一種用于巖質(zhì)邊坡治理的新型錨索及其內(nèi)錨頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于巖質(zhì)邊坡治理的新型錨索及其內(nèi)錨頭。
【背景技術(shù)】
[0002]在巖土工程建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)已經(jīng)成為最常見(jiàn)的巖土體加固措施，預(yù)應(yīng)力錨索可以主動(dòng)加固巖土體，有效增大巖體穩(wěn)定安全系數(shù)，保證工程建設(shè)和運(yùn)行期的安全，其主要有下列幾類:
[0003]1.第一代有粘結(jié)無(wú)保護(hù)預(yù)應(yīng)力錨索
[0004]這一類型錨索至今仍在我國(guó)絕大多數(shù)交通、水利水電等工程中應(yīng)用。如圖1所示，這種錨索體系由內(nèi)錨固段1’、自由段2’和外錨3’固段組成。自由段2’的鋼絞線4’用油脂保護(hù)，而由于采用油保護(hù)的防銹可靠性較差，幾乎所有的工程最后都會(huì)通過(guò)灌漿的方式將自由段封死。因而，此類錨索最終變?yōu)橛姓辰Y(jié)無(wú)保護(hù)型錨索，這種錨索體系存在著以下缺陷:
[0005](I)由于錨索和內(nèi)錨固段全部在裸露狀態(tài)下被回填砂漿充填包裹，一旦回填砂漿體開(kāi)裂，在水的浸蝕下，錨索極易銹蝕；
[0006](2)為防止銹蝕，幾乎所有工程都在施工結(jié)束后，將錨索的自由段用砂漿灌滿。這樣，錨索無(wú)法隨巖體變形，失去了自由調(diào)整的能力，降低了對(duì)邊坡加固的效果；
[0007](3)此類錨索因需要形成一個(gè)預(yù)張拉的內(nèi)錨頭，故難以在向上打的鉆孔中布置內(nèi)錨頭。同時(shí)，由于內(nèi)錨頭是在無(wú)壓狀態(tài)下形成的，難以保證注漿密實(shí)。根據(jù)調(diào)查，約有10%的錨索內(nèi)錨頭的質(zhì)量或多或少存在注漿不密實(shí)問(wèn)題。
[0008]2.第二代無(wú)粘結(jié)雙層保護(hù)錨索
[0009]如圖2所示，第二代錨索采用充防銹油脂的聚氯乙稀套管5’保護(hù)鋼絞線4’，只將內(nèi)錨固段I’的各根鋼絞線去除聚氯乙稀套管，同時(shí)，內(nèi)錨固段I’和自由段2’ 一次灌漿。此類錨索彌補(bǔ)了第一代錨索的缺點(diǎn)，自由段的鋼絞線在套管內(nèi)可自由移動(dòng)，使整個(gè)錨索體系可以隨著巖體變形，達(dá)到內(nèi)力調(diào)整的目的，打上仰孔和注漿密實(shí)問(wèn)題也相應(yīng)獲得解決。近年，我國(guó)水利水電系統(tǒng)逐漸使用了經(jīng)保護(hù)的鋼絞線，如小灣、紫坪鋪等工程。然而，此種錨索體系的內(nèi)錨固段只能任鋼絞線裸露，直接與砂漿接觸，也降低了使用壽命。
[0010]3.無(wú)粘結(jié)壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索
[0011]研宄表明，傳統(tǒng)錨索的內(nèi)錨固段受拉時(shí)將在某一段產(chǎn)生應(yīng)力集中，同時(shí)內(nèi)錨固段的鋼絞線在向外拔出時(shí)產(chǎn)生的剪脹有可能導(dǎo)致該處砂漿固結(jié)段開(kāi)裂。因此，如圖3所示，無(wú)粘結(jié)壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索的內(nèi)錨固段I’具有多個(gè)并聯(lián)的內(nèi)錨頭6’，可以改善內(nèi)錨固段I’的應(yīng)力，提高內(nèi)錨固段I’的可靠性，從而為減少內(nèi)錨固段的長(zhǎng)度創(chuàng)造條件。這一新型錨索，除了具備以往錨索的全部?jī)?yōu)點(diǎn)以外，還增加了以下重要特點(diǎn):
[0012](I)錨索內(nèi)錨頭受力均勻，具有極高的抗拉拔超載能力，錨索的多個(gè)內(nèi)錨頭是按并聯(lián)原則分布在內(nèi)錨固段中，不僅可大大提高了錨索體系的可靠度，而且可縮短錨固段長(zhǎng)度，與傳統(tǒng)錨索體系相比，經(jīng)濟(jì)效益顯著；
[0013](2)采用一次性注漿回填工藝，通過(guò)加壓注漿改良鉆孔周圍巖體，并確保內(nèi)錨頭注漿密實(shí)，可以安裝上仰和垂直向上的錨索。
