預應力錨索及其內(nèi)錨固承載體的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種預應力錨索及其內(nèi)錨固承載體，該預應力錨索包括拉索和與拉索固定連接的內(nèi)錨固承載體，所述內(nèi)錨固承載體包括豎向間隔設(shè)置的桿體以及位于所述桿體兩端將各桿體固定連接起來的連接體，所述桿體和連接體共同圍成端部具有承壓面的籠狀柱體，該籠狀柱體中心具有穿設(shè)拉索的錨索穿孔。本實用新型的內(nèi)錨固承載體為籠狀柱體，注漿體能夠流到該內(nèi)錨固承載體的內(nèi)部，故該內(nèi)錨固承載體與注漿體握裹充分，結(jié)合緊密。在對拉索進行張拉時，該承載體既能對注漿體產(chǎn)生壓力也能產(chǎn)生拉力，其中拉力占主導地位，所以該籠狀承載體能較好的將拉索傳遞的荷載進行分散，減少應力集中，避免出現(xiàn)將承載體前的注漿體壓碎現(xiàn)象。
【專利說明】預應力錨索及其內(nèi)錨固承載體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于巖土工程錨固【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種內(nèi)錨固承載體，還涉及一種使用該內(nèi)錨固承載體的預應力錨索。
【背景技術(shù)】
[0002]預應力錨索是一種可承受拉力、并將拉力傳遞到穩(wěn)定的巖層或土體的錨固體系，它廣泛應用于巖土加固工程的各個領(lǐng)域，比如邊坡穩(wěn)定工程、地下洞室工程、結(jié)構(gòu)抗浮工程、深基坑工程以及高壓輸水管道工程等。
[0003]預應力錨索包括錨索束體(簡稱束體)、外錨頭和錨固孔，束體一般由鋼絞線或者鋼筋(采用鋼筋的也可以叫錨桿)等按一定方式編制而成，其內(nèi)端與錨固孔底部固結(jié)，外端與外錨頭相連，中間部分起到產(chǎn)生并傳遞預應力的作用；外錨頭是保持預應力并向被加固體傳遞拉力的部分，一般由錨具、墩座以及部分束體等組成；錨固孔是鉆鑿在巖層或土體中的孔，起安放、固定束體，控制施力方向的作用。錨索束體內(nèi)端通過注漿體將拉力傳遞到周圍巖層或者土體，它與注漿體以及錨固孔內(nèi)端共同組成預應力錨索的內(nèi)持力端，該內(nèi)持力端叫做內(nèi)錨固段(也叫錨固段)。
[0004]目前國內(nèi)廣泛使用的預應力錨索是拉力集中型錨索，這種拉力集中型錨索依靠其內(nèi)錨固段拉索(一般為鋼絞線或者鋼筋)與注漿體相接觸界面上的粘結(jié)力將荷載通過注漿體傳遞到周圍巖層或者土體，工作時注漿體受到拉伸，其應力為拉應力和剪應力，分布特點是集中在內(nèi)錨固段上部注漿體中，沿深度方向衰減。由于拉力集中型錨索內(nèi)錨固段上部應力集中，而且注漿體抗拉強度低，所以承載能力和耐久性同其它形式的錨索相比顯得不足。但由于其設(shè)計方法與施工技術(shù)最為成熟，故拉力集中型錨索仍是現(xiàn)階段工程中主要采用的錨索形式。壓力集中型錨索、壓力分散型錨索以及拉壓分散型錨索改善了拉力集中型錨索的受力狀態(tài)，壓力集中型錨索或壓力分散型錨索采用與注漿體不產(chǎn)生粘結(jié)力的無粘結(jié)鋼絞線直接和設(shè)置在內(nèi)錨固段內(nèi)的一個或多個承載體相連，張拉時，荷載直接傳至承載體，再由承載體向上推壓注漿體，使得注漿體由傳統(tǒng)的受拉應力狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭軌?；拉壓分散型錨索也叫復合分散型錨索，它與壓力分散型錨索相似，只是將超出承載體的無粘結(jié)鋼絞線部分剝離為有粘結(jié)鋼絞線，張拉時，有粘結(jié)鋼絞線段承擔部分荷載，注漿體受拉，當荷載繼續(xù)增加時，鋼絞線通過承載體將另一部分荷載以壓應力的形式傳給注漿體。
[0005]由此可見，內(nèi)錨固承載體(簡稱承載體)是壓力型錨索和復合分散型錨索的重要構(gòu)件。一般的承載體為圓形承載板，其中心具有安裝注漿管的通孔，板面環(huán)向間隔開設(shè)有供鋼絞線穿過的通孔，鋼絞線用擠壓套與承載板固定。大量試驗和工程實踐表明，采用這種承載板的錨索失效往往起始于承載板附近的注漿體開裂，因為承載板附近存在剪應力集中，而且注漿時由于承載板與錨固孔的孔壁間距小，承載板附近的注漿體容易不密實。
