一种端头开花的拉压复合型锚索及制安方法

摘要

本发明涉及一种端头开花的拉压复合型锚索及制安方法，以解决传统拉力型及压力型锚索在锚固段端部出现较大的应力集中而导致过早破坏的问题。本发明一种端头开花的拉压复合型锚索自下而上由拉力锚固段、压力锚固段及自由段构成，拉力锚固段包括若干个前后依次错落分布开花段钢绞线束，开花段钢绞线束为通过压花装置使锚索末端钢绞线束散开的部分，每个开花段钢绞线束末端由软钢丝绑扎捏合，中间部分设有钢筋环以固定开花角度，每间隔一段距离沿锚索设置一个钢筋船型定位支架，注浆管绑扎于船型定位支架形成的空孔中。本发明一种端头开花的拉压复合型锚索及制安方法能够提高锚索的承载力，可广泛应用于锚索支护的基坑、边坡等岩土锚固工程领域。

说明书

技术领域

本发明属于岩土锚固工程领域，具体涉及一种端头开花的拉压复合型锚索及制安方法。

背景技术

基坑、边坡等岩土锚固工程中，锚索的应用非常广泛。现有的锚索根据受力特点主要有压力型锚索和拉力型锚索，各具特点。根据不同的地质条件特点，选择不同的锚索类型。现有的锚索是在开挖面开挖后钻孔，将钢绞线放置于钻孔中，再将水泥砂浆通过注浆管灌注于钻孔内进行锚固。拉力型及压力型锚索分别通过将锚固力以拉力或压力型的形式传递给锚固段的水泥砂浆。在这种情况下，两种形式的锚索都会在锚固段端部产生明显的应力集中现象，进而使水泥砂浆与土层间的剪应力超过侧摩阻力而出现渐近性破坏。因此，如何减小锚固端部的应力集中，是现在的岩土锚固工程领域的难点问题。

发明内容

本发明提供一种端头开花的拉压复合型锚索及制安方法，以解决传统拉力型及压力型锚索在锚固段端部出现较大的应力集中而导致过早破坏的问题。提高锚索的承载力，可广泛应用于锚索支护的基坑、边坡等岩土锚固工程领域。

本发明技术方案中的一种端头开花的拉压复合型锚索，自下而上包括拉力锚固段、压力锚固段及自由段，所述拉力锚固段为压力锚固段的承压体，拉力锚固段的钢绞线被剥除塑料外包和油脂，拉力锚固段包括若干个前后依次错落分布的开花段钢绞线束，所述开花段钢绞线束为通过压花装置使锚索末端钢绞线散开的部分，开花段钢绞线束末端用软钢丝绑扎捏合，中间部分放置钢筋环进行捆绑，以固定开花角度，使开花段不回缩。另外，沿锚索轴线方向间隔设置船型定位支架，将若干根钢绞线均匀绑扎分布在船型支架四周，注浆管绑扎于船型定位支架上(具体是注浆管绑扎于由船型定位支架形成的空孔中)。

所述船型定位支架为钢筋船型定位支架。

本发明所述锚索不包括锚头。

本发明还提供一种端头开花的拉压复合型锚索的制安方法，包括如下步骤：

1)在支护面的预定位置钻孔；

2)通过压花装置使锚索末端钢绞线散开，形成在拉力段范围前后依次错开布置的开花段钢绞线束，开花段钢绞线束末端用软钢丝绑扎捏合，中间位置捆绑钢筋环以固定钢绞线束开花的角度；

3)沿锚索轴线方向间隔设置船型定位支架，将若干根钢绞线均匀绑扎分布在船型支架四周，并将注浆管绑扎于定位支架上(具体是注浆管绑扎于由船型定位支架形成的空孔中)，将锚索放入钻孔中；

4)向孔内注入水泥砂浆，依次形成锚索的拉力型锚固段、压力型锚固段和自由段；

5)待砂浆强度达到设计值的80％时对锚索进行张拉、锁定，即完成了锚索的施工。

本发明的有益效果是：

(1)通过压花装置使锚索末端钢绞线散开，形成开花段钢绞线束后，钢绞线束与砂浆的接触面积变大，二者充分握裹。有效地增大了受拉锚固段钢绞线与砂浆之间的粘结力，减少了锚固长度，节约造价。

(2)本发明使传统压力型锚索的承压体同时作为拉力型锚固段参与工作，大大地提高了锚索的锚固承载力。

(3)将传统锚索锚固端部的锚固集中应力分解为一个较小的压应力和一个较小的拉应力之和。

(4)本发解决了传统的拉力型及压力型锚索在锚固段端部出现较大的应力集中而导致的剪力破坏问题，提高了锚索的锚固可靠性，进而提高了工程的安全性。

(5)实用性强，可广泛替代传统压力型锚索并应用于基坑、边坡等岩土锚固工程领域。

附图说明

图1为本发明锚索的示意图。

图2为锚索拉力锚固段放大图。

图3为图1中A-A断面示意图，为船型定位支架12与锚索1的连接示意图(剖面图)

图4为船型支架12与锚索1的连接示意图(三维立面图)。

标号及符号说明

1-锚索；2-剥除外皮与油脂的钢绞线；3-开花段钢绞线束；4-钢筋环；5-软钢丝；6-钢垫板；7-水泥砂浆；8-锚孔；9-工字钢；10-喷射混凝土面层；11-锚具；12-船型定位支架；13-锚索自由段；14-锚索压力型锚固段；15-锚索拉力型锚固段。

具体实施方式

本发明涉及一种端头开花的拉压复合型锚索及制安方法，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

实施例1

如图1所示，一种端头开花的拉压复合型锚索，自下而上包括拉力锚固段15(5.0m)、压力锚固段14(5.0m)及自由段13(15.0m)，所述拉力锚固段15作为压力锚固段14的承压体，其中拉力锚固段15的钢绞线去掉塑料外皮，除去油脂，与砂浆握裹。拉力锚固段15包括若干个前后依次错落分布的开花段钢绞线束3，间距为1.2m，所述开花段钢绞线束3为通过压花装置使锚索末端钢绞线散开的部分，开花段钢绞线束3末端用软钢丝5绑扎捏合，中间部分设有钢筋环4以固定开花角度。沿锚索轴线方向间隔设置钢筋船型定位支架12，将若干根钢绞线均匀绑扎分布在船型支架四周，注浆管绑扎于定位支架上(具体是注浆管绑扎于由船型定位支架形成的空孔中)。

一种端头开花的拉压复合型锚索的制安方法，包括如下步骤：

1)在支护面的预定位置钻孔，所述钻孔的孔径要略大于开花段钢绞线束3的直径，钻孔直径为

2)剥离锚索末端的保护层并去油。通过压花装置使锚索末端钢绞线散开，形成在拉力段范围内前后按1.2m依次错开布置的开花段钢绞线束3，每个开花段钢绞线束3末端0.2m处用软钢丝5绑扎捏合，中间位置布置钢筋环4以固定钢绞线束开花的角度；

3)制作船型定位支架，每间隔2.0m～2.5m沿锚索设置一个钢筋船型定位支架，将若干根钢绞线均匀绑扎分布在船型支架四周，将注浆管绑扎于定位支架形成的中空孔中，将锚索放入钻孔。船型支架12与锚索1的连接示意图如图3及图4所示；

4)施工过程中，通过注浆管向钻孔内进行注浆，至孔口，依次形成锚索的拉力型锚固段15、压力型锚固段14和自由段13。注浆不充分的情况下可以进行二次注浆。待水泥砂浆达到设计强度80％后进行预应力张拉、锁定，在支护面喷射混凝土，即完成了锚索的施工。