[0014]顯然，該種錨索體系將會(huì)有效地提高邊坡錨固的安全性和長(zhǎng)期有效性，為我國(guó)巖土工程預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)進(jìn)步發(fā)揮重要作用。
[0015]如圖3所示，目前，巖土工程中常用的預(yù)應(yīng)力錨索類型是無(wú)粘結(jié)壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索，這種錨索相對(duì)于第一代有粘結(jié)型錨索來(lái)說(shuō)，由于鋼絞線4’外套了 PVC塑料膠套5’，可以很好地滿足預(yù)應(yīng)力防腐的要求，另外由于其外套PVC塑料膠套，在工程運(yùn)行過(guò)程中，可以適應(yīng)巖體變形進(jìn)行預(yù)應(yīng)力調(diào)整，保證巖體變形與錨索應(yīng)力的相互協(xié)調(diào)。但是其較第二代無(wú)粘結(jié)錨索多了一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)元件一一內(nèi)錨頭6’及7’，其主要用來(lái)將錨索中的預(yù)應(yīng)力通過(guò)錨孔中的砂漿體傳輸?shù)綆r體中。但是在現(xiàn)有無(wú)粘結(jié)壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索的內(nèi)錨頭6’及7’的設(shè)計(jì)上，主要是采用一塊較厚的平板進(jìn)行預(yù)應(yīng)力荷載傳遞，由于這塊荷載傳遞平板面積很小，而加在平板中的預(yù)應(yīng)力很大，平板下所灌注的水泥砂漿將會(huì)被壓壞，影響預(yù)應(yīng)力錨索加固后的邊坡在工程運(yùn)行階段的可靠性。在較大的地震或降雨工況下，可能發(fā)生邊坡失穩(wěn)，造成邊坡崩塌、滑移等重要地質(zhì)災(zāi)害。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0016]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于巖質(zhì)邊坡治理的新型錨索的內(nèi)錨頭，其設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，可以均勻傳遞荷載。
[0017]本實(shí)用新型的另一目的是提供一種用于巖質(zhì)邊坡治理的新型錨索，其可以有效地提高邊坡錨固的安全性和長(zhǎng)期有效性。
[0018]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:
[0019]一種用于巖質(zhì)邊坡治理的新型錨索的內(nèi)錨頭，它包括本體及貫穿設(shè)于該本體的若干絞線孔；該本體兩端分別為第一端和第二端，該第一端向第二端直徑遞減而呈圓錐形，該本體第一端外周間隔設(shè)有凹部。
[0020]所述第一端側(cè)面向外凸設(shè)有連接部，所述絞線孔位于該連接部?jī)?nèi)部；該連接部連接一罩體，該罩體將所述絞線孔密封在該連接部?jī)?nèi)。
[0021]所述第二端側(cè)面向外凸設(shè)有支撐部，所述絞線孔位于該支撐部外緣。
[0022]一種用于巖質(zhì)邊坡治理的新型錨索，它包括通過(guò)鋼絞線依次連接的內(nèi)錨固段、自由段和外錨固段；該鋼絞線套設(shè)有充填防銹油脂的套管，所述內(nèi)錨固段包括若干內(nèi)錨頭；該內(nèi)錨頭包括本體及貫穿設(shè)于該本體的若干絞線孔；該本體兩端分別為第一端和第二端，該第一端向第二端直徑遞減而呈圓錐形，該本體第一端外周間隔設(shè)有凹部；該若干內(nèi)錨頭首尾相接排列，且各該內(nèi)錨頭的第一端遠(yuǎn)離該自由段而第二端靠近該自由段；
[0023]各該內(nèi)錨頭的絞線孔中至少有一個(gè)穿設(shè)有該鋼絞線，該鋼絞線延伸至該自由段和外錨固段，使得各該內(nèi)錨頭之間通過(guò)鋼絞線呈并聯(lián)關(guān)系；設(shè)于各該絞線孔中的鋼絞線的末端不設(shè)有該套管而設(shè)有鐓頭，各該鐓頭與對(duì)應(yīng)的各內(nèi)錨頭的第一端側(cè)面緊貼。
