專利名稱：壓剪棒擴(kuò)大頭壓力型預(yù)應(yīng)力錨索的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種壓剪棒擴(kuò)大頭壓力型預(yù)應(yīng)力錨索。
技術(shù)背景壓剪棒的作用只是起改善錨固端受力分布作用。對(duì)于軟弱、破碎巖體和軟 土地層錨固力低是主要矛盾。因此本專利采用壓剪棒擴(kuò)大頭壓力型錨索結(jié)構(gòu)。 該結(jié)構(gòu)錨索與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)錨索相比具有受力狀態(tài)合理、錨固力大等優(yōu)點(diǎn)。1、 現(xiàn)有壓力分散型錨索是采用2個(gè)或多個(gè)錨頭分散在錨索鉆孔不同深度處。 這種結(jié)構(gòu)雖然解決了錨固力的分散作用，但是給錨索的工作狀態(tài)帶來不可克服 的缺陷。由于同一錨孔中各分散錨頭的鋼絞線長(zhǎng)度不同，預(yù)應(yīng)力損失不同，必 然影響錨索工作狀態(tài)。2、 現(xiàn)有二次劈裂注漿拉力型錨索工藝復(fù)雜，造價(jià)較高。3、 現(xiàn)有擴(kuò)大頭錨索只是考慮了擴(kuò)大頭作的作用，沒有考慮錨固端受力狀態(tài) 的不合理。現(xiàn)有擴(kuò)大頭錨索多為拉力型錨索，與壓力型錨索相比，結(jié)構(gòu)是很落 后的。兩年前本專利發(fā)明人已經(jīng)開始研制并使用壓力型擴(kuò)大頭錨索。工程實(shí)踐 表明單存用擴(kuò)大頭結(jié)構(gòu)錨固端受力分布仍然不合理，這是因?yàn)閿U(kuò)大頭分散剪應(yīng) 力T和軸向應(yīng)力cr的作用還不夠科學(xué)。在擴(kuò)大頭前端增加一段壓剪棒，當(dāng)r和CT達(dá)到峰值時(shí)由擴(kuò)大頭來承擔(dān)r和CT的峰值，使錨索受力更合理，工程效果更--T" _^二實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種壓剪棒擴(kuò)大頭壓力型預(yù)應(yīng)力錨索。 本實(shí)用新型的目的是通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的壓剪棒擴(kuò)大頭壓力型預(yù)應(yīng)力錨索主要用于粉砂軟土地層、淤泥質(zhì)土地層和 軟弱、破碎巖體中錨固。錨頭安裝在壓剪棒的前端，壓剪棒與無粘結(jié)鋼絞線為一體結(jié)構(gòu)，安放在孔 底擴(kuò)孔擴(kuò)大頭的鉆孔內(nèi)，鉆孔內(nèi)注滿水泥漿，鉆孔外安裝孔口鎖定裝置，將壓 剪棒、擴(kuò)大頭膠結(jié)在一起構(gòu)成壓剪棒擴(kuò)大頭壓力型錨索。
土體中鉆孔完成后放入壓剪棒壓力型錨索，在壓剪棒后面采用水和水泥漿 液射流進(jìn)行擴(kuò)孔，擴(kuò)孔與壓力注漿同時(shí)完成。本結(jié)構(gòu)中壓剪棒起分散孔壁剪應(yīng) 力和棒體軸向壓應(yīng)力作用，擴(kuò)大頭起增加抗拉阻力作用。壓剪棒與擴(kuò)大頭組合 在一起是提高錨索錨固力最佳結(jié)構(gòu)。軟弱、破碎巖體中鉆孔完成后在孔底處采用機(jī)械擴(kuò)孔，擴(kuò)孔完成后放入壓 剪棒壓力型錨索。壓剪棒、擴(kuò)大頭的作用同土層中錨索作用--樣，也是增加錨 索錨固力的最佳結(jié)構(gòu)。2003年孫學(xué)毅等人通過彈性理論分析證實(shí)壓力型預(yù)應(yīng)力錨索孔壁剪應(yīng)力f 分布和水泥芯柱軸向力cr分布都集中在孔底1.2m以內(nèi)長(zhǎng)度范圍內(nèi)。理論分析還 得出T和0分布的集中度決定于孔壁巖土體彈性模量￡￡.+與水泥芯柱彈性模量￡芯柱之比有關(guān)。采用鋼管與水泥復(fù)合體構(gòu)成的壓剪棒使復(fù)合體彈性模量E復(fù)合 提高了。從而使T和O的峰值減小使錨索底部遠(yuǎn)離破壞。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)在壓剪棒后面增加了錨孔擴(kuò)大結(jié)構(gòu)(擴(kuò)大頭)使得錨索的錨固力大大增加。現(xiàn)舉一例來說明擴(kuò)大頭的作用給定鉆孔直徑0.13m，擴(kuò)大頭直徑0.35m，孔壁與水泥芯柱粘結(jié)強(qiáng)度 r粘二50b/m2， 土體剪切破壞強(qiáng)度％=55^"?