预制锚头压力型锚索结构的制作方法
预制锚头压力型锚索结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种预制锚头压力型锚索结构，适用于公路、铁路、矿山、市政等的边坡加固工程中。
【背景技术】
[0002]边坡锚固工程作为隐蔽工程，其主要材料钢材及混凝土埋设在各种类型的岩土体中，长期与地下水、场地土介质接触，都会不同程度地遭受各种侵蚀介质的腐蚀损坏，会导致结构的耐久性、强度等物理力学性能降低。
[0003]要提高锚固工程的耐久性和有效性，除了对现有技术进行完善之外，结合不断发展的新技术、新材料、新工艺，研宄新型锚固结构，开发具有较好耐久性能的锚固技术，是必由之路。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供一种预制锚头压力型锚索结构，主要解决传统的边坡加固技术现有技术存在的耐久性不够的问题。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种预制锚头压力型锚索结构，包括外锚固端和锚索主体，锚索主体位于锚索孔内，锚索主体的顶端通过外锚固端与框架梁连接；锚索主体由数根无粘结钢绞线穿过后注浆体内的钢绞线孔，其特征在于，在无粘结钢绞线包括钢绞线、PE套管和防腐油脂，在钢绞线外套有PE套管，在钢绞线与PE套管之间充满防腐油脂；在所述的锚索主体的底端设有预制锚头。
[0006]所述的预制锚头包括承载体、挤压套、挤压簧和定位机构，承载体包括:在锚头不锈钢管内的下部设有钢质承压板，在锚头不锈钢管的中心穿过中心注浆管，在钢质承压板以上部分设有预制注浆体和螺纹受力筋，在预制注浆体中心的周围沿圆周均布四根预留钢绞线孔，在预留钢绞线孔之间设有四根螺纹受力筋，固化在预制注浆体内，在两根该螺纹受力筋的底端设有定位螺杆，定位螺杆穿过钢质承压板上对应的固定螺杆孔；将钢绞线的底部穿过承载体内的预留钢绞线孔至钢质承压板下部的空腔内，在空腔内的钢绞线上套装挤压簧，在挤压簧外套装挤压套，钢绞线底端外露长度20mm ;用挤压机对挤压套和挤压簧进行径向挤压，挤压后将定位片上的预留孔套入定位螺杆和外露的钢绞线底部，并顶住挤压套底端，在定位片底侧用定位螺母紧固在定位螺杆上，构成预制锚头。
[0007]在所述的预制锚头的底端设有导向体，在承载体、挤压套、挤压簧及定位螺杆组装成预制锚头后，用现浇混凝土充满所述的空腔，底端呈圆锥形，满足强度要求，起到锚索在伸入锚索孔孔底过程的导向作用。
[0008]在所述的预制锚头的顶部设置Φ25πιπι 二次注浆管，二次注浆管作为二次注浆通道。
[0009]在所述的锚索孔内伸入一次注浆管到孔底，在预制锚头内与中心注浆管套接，并用铁丝绑扎牢固。
[0010]所述的锚索主体的数根无粘结钢绞线、一次注浆管和二次注浆管用数个等间隔设置的架线环支撑，然后在两个架线环中间位置用紧箍环绑扎牢固。
[0011]所述的外锚固端由钢垫板、定型锚具、封锚砼、锚墩组成，钢绞线的顶端向上穿过框架梁，在框架梁上面依次安装一个楔形的锚墩、钢垫板、定型锚具，最后用封锚砼封闭。
[0012]本实用新型的优点是:
[0013]1、提高了承载体的耐久性:将无粘结钢绞线、挤压套和钢质承压板采用水泥浆现浇为整体，外裹不锈钢管，其承载体有很强的承载力，耐久性好。
[0014]2、整体防腐效果较好:锚索周围的注浆锚固体从孔底至孔口均处于受压状态，锚固体开裂的可能性相对较少，对锚索的防腐有利。而且，预制锚头段的钢绞线具有可靠的结构保护层，有效的防止了由于施工因素带来的各种质量隐患；其他部位钢绞线采用无粘结钢绞线，其表面PE防腐层26 (无粘结钢绞线外套黑色管)及防腐油脂27 (黑色管与钢绞线充满油脂)有更好的防腐功能，PE防腐层周围的注浆体进一步增强防护性能。因此，这种新型锚固技术在整体防腐性能上很大的提高。
[0015]3、提高了锚固力:由于较传统的压力型锚索增加了沿柱型预制锚头长度的锚固力，有效地提高了单个内锚头的锚固力。
[0016]本实用新型预制锚头压力型锚索结合了压力型锚索与控制注浆技术的优点，通过对承载体专门设计，改进注浆工法，使其成为结构合理新型锚索结构。具有结构合理、技术先进、经济合理、防腐效果好等优势，是一种具有发展前途的新型边坡加固技术。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的预制锚头压力型锚索的总体结构示意图；
