线2对应穿过穿线孔并通过夹片锚固在锚定板9上，每对锚定板9之间的六束钢绞线2的长度相等并大于每对锚定板9的间距，每对锚定板9之间的每束钢绞线2的冗余长度（即每对锚定板9之间的钢绞线2伸直长度与每对锚定板9间距L的差值）为10～20cm，即锚索拉力调节段的钢绞线2冗余总长度为30～60cm；当锚索内力达到一定值后，拉杆10达到其屈服强度后依次断裂，每断裂一节拉杆10，锚索自由段的长度相应增加10～20cm，当拉杆10全部断裂后，锚索自由段的长度可相应增加30～60cm，能够抵消锚索自由段的弹性变形，保证锚索继续对边坡提供锚固力，提高了边坡的安全系数；

如图1所示，位于护筒6右端的锚索锚固段的两隔离架1之间设置有束线环11，六束钢绞线2右端向右依次穿过束线环11和隔离架1锚固在承载板4和导向帽5上；靠近护筒6左右两侧的隔离架1下边缘对应开设有一对与注浆管3相配合的边缘穿孔12，具体如图4（a）所示；剩余隔离架1的中部对应开设用于穿设注浆管3的中心穿孔13，具体如图4（b）所示；注浆管3自左向右依次穿过中心穿孔13、边缘穿孔12、束线环11、位于最右方的隔离架1和承载板4上，即注浆管3向右穿至锚索拉力调节段时紧贴护筒6外侧壁穿过并向右延伸出承载板4。

实际施工时，在施工前需要先确定拉杆10的直径、节数以及护筒6的尺寸，其中拉杆10节数=加固边坡要求的锚索最大变形量/每对锚定板9之间钢绞线2的冗余长度，护筒6外径=钻孔（即锚孔）孔径-注浆管3外径-2cm；护筒6长度=护筒6内任一束钢绞线2的伸直长度+10cm，本实施方式以需要三节拉杆10为例具体说明本大变形锚索的制作方法，包括以下具体步骤：

第一步，根据锚索设计锚固力确定锚索长度及最大变形量，根据锚索最大变形量确定每对锚定板9之间钢绞线2束的冗余长度，根据锚索设计长度截取六束长度相等的钢绞线2，在六束钢绞线2的右端部间隔标注每对锚定板9的位置，将三对锚定板9依次穿设在钢绞线2上并调整至标注位置处，再依次将三节拉杆10对应锚固在每对锚定板9上，拉杆10锚固完成后利用夹片分别将六束钢绞线2锚固在三对锚定板9上；然后将护筒6自钢绞线右端穿入至锚定板9对应处的钢绞线上，确保护筒完全将锚定板9遮盖后，再从六束钢绞线2的两端分别穿设一个端板7，用止浆塞8将端板7的通孔封闭，最后将两端板7分别焊接在护筒6左右两端，完成锚索拉力调节段的制作；

第二步，锚索拉力调节段制作完成后，在位于锚索拉力调节段左、右两侧的六束钢绞线上每隔1.5～2m安装一个隔离架，并在位于锚索拉力调节段右侧的两个隔离架1之间安装束线环11；然后在六束钢绞线2的右端部依次锚固承载板4和导向帽5；最后安装注浆管3，将注浆管3自左向右依次穿过多个隔离架1后并使其向右延伸出承载架10，完成本大变形锚索的制作。

本发明所述大变形锚索的具体施工过程如下：钻孔成型并彻底清孔，将本大变形锚索安装在锚孔14内，然后注浆、施工框架梁15和混凝土斜托16，当注浆液达到设计强度后安装钢垫板17和锚具18；用千斤顶张拉钢绞线2至设计锚固力后将钢绞线2左端锚固在锚具18上，最后用混凝土封锚形成锚头19，完成本大变形锚索的施工作业，具体如图5所示。

需要说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示方位的位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种用于欠稳定边坡的大变形锚索，包括锚索本体，所述锚索本体包括穿设在隔离架上的注浆管和多束钢绞线，所述多束钢绞线的右端锚固有承载板和导向帽，其特征在于：靠近所述承载板的所述锚索本体上设置有锚索拉力调节段，所述锚索拉力调节段包括套装在多束所述钢绞线上的护筒，位于所述护筒内的多束所述钢绞线上穿固有至少一对锚定板，每对所述锚定板的中部对应开设有一对拉杆孔，每对所述拉杆孔内均锚固有拉杆，位于每对锚定板之间的多束钢绞线长度相等并大于每对锚定板的间距L；所述护筒的两端固连有端板，两所述端板上均布开设有多对与多束所述钢绞线束一一对应的通孔，每束钢绞线与所述通孔通过止浆塞封闭；所述注浆管向右穿至护筒时由护筒外侧穿过并向右延伸出承载板；

所述拉杆为多节，多节拉杆的屈服力自左向右依次增加，位于最左方的拉杆屈服力为锚索设计锚固力的1.1倍，位于最右方的拉杆屈服力不大于锚索设计锚固力极限值的0.8倍；所述护筒长度=护筒内任一束所述钢绞线的伸直长度+10cm，护筒外径=钻孔孔径-注浆管外径-2cm。

2.根据权利要求1所述的用于欠稳定边坡的大变形锚索，其特征在于：位于每对所述锚定板之间的每束钢绞线的冗余长度均为10～20cm；每节所述拉杆的长度为10～15cm。

3.根据权利要求1所述的用于欠稳定边坡的大变形锚索，其特征在于：所述注浆管为塑胶软管。

4.根据权利要求1所述的用于欠稳定边坡的大变形锚索，其特征在于：多束所述钢绞线的线束为4束、6束、8束或10束。

5.如权利要求1所述用于欠稳定边坡的大变形锚索的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，截取多束长度相等的钢绞线，在多束钢绞线的右端部标注每对锚定板的位置，将锚定板依次穿设在钢绞线上并调整至标注位置处，在每对锚定板之间锚固一节拉杆，拉杆锚固完成后利用夹片将多束钢绞线分别锚固在锚定板上；然后将护筒自钢绞线右端穿入，调节护筒位置使其完全将锚定板遮盖，再从多束钢绞线的两端分别穿设一个端板，用止浆塞将端板的通孔封闭，将两端板分别焊接或粘接在护筒左右两端，完成锚索拉力调节段的制作；

第二步，锚索拉力调节段制作完成后，在位于锚索拉力调节段左、右两侧的多束钢绞线上每隔1 .5～2m安装一个隔离架，在位于锚索拉力调节段右侧的两个隔离架之间安装束线环；在位于多束钢绞线的右端依次锚固承载板和导向帽；最后将注浆管自左向右依次穿过多个隔离架，使注浆管的右端向右延伸出承载架，完成本大变形锚索的制作。