，F(xiàn)比較1. Om長(zhǎng)度非擴(kuò)大頭壓力型預(yù)應(yīng)力錨索與擴(kuò)大頭壓力型預(yù)應(yīng)力錨索錨固力尸非+廣*4 = 0.13mx3.14xl.0mx50A:w/m2 = 20.4A"/mi^,效二0.35wx3.14xl.Owx55A / W =60.4W附此例表明鉆孔直徑從0. 13m擴(kuò)大為0. 35m后錨固力可提高60. 4/20. 4=2. 96倍。壓剪棒擴(kuò)大頭壓力型預(yù)應(yīng)力錨索優(yōu)點(diǎn)1. 軟弱、破碎巖體、軟土地層中錨索最大的缺點(diǎn)是錨固力低，擴(kuò)大頭錨索 成功地解決了這個(gè)問題。壓剪棒與擴(kuò)大頭組合結(jié)構(gòu)不單使錨索錨固力大大提高， 而且使錨索孔底錨固端受力分布得到改善，使孔壁剪應(yīng)力T和軸向壓應(yīng)力O"的 峰值得到降低,從而使孔底錨固端受力遠(yuǎn)離破壞,使錨索工作狀態(tài)更安全可靠。2. 壓剪棒擴(kuò)大頭壓力型錨索與現(xiàn)有的非擴(kuò)大頭壓力型錨索相比錨固力計(jì)算 有本質(zhì)區(qū)別。非擴(kuò)大頭壓力型錨索錨固力依據(jù)孔壁與水泥芯柱(錨固體)之間 粘結(jié)力來計(jì)算。壓剪棒擴(kuò)大頭壓力型錨索依據(jù)巖土體本身的抗剪強(qiáng)度計(jì)算錨固力。 一般情況下巖土體抗剪強(qiáng)度比孔壁粘結(jié)力大的多。巖土體抗剪強(qiáng)度是巖土 體固有的特性，不受施工質(zhì)量影響，而孔壁粘結(jié)力則受施工質(zhì)量影響。3.壓剪棒擴(kuò)大頭壓力型錨索與現(xiàn)有的拉力型二次注漿錨索相比除具有錨固 力大優(yōu)點(diǎn)外，還具有施工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。拉力型二次注漿錨索工藝復(fù)雜，二次注 漿費(fèi)用高。本實(shí)用新型的有益效果是其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制作。


以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。 圖l是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖中l(wèi).錨頭，2.壓剪棒，3.擴(kuò)大頭，4.鉆孔，5.水泥漿，6.無粘結(jié)鋼絞線，7.孔口鎖定裝置具體實(shí)施方式
錨頭1安裝在壓剪棒2的前端，壓剪棒2與無粘結(jié)鋼絞線6為一體結(jié)構(gòu)， 安放在孔底擴(kuò)孔擴(kuò)大頭3的鉆孔4內(nèi)，鉆孔4內(nèi)注滿水泥漿5，鉆孔4外安裝孔 口鎖定裝置7，將壓剪棒2、擴(kuò)大頭3膠結(jié)在一起構(gòu)成壓剪棒擴(kuò)大頭壓力型錨索。
權(quán)利要求1.壓剪棒擴(kuò)大頭壓力型預(yù)應(yīng)力錨索，其特征在于錨頭(1)安裝在壓剪棒(2) 的前端，壓剪棒(2)與無粘結(jié)鋼絞線(6)為一體結(jié)構(gòu)，安放在孔底擴(kuò)孔 擴(kuò)大頭(3)的鉆孔(4)內(nèi)，鉆孔(4)內(nèi)注滿水泥漿(5)，鉆孔(4)外 安裝孔口鎖定裝置(7)，將壓剪棒(2)、擴(kuò)大頭(3)膠結(jié)在一起構(gòu)成壓剪 棒擴(kuò)大頭壓力型錨索。
專利摘要本實(shí)用新型的壓剪棒擴(kuò)大頭壓力型預(yù)應(yīng)力錨索，其特征在于錨頭(1)安裝在壓剪棒(2)的前端，壓剪棒(2)與無粘結(jié)鋼絞線(6)為一體結(jié)構(gòu)，安放在孔底擴(kuò)孔擴(kuò)大頭(3)的鉆孔(4)內(nèi)，鉆孔(4)內(nèi)注滿水泥漿(5)，鉆孔(4)外安裝孔口鎖定裝置(7)，將壓剪棒(2)、擴(kuò)大頭(3)膠結(jié)在一起構(gòu)成壓剪棒擴(kuò)大頭壓力型錨索。破碎巖體采用機(jī)械擴(kuò)孔，其后將壓剪棒、鋼絞線、注漿管安放在鉆孔內(nèi)進(jìn)行注漿；土體采用射流擴(kuò)孔，鉆孔完成后將壓剪棒、鋼絞線、射流注漿管安放孔內(nèi)，用水射流清孔、擴(kuò)孔，然后用水泥漿射流擴(kuò)孔、注漿直致注漿完成，退出注漿管。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制作。
文檔編號(hào)E02D5/74GK201037248SQ20072014677
公開日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月24日
發(fā)明者凱 孫, 玥 孫 申請(qǐng)人:孫 凱;孫 玥