[0018]图2是图1的A-A剖视图；
[0019]图3是图1中预制锚头的横截面(图4的B-B)的剖视图；
[0020]图4是本实用新型预制锚头的钢质承压板的一侧的结构示意图；
[0021]图5是图3的C-C剖视图；
[0022]图6是图3的D-D剖视图。
[0023]附图标记说明:1、预制锚头；2、无粘结钢绞线(Φ15.24) ;3、紧箍环；4、架线环；5、锚索孔(Φ 130) ;6、二次注浆管；7、一次注浆管；8、孔口钢管(Φ76Χ3.5) ;9、框架梁;10、钢垫板；11、定型锚具；12、封锚砼(C30) ;13、锚墩；14、螺旋筋(Φ6) ;15、钢质承压板(伞75或巾98) ; 16、后注浆体(M30水泥浆);17、预制注浆体(M40水泥浆);18、中心注浆管(Φ 20mm不锈钢)、19、定位孔，架线环上；20、螺纹受力筋(Φ12) ;21、锚头不锈钢管(Φ102或89) ;22、定位螺杆；23、挤压套；24、挤压簧；25、注浆管缺口 ；26、PE套管；27、防腐油脂(黄油)；28、导向体；29、(预制注浆体内的)预留钢绞线孔；30、定位片；31、螺母；E、外锚固端；F、锚索主体；G、承载体。
【具体实施方式】
[0024]参见图1-图6，本实用新型一种预制锚头压力型锚索结构，包括预制锚头1、无粘结钢绞线2、紧箍环3、架线环4、钻孔5、一次注浆管7、二次注浆管6、预制注浆体17和外锚固端E，分别说明如下:
[0025]1、预制锚头1:
[0026]预制锚头I由无粘结钢绞线2、钢质承压板15、挤压套23、挤压簧24、不锈钢管21、定位螺杆22、螺纹受力筋20、导向体28和预制水泥浆17组成。其中:
[0027]承载体G是工厂化制作，以前没有此技术，制作好后，运输至施工现场后再与挤压套23、挤压簧24 —起组装成预制锚头I。
[0028]2、无粘结钢绞线:
[0029]无粘结钢绞线由钢绞线2、黄油27和PE套管26组成。通过PE套管26使钢绞线2与预制注浆体17不直接接触，由底部向上受压来提供锚固力，整段钢绞线2成为自由段。黄油27有隔水防锈，减少摩擦力的作用。
[0030]3、架线环 4:
[0031]由于钢绞线2是柔性结构，架线环4起到捋顺钢绞线2和一次注浆管7和二次注浆管6，提高钢绞线2刚度的作用，同时也设计一定的保护层厚度，确保钢绞线2周围由注浆体包裹，提尚销索的防腐耐久性。
[0032]4、紧箍环 3:
[0033]紧箍环用Φ 8铁丝制作，设置在两个架线环4中间位置，把一次注浆管7、二次注浆管6与钢绞线2 —起绑扎牢固。
[0034]5、锚索孔 5:
[0035]在深挖方边坡上斜向向下打一定孔径、一定深度的锚索孔5，要求锚索孔5穿过滑动面，深入到可锚固的地层中。把预制锚头I伸进钻孔底部，注浆，张拉，锚固边坡。锚索孔5的孔口应套孔口钢管8，孔口钢管8的底端深入孔口以下30cm，孔口钢管8的顶端应与框架梁9平齐，在浇筑框架梁9时应放入孔口钢管8，并定位，使锚索位于孔口钢管8中心位置，便于锚索张拉。
[0036]6、一次注浆管7和二次注浆管6:
[0037]制作锚索时，预设一次注浆管7和二次注浆管6，深入锚索孔5的低部，由孔低返浆。
[0038]7、后注浆体16:
[0039]预制锚头I入锚索孔5后，由一次注浆管7把一定水灰比的纯水泥浆注入钻孔内形成后注浆体16，通过后注浆体16与锚索孔5孔壁的粘结力来提供锚固力，对裂隙发育、岩层软弱地层，一般采用二次劈裂注浆工艺，二次注浆采用高压劈裂注浆原理，起到对岩体裂隙挤密注浆效果，可以认为是后注浆的一部分。
[0040]8、导向体 28:
[0041]导向体28外型呈锥形，位于预制锚头I的底端，在承载体、挤压套23、挤压簧24及定位螺杆22组装成预制锚头I后，用现浇混凝土制作，混凝土充满锚头不锈钢管21下部的空腔P内，与挤压套23、钢绞线2、定位螺杆22浇筑一起，形成整体，头部呈锥形，满足强度要求。起到锚索在伸入锚索孔5孔底过程的导向作用。
[0042]9、外锚固端:
[0043]由长20cm*宽20cm*厚20mm钢垫板10、定型锚具11、C30封锚砼12、锚墩13组成。
[0044]具体实施过程:
[0045]I)预制锚头I的制作:
[0046 ]把承载体、挤压套23、挤压簧24及钢绞线2组合成为预制锚头1，以预制锚头I的长度500mm为例，Φ 102X1.5mm的锚头不锈钢管21，锚头不锈钢管21的下部预留125mm长空腔P (用来安装和密封挤压套23)，2根10mm长(空腔内预留80mm) Φ 8mm定位螺杆23 (用来固定挤压套23)，Φ 98mm、厚20mm的钢质承压板15。在承压板15上中心预留Φ 20mm的注浆孔101，在中心周围预留4个沿圆周均布的Φ 20mm的钢绞线孔102，在相邻的钢绞线孔102中间预留2个沿圆周均布Φ8πιπι的固定螺杆孔103。锚头不锈钢管21的上部(长355mm)内填充(M40水泥)预制注浆体17，在预制注浆体17内预留I个中心注浆管18 (上端外露50mm，下端外露100mm)和与4个与承压板15上的钢绞线孔102对应的钢绞线孔，为提高注浆体的抗压强度，在注浆体内加I根350mm长Φ6螺旋钢筋(螺旋内径80mm)和4根350mm长Φ 12螺纹筋。
[0047]定位螺杆22使带挤压套的四根钢绞线位置固定作用。
[0048]首先把钢绞线2通过预留锚索孔29穿过承载体一定长度(100-200mm)，再把挤压簧24、挤压套23 —起套入钢绞线2上，用专用挤压机把三者挤压后，反向拉钢绞线2使其全部进入承载体内。把定位片30 (其直径和预留孔的位置与钢质承压板15相同，采用厚5mm的铁片，钢绞线2穿过的对应孔的直径为18mm)套入定位螺杆22，一侧外露钢绞线2穿过预留孔顶住挤压套23，底侧用螺母31上紧固定牢固，螺母31与定位螺杆22应使用配套定型
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[0049]2)预制锚索头压力型锚索的制作安装:
[0050](I)锚索加工:
[0051]钢绞线2采用Φ15.24mm、fptk = 1860MPa的高强度、低松弛无粘结预应力钢绞线，长度按设计长度切割。
[0052](2)架线环4的制作:
[0053]架线环采用硬塑材料加工制作而成，其轴线与承载板一致。间隔1.5?2m设置一道，用铁丝绑扎牢固，起到对中作用。
[0054](3) 一次注浆管7、二次注浆管6的安装:
[0055]一次注浆管7随锚索主体绑扎，并与预制锚头I内预制的中心注浆管18连接，随预制锚头I一起进入锚索孔5的孔底。
[0056]二次注浆管6也随锚索主体绑扎，设置在预制锚头I头部外侧，在5?1m范围内沿二次注浆管6管壁螺旋开孔，并用胶带缠绕几道，防治在下锚索过程中，孔眼堵塞，二次注浆管起劈裂作用，二次劈裂注浆可提高锚索锚固力。
[0057]3)锚索孔 5:
[0058]锚索孔5的钻孔工艺为:定孔位、搭设钻机平台、复合孔位、钻机精确定位、钻孔、检验。
[0059]4)注浆过程:
[0060](I) 一次注浆
[0061]一次注浆采用一次注浆管7注浆，目的是在锚索与钻孔之间现成水泥后注浆体16。一次注浆管7采用Φ25πιπι PVC管。为保证浆液充满整个锚索孔5的空隙，一次注浆管7深入孔底，浆液通过一次注浆管7从孔底自下而上反向压浆，将管底残留的碎渣及漏浆压出孔口，且持续到孔口溢出净水泥浆。为防止下管安装时管口被残渣堵塞，在一次注浆7末端1cm范围内设有两排梅花形孔眼，孔径6_。
[0062]—次注浆结束后，如果发现孔口浆液回缩，在现场要及时补浆。
[0063](2) 二次注浆:
[0064]二次注浆通过二次注浆管6内进行，浆液通过高压(一般在I?5MPa)将二次注浆管6冲开并劈裂一次注浆体，向四周扩散、渗透，加固钻孔周围岩土体，提高其强度。其有两个标志性注浆控制压力，一是:注浆体瞬间劈裂压力，即将二次注浆孔冲开并劈裂一次注浆体的压力，其与一次注浆的强度有关，又与一、二次注浆间隔时间长短有关。一般浆体劈裂压力为I?5Mpa。二是岩体挤裂压力，一次注浆体被劈裂后，浆液在注浆压力驱动下将沿岩体中“通道”(主要为节理裂隙)向四周扩散。当钻孔周边“通道”被浆液填充完成后，在注浆压力作用下，岩土体内浆体压力持续上升，直至岩体中封闭的节理裂缝被挤破产生新的“通道”，此时注浆压力即为岩体挤裂压力。
[0065]二次注浆(劈裂注浆)时，由于注浆压力较大，部注浆管口需加密封牢固。
[0066](3)注浆结束依据:
[0067]在施工中，要注意:一是在瞬间劈裂压力作用下，钻孔周围不能跑浆。二是持续注浆压力，即在二次劈裂后浆液向四周扩散的持续压力，根据孔周围岩土体的强度和结构不同，会出现三种情况。第一种情况:在出现浆体瞬间劈裂压力后，持续注浆压力明显小于劈裂压力，而且持续注浆压力不会增加，即不会出现岩体挤裂压力，注浆量不断增加，此时按设计注浆量三倍控制注浆量。第二种情况:在出现浆体瞬间劈裂压力后，持续注浆压力虽然明显小于劈裂压力，但持续压力不断增加，会出现岩体挤裂压力，而注浆量不断减小，此情况对其注浆量进行双控，按满足总注浆量不大于设计注浆量的3倍和出现二次岩体挤裂压力后注浆效果不明显(每分钟注浆量不超过0.2?0.5L)时，两者其中之一即可停止注浆。第三种情况:在出现浆体瞬间劈裂注浆压力后持续注浆压力没有明显的减小，或注浆压力一直增加没有形成岩体挤裂压力，注浆效果不明显，按注浆压力不超过注浆机与注浆管的容许压力(5MPa)进行控制。
[0068]另外，实验中如果出现坡面漏浆现象，立即停止注浆。
【主权项】
1.一种预制锚头压力型锚索结构，包括外锚固端和锚索主体，锚索主体位于锚索孔内，锚索主体的顶端通过外锚固端与框架梁连接；锚索主体由数根无粘结钢绞线穿过后注浆体内的钢绞线孔，其特征在于，在无粘结钢绞线包括钢绞线、PE套管和防腐油脂，在钢绞线外套有PE套管，在钢绞线与PE套管之间充满防腐油脂；在所述的锚索主体的底端设有预制锚头O2.根据权利要求1所述的预制锚头压力型锚索结构，其特征在于，所述的预制锚头包括承载体、挤压套、挤压簧和定位机构，承载体包括:在锚头不锈钢管内的下部设有钢质承压板，在锚头不锈钢管的中心穿过中心注浆管，在钢质承压板以上部分设有预制注浆体和螺纹受力筋，在预制注浆体中心的周围沿圆周均布四根预留钢绞线孔，在预留钢绞线孔之间设有四根螺纹受力筋，固化在预制注浆体内，在两根该螺纹受力筋的底端设有定位螺杆，定位螺杆穿过钢质承压板上对应的固定螺杆孔；将钢绞线的底部穿过承载体内的预留钢绞线孔至钢质承压板下部的空腔内，在空腔内的钢绞线上套装挤压簧，在挤压簧外套装挤压套，钢绞线底端外露长度20mm ;用挤压机对挤压套和挤压簧进行径向挤压，挤压后将定位片上的预留孔套入定位螺杆和外露的钢绞线底部，并顶住挤压套底端，在定位片底侧用定位螺母紧固在定位螺杆上，构成预制锚头。3.根据权利要求2所述的预制锚头压力型锚索结构，其特征在于，在所述的预制锚头的底端设有导向体，在承载体、挤压套、挤压簧及定位螺杆组装成预制锚头后，用现浇混凝土充满所述的空腔，底端呈圆锥形，满足强度要求，起到锚索在伸入锚索孔孔底过程的导向作用。4.根据权利要求2所述的预制锚头压力型锚索结构，其特征在于，在所述的预制锚头的顶部设置?25mm 二次注浆管，二次注浆管作为二次注浆通道。5.根据权利要求2所述的预制锚头压力型锚索结构，其特征在于，在所述的锚索孔内伸入一次注浆管到孔底，在预制锚头内与中心注浆管套接，并用铁丝绑扎牢固。6.根据权利要求5所述的预制锚头压力型锚索结构，其特征在于，所述的锚索主体的数根无粘结钢绞线、一次注浆管和二次注浆管用数个等间隔设置的架线环支撑，然后在两个架线环中间位置用紧箍环绑扎牢固。7.根据权利要求1所述的预制锚头压力型锚索结构，其特征在于，所述的外锚固端由钢垫板、定型锚具、封锚砼、锚墩组成，钢绞线的顶端向上穿过框架梁，在框架梁上面依次安装一个楔形的锚墩、钢垫板、定型锚具，最后用封锚砼封闭。
【专利摘要】一种预制锚头压力型锚索结构，包括外锚固端和锚索主体，锚索主体位于锚索孔内，锚索主体的顶端通过外锚固端与框架梁连接；锚索主体由数根无粘结钢绞线穿过后注浆体内的钢绞线孔，其特征在于，在无粘结钢绞线包括钢绞线、PE套管和防腐油脂，在钢绞线外套有PE套管，在钢绞线与PE套管之间充满防腐油脂；在所述的锚索主体的底端设有预制锚头；将预制锚头伸入锚索孔孔底后通过一次注浆管进行常压注水泥浆，再通过二次注浆管劈裂注水泥浆与常压注水泥浆形成整个锚索的后注浆体。本实用新型具有技术先进、经济合理、施工快速等优势，是一种具有发展前途的新型边坡加固技术。
【IPC分类】E02D5/74
【公开号】CN204703159
【申请号】CN201520419061
【发明人】张玉芳, 陈达章, 刘伟, 万军利, 敖道朝
【申请人】万军利
