專利名稱：新型壓力分散型錨固裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型關(guān)于一種新型壓力分散型錨固裝置，尤其是一種可將壓力分散，提高 抗剪強(qiáng)度及錨索承載能力或抗拉拔力的分散型錨固裝置。
背景技術(shù)：
普通的拉力型錨索在張拉過(guò)程中容易產(chǎn)生錨固段剪切應(yīng)力集中，注漿體受拉伸出 現(xiàn)裂縫，因而降低了內(nèi)錨頭的可靠性及安全性，不適應(yīng)復(fù)雜的地質(zhì)條件，尤其是腐蝕性環(huán)境 更是如此。目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)壓力分散型錨固方法是比較科學(xué)、合理的。其主要特點(diǎn)是將整個(gè) 錨索荷載均勻地分散在整個(gè)錨固段上，使最大剪應(yīng)力值大大減小，因而達(dá)到安全可靠的錨 固效果。如圖Ia-圖Ib所示，若總荷載P集中在一處時(shí)，其最大剪應(yīng)力值為τ ；那么總荷 載P分散在3塊承壓板時(shí)，則每一塊承壓板處的最大剪應(yīng)力值約為1/3 τ。但是，現(xiàn)有的壓力分散型錨索，在施加荷載過(guò)程中，僅僅在錨索方向上向周圍水泥 漿體和圍巖施加擠壓作用，根本沒(méi)有橫向擠壓作用。此外，現(xiàn)有的壓力分散型錨固裝置及方 法，在施工過(guò)程中工藝復(fù)雜，且無(wú)法形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種保持原壓力分散型錨固裝置。本實(shí)用新型的又一目的在于提供一種具有高抗剪強(qiáng)度及高承載能力或抗拉拔力 的壓力分散型錨固裝置。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)手段一種新型壓力分散型錨固裝置，該錨固裝置為圓錐臺(tái)形金屬承載體，能夠承載固 定無(wú)粘結(jié)鋼絞線，其內(nèi)設(shè)有垂直的內(nèi)部空腔及位于所述內(nèi)部空腔的連接板。本實(shí)用新型的有益效果在于，不僅整個(gè)錨索荷載均勻地分散在整個(gè)錨固段上，使 最大剪應(yīng)力值大大減小，同時(shí)還采用了楔形原理，將每塊承壓板改為承載體，并設(shè)計(jì)成正圓 錐臺(tái)形。這樣在施加荷載過(guò)程中，圓錐臺(tái)形承載體就會(huì)向周圍水泥漿體和圍巖施加橫向擠 壓作用，因而使錨固段的抗剪強(qiáng)度提高，從另一方面又提高了錨索的承載能力或抗拉拔力， 充分發(fā)揮了錨固段的作用。

圖Ia 是壓力型錨固裝置的剪應(yīng)力分布圖。圖Ib 是壓力分散型錨固裝置的剪應(yīng)力分布圖。圖2 是本發(fā)明第一實(shí)施例的承載體布置示意圖。圖3 是本發(fā)明第二實(shí)施例的承載體布置示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明1.承載體 2.空腔3.無(wú)粘結(jié)鋼絞線[0016]4.連接板 5.固定錨具 6.通孔。
具體實(shí)施方式