[0024]所述內(nèi)錨頭的第一端側(cè)面向外凸設(shè)有連接部，所述絞線孔位于該連接部?jī)?nèi)部；所述連接部連接一保護(hù)罩，該保護(hù)罩將穿過(guò)所述絞線孔的鋼絞線末端密封在該連接部與該保護(hù)罩圍構(gòu)的空腔內(nèi)。
[0025]距離所述自由段最遠(yuǎn)的內(nèi)錨頭的連接部的保護(hù)罩呈圓錐形。
[0026]所述各內(nèi)錨頭的第二端側(cè)面向外凸設(shè)有支撐部，所述絞線孔位于該支撐部外緣。
[0027]所述各絞線孔均設(shè)有所述鋼絞線，遠(yuǎn)離所述自由段的內(nèi)錨頭的鋼絞線穿過(guò)靠近所述自由段的內(nèi)錨頭的凹部。
[0028]所述各內(nèi)錨頭的第二端與相鄰內(nèi)錨頭第一端之間的鋼絞線均連接至一對(duì)中架，該對(duì)中架呈圓盤(pán)狀，外周間隔設(shè)有若干缺口，所述鋼絞線設(shè)于該缺口內(nèi)部。
[0029]所述各絞線孔排列為圓形，所述連接部及支撐部也為圓形。
[0030]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有內(nèi)錨頭對(duì)注漿體的壓裂問(wèn)題，提高了錨索長(zhǎng)期可靠性。本實(shí)用新型的內(nèi)錨頭，結(jié)構(gòu)合理，可以改變預(yù)應(yīng)力荷載對(duì)砂漿體的壓裂作用，更加直接有效地將預(yù)應(yīng)力荷載傳遞到巖體中，更容易在巖體中形成保證巖體穩(wěn)定分反力拱，保證錨固巖體在工程建設(shè)以及運(yùn)行階段的穩(wěn)定。該實(shí)用新型可以較快地轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品，在巖土工程中進(jìn)行推廣利用，具有重要的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1是現(xiàn)有的第一代有粘結(jié)無(wú)保護(hù)預(yù)應(yīng)力錨索的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖2是現(xiàn)有的第二代無(wú)粘結(jié)雙層保護(hù)錨索的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖3是現(xiàn)有的無(wú)粘結(jié)壓力分散型預(yù)應(yīng)力錨索的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖4是本實(shí)用新型的內(nèi)錨頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖5是本實(shí)用新型的內(nèi)錨頭的右視圖。
[0036]圖6是本實(shí)用新型的內(nèi)錨頭的左視圖。
[0037]圖7是圖5中A-A方向的剖視圖。
[0038]圖8是本實(shí)用新型用于巖質(zhì)邊坡治理的新型錨索的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖9是圖8中B處的放大示意圖。
[0040]圖10是本實(shí)用新型用于巖質(zhì)邊坡治理的新型錨索的對(duì)中架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖11是本實(shí)用新型用于巖質(zhì)邊坡治理的新型錨索的裝配圖。
[0042]圖12是本實(shí)用新型用于巖質(zhì)邊坡治理的新型錨索的內(nèi)錨頭的受力分析圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]以下配合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明，然而并非用以限制本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。
[0044]如圖4-圖7所示，本實(shí)用新型首先提供一種用于巖質(zhì)邊坡治理的新型錨索的內(nèi)錨頭1，它包括本體11及貫穿設(shè)于該本體11的若干絞線孔12，供鋼絞線穿設(shè)。該本體11兩端分別為第一端111和第二端112，該第一端111向第二端112直徑遞減而呈圓錐形，該本體11第一端111外周間隔設(shè)有凹部13。進(jìn)一步的，該第一