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月17日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种预制锚头压力型锚索结构，适用于公路、铁路、矿山、市政等的边坡加固工程中。
【背景技术】
[0002]边坡锚固工程作为隐蔽工程，其主要材料钢材及混凝土埋设在各种类型的岩土体中，长期与地下水、场地土介质接触，都会不同程度地遭受各种侵蚀介质的腐蚀损坏，会导致结构的耐久性、强度等物理力学性能降低。
[0003]要提高锚固工程的耐久性和有效性，除了对现有技术进行完善之外，结合不断发展的新技术、新材料、新工艺，研宄新型锚固结构，开发具有较好耐久性能的锚固技术，是必由之路。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供一种预制锚头压力型锚索结构，主要解决传统的边坡加固技术现有技术存在的耐久性不够的问题。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种预制锚头压力型锚索结构，包括外锚固端和锚索主体，锚索主体位于锚索孔内，锚索主体的顶端通过外锚固端与框架梁连接；锚索主体由数根无粘结钢绞线穿过后注浆体内的钢绞线孔，其特征在于，在无粘结钢绞线包括钢绞线、PE套管和防腐油脂，在钢绞线外套有PE套管，在钢绞线与PE套管之间充满防腐油脂；在所述的锚索主体的底端设有预制锚头。
[0006]所述的预制锚头包括承载体、挤压套、挤压簧和定位机构，承载体包括:在锚头不锈钢管内的下部设有钢质承压板，在锚头不锈钢管的中心穿过中心注浆管，在钢质承压板以上部分设有预制注浆体和螺纹受力筋，在预制注浆体中心的周围沿圆周均布四根预留钢绞线孔，在预留钢绞线孔之间设有四根螺纹受力筋，固化在预制注浆体内，在两根该螺纹受力筋的底端设有定位螺杆，定位螺杆穿过钢质承压板上对应的固定螺杆孔；将钢绞线的底部穿过承载体内的预留钢绞线孔至钢质承压板下部的空腔内，在空腔内的钢绞线上套装挤压簧，在挤压簧外套装挤压套，钢绞线底端外露长度20mm ;用挤压机对挤压套和挤压簧进行径向挤压，挤压后将定位片上的预留孔套入定位螺杆和外露的钢绞线底部，并顶住挤压套底端，在定位片底侧用定位螺母紧固在定位螺杆上，构成预制锚头。
[0007]在所述的预制锚头的底端设有导向体，在承载体、挤压套、挤压簧及定位螺杆组装成预制锚头后，用现浇混凝土充满所述的空腔，底端呈圆锥形，满足强度要求，起到锚索在伸入锚索孔孔底过程的导向作用。
[0008]在所述的预制锚头的顶部设置Φ25πιπι 二次注浆管，二次注浆管作为二次注浆通道。
[0009]在所述的锚索孔内伸入一次注浆管到孔底，在预制锚头内与中心注浆管套接，并用铁丝绑扎牢固。
[0010]所述的锚索主体的数根无粘结钢绞线、一次注浆管和二次注浆管用数个等间隔设置的架线环支撑，然后在两个架线环中间位置用紧箍环绑扎牢固。
[0011]所述的外锚固端由钢垫板、定型锚具、封锚砼、锚墩组成，钢绞线的顶端向上穿过框架梁，在框架梁上面依次安装一个楔形的锚墩、钢垫板、定型锚具，最后用封锚砼封闭。
[0012]本实用新型的优点是:
[0013]1、提高了承载体的耐久性:将无粘结钢绞线、挤压套和钢质承压板采用水泥浆现浇为整体，外裹不锈钢管，其承载体有很强的承载力，耐久性好。
[0014]2、整体防腐效果较好:锚索周围的注浆锚固体从孔底至孔口均处于受压状态，锚固体开裂的可能性相对较少，对锚索的防腐有利。而且，预制锚头段的钢绞线具有可靠的结构保护层，有效的防止了由于施工因素带来的各种质量隐患；其他部位钢绞线采用无粘结钢绞线，其表面PE防腐层26 (无粘结钢绞线外套黑色管)及防腐油脂27 (黑色管与钢绞线充满油脂)有更好的防腐功能，PE防腐层周围的注浆体进一步增强防护性能。因此，这种新型锚固技术在整体防腐性能上很大的提高。
[0015]3、提高了锚固力:由于较传统的压力型锚索增加了沿柱型预制锚头长度的锚固力，有效地提高了单个内锚头的锚固力。
[0016]本实用新型预制锚头压力型锚索结合了压力型锚索与控制注浆技术的优点，通过对承载体专门设计，改进注浆工法，使其成为结构合理新型锚索结构。具有结构合理、技术先进、经济合理、防腐效果好等优势，是一种具有发展前途的新型边坡加固技术。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的预制锚头压力型锚索的总体结构示意图；