[0006]200510056878.8號發(fā)明專利申請公開了一種壓力分散型錨索，該壓力分散型錨索采用的承載體在承載板上設(shè)置承壓柱，并在錨索束體外部套設(shè)螺旋鋼筋，螺旋鋼筋內(nèi)端與承載板固定連接，該發(fā)明通過承壓柱和螺旋鋼筋的設(shè)置，分散了承載體附近注漿體所受的荷載，同時螺旋鋼筋具有約束作用，故該發(fā)明的注漿體不易產(chǎn)生裂紋。200920169537.5號實用新型專利公開了一種內(nèi)錨固承載體，該承載體為上小下大的圓臺狀楔形體，鋼絞線穿過該圓臺狀楔形體，并用擠壓套與該圓臺狀楔形體固定，該承載體不但向上推壓注漿體，還通過側(cè)壁向周向擠壓注漿體，故注漿體也不易產(chǎn)生裂紋。
[0007]采用上述承載體雖然能夠一定程度上改善注漿體的受力效果，提高預應力錨索的承載力，但是，上述承載體均包裹在整個錨索束體外部，體積大，與錨固孔壁的間距小，故上述承載體處的注漿體仍存在不夠密實、抗壓能力較低的缺陷，上述承載體與周圍的注漿體的結(jié)合也不夠緊密。
[0008]另外，采用上述承載體的預應力錨索多為用于大型巖石邊坡支護工程的永久性錨索，工藝較為復雜，一般不在基坑工程使用。而現(xiàn)階段，高層建筑已經(jīng)普及，基坑越挖越深，周邊環(huán)境也十分復雜，這要求應用于基坑工程的傳統(tǒng)錨索也能提供大的承載力，基于此，對傳統(tǒng)錨索的改進勢在必行。復合分散型錨索是目前內(nèi)錨固段應力分布最合理的預應力錨索，目前卻沒有專門應用于復合分散型錨索的承載體，所以現(xiàn)有的復合分散型錨索也不能很好的適用于基坑工程。
實用新型內(nèi)容
[0009]本實用新型的目的是提供一種內(nèi)錨固承載體，旨在解決現(xiàn)有的內(nèi)錨固承載體與周圍注漿體結(jié)合不夠緊密的問題；同時本實用新型的目的還在于提供一種采用該內(nèi)錨固承載體的適用于基坑工程的預應力錨索。
[0010]為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型的內(nèi)錨固承載體采用的技術(shù)方案為:
[0011]一種內(nèi)錨固承載體，包括豎向間隔設(shè)置的桿體以及位于所述桿體兩端將各桿體固定連接起來的連接體，所述桿體和連接體共同圍成端部具有承壓面的籠狀柱體，該籠狀柱體中心具有用于穿設(shè)拉索的拉索穿孔。
[0012]所述桿體平行設(shè)置，所述連接體為設(shè)置在相鄰桿體之間的與桿體平行的短桿體，所述承壓面由桿體和短桿體的外端面組成。
[0013]所述短桿體的橫截面和所述桿體的橫截面相同。
[0014]本實用新型的預應力錨索采用的技術(shù)方案為:
[0015]一種預應力錨索，包括拉索和與拉索固定連接的內(nèi)錨固承載體，所述內(nèi)錨固承載體包括豎向間隔設(shè)置的桿體以及位于所述桿體兩端將各桿體固定連接起來的連接體，所述桿體和連接體共同圍成端部具有承壓面的籠狀柱體，該籠狀柱體中心具有穿設(shè)拉索的拉索穿孔。
[0016]所述桿體平行設(shè)置，所述連接體為設(shè)置在相鄰桿體之間的與桿體平行的短桿體，所述承壓面由桿體和短桿體的外端面組成。
[0017]所述短桿體的橫截面和所述桿體的橫截面相同。
[0018]所述拉索穿過所述拉索穿孔并向內(nèi)錨固段的內(nèi)端延伸，位于內(nèi)錨固承載體外端的拉索為無粘結(jié)段，位于內(nèi)錨固承載體內(nèi)端的拉索為有粘結(jié)段。
[0019]本實用新型的內(nèi)錨固承載體為籠狀柱體，注漿體能夠流到該內(nèi)錨固承載體的內(nèi)部，故該內(nèi)錨固承載體與注漿體握裹充分，結(jié)合緊密。在對拉索進行張拉時，該承載體的承壓面對其上方的注漿體產(chǎn)生壓力，該承載體的桿體對周圍的注漿體產(chǎn)生粘結(jié)力，注漿體的應力既有壓應力也有拉應力，其中拉應力占主導地位，所以該籠狀承載體能較好的將拉索傳遞的荷載進行分散，減少應力集中，避免出現(xiàn)將承載體前的注漿體壓碎現(xiàn)象。該承載體結(jié)構(gòu)簡單，既能對注漿體產(chǎn)生壓力，也能對注漿體產(chǎn)生拉力，其壓力和拉力所占的比例取決于該承載體的承壓面面積和該承載體的桿體長度，可以根據(jù)施工情況來進行控制，非常適合應用于復合分散型錨索。