本新型壓力分散型錨固裝置，包括數(shù)根無(wú)粘結(jié)鋼絞線3 ；數(shù)個(gè)金屬承載體1，其外 殼為球墨鑄鐵或鑄鋼材料制成，承載體錐度為1/10左右，在該圓錐臺(tái)形金屬承載體1內(nèi)設(shè) 有垂直的內(nèi)部空腔2及連接板4，連接板4位于所述空腔2內(nèi)部或底側(cè)，且連接板4上設(shè)有 數(shù)個(gè)通孔6 ；所述連接板4的通孔6分為貫穿通孔和承載通孔，所述貫穿通孔位于所述連接 板4的對(duì)稱位置，所述承載通孔位于中心或?qū)ΨQ分布于連接板4。以及數(shù)個(gè)固定錨具5 ；所 述無(wú)粘結(jié)鋼絞線3分別穿過(guò)所述各內(nèi)部空腔2及連接板4，并分別利用所述固定錨具5對(duì)應(yīng) 固定于前述各連接板4的底側(cè)。每一個(gè)承載體1至少有一根無(wú)粘結(jié)鋼絞線3作用其上，當(dāng) 無(wú)粘結(jié)鋼絞線3的數(shù)量為一根時(shí)，應(yīng)居中布置；當(dāng)無(wú)粘接鋼絞線3的數(shù)量為兩根以上時(shí)，應(yīng) 對(duì)稱布置，這樣可以均勻分散承重，避免受力不均的情況。承載體1呈圓錐臺(tái)形，是利用了楔形原理，將現(xiàn)有的承壓板改為承載體，并設(shè)計(jì)成 正圓錐臺(tái)形，這樣在施加荷載過(guò)程中，圓錐臺(tái)形承載體1就會(huì)向周圍水泥漿體和圍巖施加 橫向擠壓作用，因而使錨固段的抗剪強(qiáng)度提高，從另一方面又提高了錨索的承載能力或抗 拉拔力，充分發(fā)揮了錨固段的作用。承載體1的外形設(shè)計(jì)成正圓錐臺(tái)形是最優(yōu)選方案，圓錐體的底面直徑為D，頂面直 徑為d，圓錐體的高度為h，圓錐體的頂端半夾角為α，則圓錐體的錐度為兩垂直圓錐軸線 截面的直徑D和d之差與該兩截面之間的軸向距離h之比，受軸向力和橫向力的接合面的 錐度一般為1/12至1/8，較佳為1/10左右。顯然，圓錐體的底面直徑D、頂面直徑d及其高 度h彼此不能任意選取。為了順利下索，底面直徑D需小于錨孔直徑；頂面直徑d的大小需 考慮固定錨具的排列及絞線的穿過(guò)，圓錐體的高度h會(huì)直接影響到橫向擠壓力的大小?？?之，圓錐形承載體的底面直徑D、頂面直徑d及圓錐體的高度h需用試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法確定。圓錐臺(tái)形承載體1的數(shù)目，根據(jù)需要的錨固力和要求的應(yīng)力分布情況可以是1個(gè) 或數(shù)個(gè)。若干個(gè)圓錐臺(tái)形承載體1在錨固段內(nèi)的布置，有兩種方式整體式布置及分離式布 置。參照?qǐng)D2所示，為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的承載體布置示意圖，本實(shí)施例為承載 體1的整體式布置，即各承載體1等距離排列于錨孔軸向方向，并串聯(lián)成一整體，每下一層 承載體ι承載的無(wú)粘結(jié)鋼絞線3均穿過(guò)位于其上面的各承載體1的通孔6，每個(gè)承載體所 分擔(dān)的荷載可任意安排調(diào)整。按照此種排列方式的錨固裝置適用于整體性較完整的巖層地基。參照?qǐng)D3所示，為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的承載體布置示意圖。于本實(shí)施例中，本 新型壓力分散型錨固裝置的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造與第一實(shí)施例中大致相同，只是其中承載體1的連 接板4位于所述空腔2內(nèi)部。本實(shí)施例為承載體1的分離式布置，即各承載體1彼此互相分開(kāi)，等距離或非等距 離排列，每下一層承載體1承載的無(wú)粘結(jié)鋼絞線3均穿過(guò)位于其上面的各承載體1的通孔 6，每個(gè)承載體所分擔(dān)的荷載可任意安排調(diào)整。