[0018]图2是图1的A-A剖视图；
[0019]图3是图1中预制锚头的横截面(图4的B-B)的剖视图；
[0020]图4是本实用新型预制锚头的钢质承压板的一侧的结构示意图；
[0021]图5是图3的C-C剖视图；
[0022]图6是图3的D-D剖视图。
[0023]附图标记说明:1、预制锚头；2、无粘结钢绞线(Φ15.24) ;3、紧箍环；4、架线环；5、锚索孔(Φ 130) ;6、二次注浆管；7、一次注浆管；8、孔口钢管(Φ76Χ3.5) ;9、框架梁;10、钢垫板；11、定型锚具；12、封锚砼(C30) ;13、锚墩；14、螺旋筋(Φ6) ;15、钢质承压板(伞75或巾98) ; 16、后注浆体(M30水泥浆);17、预制注浆体(M40水泥浆);18、中心注浆管(Φ 20mm不锈钢)、19、定位孔，架线环上；20、螺纹受力筋(Φ12) ;21、锚头不锈钢管(Φ102或89) ;22、定位螺杆；23、挤压套；24、挤压簧；25、注浆管缺口 ；26、PE套管；27、防腐油脂(黄油)；28、导向体；29、(预制注浆体内的)预留钢绞线孔；30、定位片；31、螺母；E、外锚固端；F、锚索主体；G、承载体。
【具体实施方式】
[0024]参见图1-图6，本实用新型一种预制锚头压力型锚索结构，包括预制锚头1、无粘结钢绞线2、紧箍环3、架线环4、钻孔5、一次注浆管7、二次注浆管6、预制注浆体17和外锚固端E，分别说明如下:
[0025]1、预制锚头1:
[0026]预制锚头I由无粘结钢绞线2、钢质承压板15、挤压套23、挤压簧24、不锈钢管21、定位螺杆22、螺纹受力筋20、导向体28和预制水泥浆17组成。其中:
[0027]承载体G是工厂化制作，以前没有此技术，制作好后，运输至施工现场后再与挤压套23、挤压簧24 —起组装成预制锚头I。
[0028]2、无粘结钢绞线:
[0029]无粘结钢绞线由钢绞线2、黄油27和PE套管26组成。通过PE套管26使钢绞线2与预制注浆体17不直接接触，由底部向上受压来提供锚固力，整段钢绞线2成为自由段。黄油27有隔水防锈，减少摩擦力的作用。
[0030]3、架线环 4:
[0031]由于钢绞线2是柔性结构，架线环4起到捋顺钢绞线2和一次注浆管7和二次注浆管6，提高钢绞线2刚度的作用，同时也设计一定的保护层厚度，确保钢绞线2周围由注浆体包裹，提尚销索的防腐耐久性。
[0032]4、紧箍环 3:
[0033]紧箍环用Φ 8铁丝制作，设置在两个架线环4中间位置，把一次注浆管7、二次注浆管6与钢绞线2 —起绑扎牢固。
[0034]5、锚索孔 5:
[0035]在深挖方边坡上斜向向下打一定孔径、一定深度的锚索孔5，要求锚索孔5穿过滑动面，深入到可锚固的地层中。把预制锚头I伸进钻孔底部，注浆，张拉，锚固边坡。锚索孔5的孔口应套孔口钢管8，孔口钢管8的底端深入孔口以下30cm，孔口钢管8的顶端应与框架梁9平齐，在浇筑框架梁9时应放入孔口钢管8，并定位，使锚索位于孔口钢管8中心位置，便于锚索张拉。
[0036]6、一次注浆管7和二次注浆管6:
[0037]制作锚索时，预设一次注浆管7和二次注浆管6，深入锚索孔5的低部，由孔低返浆。
[0038]7、后注浆体16:
[0039]预制锚头I入锚索孔5后，由一次注浆管7把一定水灰比的纯水泥浆注入钻孔内形成后注浆体16，通过后注浆体16与锚索孔5孔壁的粘结力来提供锚固力，对裂隙发育、岩层软弱地层，一般采用二次劈裂注浆工艺，二次注浆采用高压劈裂注浆原理，起到对岩体裂隙挤密注浆效果，可以认为是后注浆的一部分。
[0040]8、导向体 28:
[0041]导向体28外型呈锥形，位于预制锚头I的底端，在承载体、挤压套23、挤压簧24及定位螺杆22组装成预制锚头I后，用现浇混凝土制作，混凝土充满锚头不锈钢管21下部的空腔P内，与挤压套23、钢绞线2、定位螺杆22浇筑一起，形成整体，头部呈锥形，满足强度要求。起到锚索在伸入锚索孔5孔底过程的导向作用。
[0042]9、外锚固端:
[0043]由长20cm*宽20cm*厚20mm钢垫板10、定型锚具11、C30封锚砼12、锚墩13组成。
[0044]具体实施过程:
[0045]I)预制锚头I的制作:
