專利名稱：壓剪棒擴大頭壓力型預(yù)應(yīng)力錨索的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種壓剪棒擴大頭壓力型預(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。1、 現(xiàn)有壓力分散型錨索是采用2個或多個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，造價較高。3、 現(xiàn)有擴大頭錨索只是考慮了擴大頭作的作用，沒有考慮錨固端受力狀態(tài) 的不合理?，F(xiàn)有擴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大頭錨索。工程實踐 表明單存用擴大頭結(jié)構(gòu)錨固端受力分布仍然不合理，這是因為擴大頭分散剪應(yīng) 力T和軸向應(yīng)力cr的作用還不夠科學(xué)。在擴大頭前端增加一段壓剪棒，當(dāng)r和CT達到峰值時由擴大頭來承擔(dān)r和CT的峰值，使錨索受力更合理，工程效果更--T" _^二實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種壓剪棒擴大頭壓力型預(yù)應(yīng)力錨索。 本實用新型的目的是通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)的壓剪棒擴大頭壓力型預(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 底擴孔擴大頭的鉆孔內(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、擴大頭膠結(jié)在一起構(gòu)成壓剪棒擴大頭壓力型錨索。
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 液射流進行擴孔，擴孔與壓力注漿同時完成。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，擴大頭起增加抗拉阻力作用。壓剪棒與擴大頭組合 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械擴孔，擴孔完成后放入壓 剪棒壓力型錨索。壓剪棒、擴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離破壞。本實用新型結(jié)構(gòu)在壓剪棒后面增加了錨孔擴大結(jié)構(gòu)(擴大頭)使得錨索的錨固力大大增加?，F(xiàn)舉一例來說明擴大頭的作用給定鉆孔直徑0.13m，擴大頭直徑0.35m，孔壁與水泥芯柱粘結(jié)強度 r粘二50b/m2， 土體剪切破壞強度％=55^"。現(xiàn)比較1. Om長度非擴大頭壓力型預(yù)應(yīng)力錨索與擴大頭壓力型預(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擴大為0. 35m后錨固力可提高60. 4/20. 4=2. 96倍。壓剪棒擴大頭壓力型預(yù)應(yīng)力錨索優(yōu)點1. 軟弱、破碎巖體、軟土地層中錨索最大的缺點是錨固力低，擴大頭錨索 成功地解決了這個問題。壓剪棒與擴大頭組合結(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離破壞,使錨索工作狀態(tài)更安全可靠。2. 壓剪棒擴大頭壓力型錨索與現(xiàn)有的非擴大頭壓力型錨索相比錨固力計算 有本質(zhì)區(qū)別。非擴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)力來計算。壓剪棒擴大頭壓力型錨索依據(jù)巖土體本身的抗剪強度計算錨固力。 一般情況下巖土體抗剪強度比孔壁粘結(jié)力大的多。巖土體抗剪強度是巖土 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)點外，還具有施工簡便等優(yōu)點。拉力型二次注漿錨索工藝復(fù)雜，二次注 漿費用高。本實用新型的有益效果是其結(jié)構(gòu)簡單，容易制作。


以下結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。 圖l是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖中l(wèi).錨頭，2.壓剪棒，3.擴大頭，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)， 安放在孔底擴孔擴大頭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、擴大頭3膠結(jié)在一起構(gòu)成壓剪棒擴大頭壓力型錨索。
權(quán)利要求1.壓剪棒擴大頭壓力型預(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)，安放在孔底擴孔 擴大頭(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)、擴大頭(3)膠結(jié)在一起構(gòu)成壓剪 棒擴大頭壓力型錨索。
專利摘要本實用新型的壓剪棒擴大頭壓力型預(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)，安放在孔底擴孔擴大頭(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)、擴大頭(3)膠結(jié)在一起構(gòu)成壓剪棒擴大頭壓力型錨索。破碎巖體采用機械擴孔，其后將壓剪棒、鋼絞線、注漿管安放在鉆孔內(nèi)進行注漿；土體采用射流擴孔，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、擴孔，然后用水泥漿射流擴孔、注漿直致注漿完成，退出注漿管。其結(jié)構(gòu)簡單，容易制作。
文檔編號E02D5/74GK201037248SQ20072014677
公開日2008年3月19日 申請日期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 申請人:孫 凱;孫 玥