按照此種排列方式的錨固裝置適用于較軟弱 破碎的巖層地基，根據(jù)實(shí)際的巖層地基碎塊的分布來(lái)調(diào)整承載體1的位置更加靈活方便。制造上述新型壓力分散型錨固裝置的方法為首先，先將上述新型壓力分散型錨固裝置在錨孔外組裝制成的標(biāo)準(zhǔn)單元，即每個(gè)承載體1與一根或數(shù)根無(wú)粘結(jié)鋼絞線3 (包括 端部固定錨具5)構(gòu)成了內(nèi)錨頭的一個(gè)錨固單元；然后若干個(gè)錨固單元再組成新型壓力分 散型錨索的內(nèi)錨頭結(jié)構(gòu)，即整個(gè)錨索。由于能將所需要的錨索制成標(biāo)準(zhǔn)的錨固單元，這樣就 能促使施工程序標(biāo)準(zhǔn)化，從而簡(jiǎn)化施工。待組裝完成后，承載體1內(nèi)部以特殊的高強(qiáng)水泥砂 漿充填密實(shí)，以確保施加荷載過(guò)程中不被損壞，同時(shí)可對(duì)固定錨具5與無(wú)粘接鋼絞線3的連 接部位起到雙層防護(hù)作用。其中的承載體1的外殼是球墨鑄鐵或鑄鋼材料。 本實(shí)用新型應(yīng)用楔形原理，將承載體設(shè)計(jì)成圓錐形，這樣在張拉過(guò)程中可產(chǎn)生橫 向擠壓作用，以達(dá)到提高錨固段的抗剪強(qiáng)度，從而提高錨索的承載能力或抗拉拔力的壓力 分散型錨固裝置。
權(quán)利要求一種新型壓力分散型錨固裝置，其特征在于該錨固裝置為圓錐臺(tái)形金屬承載體，能夠承載固定無(wú)粘結(jié)鋼絞線，其內(nèi)設(shè)有垂直的內(nèi)部空腔及位于所述內(nèi)部空腔的連接板。
2.如權(quán)利要求1所述的新型壓力分散型錨固裝置，其特征在于所述承載體的連接板 位于所述內(nèi)部空腔的中部或底側(cè)，所述連接板上設(shè)有數(shù)個(gè)通孔。
3.如權(quán)利要求1所述的新型壓力分散型錨固裝置，其特征在于所述承載體錐度為 1/12 至 1/8。
4.如權(quán)利要求3所述的新型壓力分散型錨固裝置，其特征在于所述承載體錐度為 1/10。
5.如權(quán)利要求1所述的新型壓力分散型錨固裝置，其特征在于所述承載體的外殼為 球墨鑄鐵或鑄鋼材料。
6.如權(quán)利要求2所述的新型壓力分散型錨固裝置，其特征在于所述承載體的連接板 通孔分為貫穿通孔和承載孔，所述貫穿通孔位于所述連接板對(duì)稱位置，所述承載通孔居中 或?qū)ΨQ分布于連接板上。專利摘要一種新型壓力分散型錨固裝置，該錨固裝置為圓錐臺(tái)形金屬承載體，能夠承載固定無(wú)粘結(jié)鋼絞線，其內(nèi)設(shè)有垂直的內(nèi)部空腔及位于所述內(nèi)部空腔的連接板。本實(shí)用新型不僅可使最大剪應(yīng)力值大大減小，同時(shí)應(yīng)用楔形原理，將承載體設(shè)計(jì)成正圓錐形，這樣在張拉過(guò)程中可產(chǎn)生橫向擠壓作用，從而可提高錨固段的抗剪強(qiáng)度，從另一方面又提高了錨索的承載能力或抗拉拔力，因而達(dá)到更安全可靠的錨固效果。
文檔編號(hào)E21D21/00GK201649081SQ20092027886
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日
發(fā)明者劉致彬, 呂小彬, 張家宏, 李炳奇, 魯一暉 申請(qǐng)人:中國(guó)水利水電科學(xué)研究院;北京中水科海利工程技術(shù)有限公司