[0046 ]把承载体、挤压套23、挤压簧24及钢绞线2组合成为预制锚头1，以预制锚头I的长度500mm为例，Φ 102X1.5mm的锚头不锈钢管21，锚头不锈钢管21的下部预留125mm长空腔P (用来安装和密封挤压套23)，2根10mm长(空腔内预留80mm) Φ 8mm定位螺杆23 (用来固定挤压套23)，Φ 98mm、厚20mm的钢质承压板15。在承压板15上中心预留Φ 20mm的注浆孔101，在中心周围预留4个沿圆周均布的Φ 20mm的钢绞线孔102，在相邻的钢绞线孔102中间预留2个沿圆周均布Φ8πιπι的固定螺杆孔103。锚头不锈钢管21的上部(长355mm)内填充(M40水泥)预制注浆体17，在预制注浆体17内预留I个中心注浆管18 (上端外露50mm，下端外露100mm)和与4个与承压板15上的钢绞线孔102对应的钢绞线孔，为提高注浆体的抗压强度，在注浆体内加I根350mm长Φ6螺旋钢筋(螺旋内径80mm)和4根350mm长Φ 12螺纹筋。
[0047]定位螺杆22使带挤压套的四根钢绞线位置固定作用。
[0048]首先把钢绞线2通过预留锚索孔29穿过承载体一定长度(100-200mm)，再把挤压簧24、挤压套23 —起套入钢绞线2上，用专用挤压机把三者挤压后，反向拉钢绞线2使其全部进入承载体内。把定位片30 (其直径和预留孔的位置与钢质承压板15相同，采用厚5mm的铁片，钢绞线2穿过的对应孔的直径为18mm)套入定位螺杆22，一侧外露钢绞线2穿过预留孔顶住挤压套23，底侧用螺母31上紧固定牢固，螺母31与定位螺杆22应使用配套定型
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[0049]2)预制锚索头压力型锚索的制作安装:
[0050](I)锚索加工:
[0051]钢绞线2采用Φ15.24mm、fptk = 1860MPa的高强度、低松弛无粘结预应力钢绞线，长度按设计长度切割。
[0052](2)架线环4的制作:
[0053]架线环采用硬塑材料加工制作而成，其轴线与承载板一致。间隔1.5?2m设置一道，用铁丝绑扎牢固，起到对中作用。
[0054](3) 一次注浆管7、二次注浆管6的安装:
[0055]一次注浆管7随锚索主体绑扎，并与预制锚头I内预制的中心注浆管18连接，随预制锚头I一起进入锚索孔5的孔底。
[0056]二次注浆管6也随锚索主体绑扎，设置在预制锚头I头部外侧，在5?1m范围内沿二次注浆管6管壁螺旋开孔，并用胶带缠绕几道，防治在下锚索过程中，孔眼堵塞，二次注浆管起劈裂作用，二次劈裂注浆可提高锚索锚固力。
[0057]3)锚索孔 5:
[0058]锚索孔5的钻孔工艺为:定孔位、搭设钻机平台、复合孔位、钻机精确定位、钻孔、检验。
[0059]4)注浆过程:
[0060](I) 一次注浆
[0061]一次注浆采用一次注浆管7注浆，目的是在锚索与钻孔之间现成水泥后注浆体16。一次注浆管7采用Φ25πιπι PVC管。为保证浆液充满整个锚索孔5的空隙，一次注浆管7深入孔底，浆液通过一次注浆管7从孔底自下而上反向压浆，将管底残留的碎渣及漏浆压出孔口，且持续到孔口溢出净水泥浆。为防止下管安装时管口被残渣堵塞，在一次注浆7末端1cm范围内设有两排梅花形孔眼，孔径6_。
[0062]—次注浆结束后，如果发现孔口浆液回缩，在现场要及时补浆。
[0063](2) 二次注浆:
[0064]二次注浆通过二次注浆管6内进行，浆液通过高压(一般在I?5MPa)将二次注浆管6冲开并劈裂一次注浆体，向四周扩散、渗透，加固钻孔周围岩土体，提高其强度。其有两个标志性注浆控制压力，一是:注浆体瞬间劈裂压力，即将二次注浆孔冲开并劈裂一次注浆体的压力，其与一次注浆的强度有关，又与一、二次注浆间隔时间长短有关。一般浆体劈裂压力为I?5Mpa。二是岩体挤裂压力，一次注浆体被劈裂后，浆液在注浆压力驱动下将沿岩体中“通道”(主要为节理裂隙)向四周扩散。当钻孔周边“通道”被浆液填充完成后，在注浆压力作用下，岩土体内浆体压力持续上升，直至岩体中封闭的节理裂缝被挤破产生新的“通道”，此时注浆压力即为岩体挤裂压力。
[0065]二次注浆(劈裂注浆)时，由于注浆压力较大，部注浆管口需加密封牢固。
[0066](3)注浆结束依据:
[0067]在施工中，要注意:一是在瞬间劈裂压力作用下，钻孔周围不能跑浆。二是持续注浆压力，即在二次劈裂后浆液向四周扩散的持续压力，根据孔周围岩土体的强度和结构不同，会出现三种情况。第一种情况:在出现浆体瞬间劈裂压力后，持续注浆压力明显小于劈裂压力，而且持续注浆压力不会增加，即不会出现岩体挤裂压力，注浆量不断增加，此时按设计注浆量三倍控制注浆量。第二种情况:在出现浆体瞬间劈裂压力后，持续注浆压力虽然明显小于劈裂压力，但持续压力不断增加，会出现岩体挤裂压力，而注浆量不断减小，此情况对其注浆量进行双控，按满足总注浆量不大于设计注浆量的3倍和出现二次岩体挤裂压力后注浆效果不明显(每分钟注浆量不超过0.2?0.5L)时，两者其中之一即可停止注浆。第三种情况:在出现浆体瞬间劈裂注浆压力后持续注浆压力没有明显的减小，或注浆压力一直增加没有形成岩体挤裂压力，注浆效果不明显，按注浆压力不超过注浆机与注浆管的容许压力(5MPa)进行控制。
[0068]另外，实验中如果出现坡面漏浆现象，立即停止注浆。
【主权项】
1.一种预制锚头压力型锚索结构，包括外锚固端和锚索主体，锚索主体位于锚索孔内，锚索主体的顶端通过外锚固端与框架梁连接；锚索主体由数根无粘结钢绞线穿过后注浆体内的钢绞线孔，其特征在于，在无粘结钢绞线包括钢绞线、PE套管和防腐油脂，在钢绞线外套有PE套管，在钢绞线与PE套管之间充满防腐油脂；在所述的锚索主体的底端设有预制锚头O2.根据权利要求1所述的预制锚头压力型锚索结构，其特征在于，所述的预制锚头包括承载体、挤压套、挤压簧和定位机构，承载体包括:在锚头不锈钢管内的下部设有钢质承压板，在锚头不锈钢管的中心穿过中心注浆管，在钢质承压板以上部分设有预制注浆体和螺纹受力筋，在预制注浆体中心的周围沿圆周均布四根预留钢绞线孔，在预留钢绞线孔之间设有四根螺纹受力筋，固化在预制注浆体内，在两根该螺纹受力筋的底端设有定位螺杆，定位螺杆穿过钢质承压板上对应的固定螺杆孔；将钢绞线的底部穿过承载体内的预留钢绞线孔至钢质承压板下部的空腔内，在空腔内的钢绞线上套装挤压簧，在挤压簧外套装挤压套，钢绞线底端外露长度20mm ;用挤压机对挤压套和挤压簧进行径向挤压，挤压后将定位片上的预留孔套入定位螺杆和外露的钢绞线底部，并顶住挤压套底端，在定位片底侧用定位螺母紧固在定位螺杆上，构成预制锚头。3.根据权利要求2所述的预制锚头压力型锚索结构，其特征在于，在所述的预制锚头的底端设有导向体，在承载体、挤压套、挤压簧及定位螺杆组装成预制锚头后，用现浇混凝土充满所述的空腔，底端呈圆锥形，满足强度要求，起到锚索在伸入锚索孔孔底过程的导向作用。4.根据权利要求2所述的预制锚头压力型锚索结构，其特征在于，在所述的预制锚头的顶部设置?25mm 二次注浆管，二次注浆管作为二次注浆通道。5.根据权利要求2所述的预制锚头压力型锚索结构，其特征在于，在所述的锚索孔内伸入一次注浆管到孔底，在预制锚头内与中心注浆管套接，并用铁丝绑扎牢固。6.根据权利要求5所述的预制锚头压力型锚索结构，其特征在于，所述的锚索主体的数根无粘结钢绞线、一次注浆管和二次注浆管用数个等间隔设置的架线环支撑，然后在两个架线环中间位置用紧箍环绑扎牢固。7.根据权利要求1所述的预制锚头压力型锚索结构，其特征在于，所述的外锚固端由钢垫板、定型锚具、封锚砼、锚墩组成，钢绞线的顶端向上穿过框架梁，在框架梁上面依次安装一个楔形的锚墩、钢垫板、定型锚具，最后用封锚砼封闭。
【专利摘要】一种预制锚头压力型锚索结构，包括外锚固端和锚索主体，锚索主体位于锚索孔内，锚索主体的顶端通过外锚固端与框架梁连接；锚索主体由数根无粘结钢绞线穿过后注浆体内的钢绞线孔，其特征在于，在无粘结钢绞线包括钢绞线、PE套管和防腐油脂，在钢绞线外套有PE套管，在钢绞线与PE套管之间充满防腐油脂；在所述的锚索主体的底端设有预制锚头；将预制锚头伸入锚索孔孔底后通过一次注浆管进行常压注水泥浆，再通过二次注浆管劈裂注水泥浆与常压注水泥浆形成整个锚索的后注浆体。本实用新型具有技术先进、经济合理、施工快速等优势，是一种具有发展前途的新型边坡加固技术。
【IPC分类】E02D5/74
【公开号】CN204703159
【申请号】CN201520419061
【发明人】张玉芳, 陈达章, 刘伟, 万军利, 敖道朝
【申请人】万军利
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月17日
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