[0020]進一步地，組成所述籠狀柱體的桿體和連接體采用相同棒材制成，材料來源廣泛，加工簡單，無需配備專門的設(shè)備。
[0021]本實用新型的預應力錨索由于采用了上述內(nèi)錨固承載體，故是一種拉壓型錨索，其應力分布均勻合理，承載力大。同時，因為采用的內(nèi)錨固承載體本身能夠?qū)ψ{體產(chǎn)生拉力，所以拉索的有粘結(jié)段長度設(shè)置更加自由，甚至可以去除，這就大大縮短了錨索的整體長度，降低了施工難度。另外，這種預應力錨索結(jié)構(gòu)特點接近于普通拉力型錨索，故施工工藝與普通拉力型錨索相差不大，便于掌握。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的內(nèi)錨固承載體第一實施例的立體圖；
[0023]圖2是本實用新型的內(nèi)錨固承載體第二實施例的立體圖；
[0024]圖3是本實用新型的預應力錨索內(nèi)錨固段的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是本實用新型的預應力錨索內(nèi)錨固段橫截面示意圖；
[0026]圖5是本實用新型的預應力錨索承載體處的放大圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的描述。
[0028]本實用新型中內(nèi)錨固承載體的第一實施例:如圖1所示,該內(nèi)錨固承載體I包括桿體11，將桿體11固定連接起來并使之具有間隔的連接體為短桿體12，桿體11的數(shù)量為3個，短桿體12的數(shù)量為6個，二者均用直徑18mm鋼筋截成，然后焊接固定為籠狀柱體，該籠狀柱體中心通孔的直徑為20mm，可供目前國內(nèi)常用的Φ13、Φ15、Φ18三種規(guī)格的鋼絞線穿過,桿體11的長度為400mm，短桿體12的長度為75mm。該內(nèi)錨固承載體I材料來源廣泛，加工簡單，可以穿套一根鋼絞線，結(jié)構(gòu)緊湊，有利于錨索的下放和注漿。
[0029]在使用該內(nèi)錨固承載體I時，桿體11和短桿體12的外端面組成承壓面，對注漿體產(chǎn)生壓力，桿體11的側(cè)面與注漿體緊密結(jié)合，對注漿體產(chǎn)生拉力，壓力和拉力的比例取決于所述籠狀柱體的尺寸規(guī)格。
[0030]上述內(nèi)錨固承載體I具有具體的尺寸規(guī)格，僅是一種較佳實施例，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對桿體11和短桿體12的數(shù)量、直徑以及長度所作的任何簡單修改，或者是對所述籠狀柱體所作的等同變化與修飾，仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。
[0031]本實用新型中內(nèi)錨固承載體的第二實施例:如圖2所示，該實施例與第一實施例的區(qū)別僅在于，用于連接桿體11并使桿體11具有間隔的連接體不是短桿體12，而是中心具有通孔的圓形板13，圓形板13與桿體11焊接固定或一體加工，中心通孔可供鋼絞線穿過。該內(nèi)錨固承載體I與第一實施例的內(nèi)錨固承載體I相比，加工較為復雜，但籠狀柱體的形狀尺寸等設(shè)置更加自由。
[0032]本實用新型中預應力錨索的實施例:如圖3至圖5所示，該預應力錨索包括錨索束體和將錨索束體包裹固定的水泥注漿體2，錨索束體包括無粘結(jié)鋼絞線3、穿套在無粘結(jié)鋼絞線3上的內(nèi)錨固承載體I以及對中隔離架4，每根無粘結(jié)鋼絞線3用擠壓套5與一個內(nèi)錨固承載體I固定，內(nèi)錨固承載體I在內(nèi)錨固段分布均勻，位于內(nèi)錨固承載體I下方的鋼絞線剝離為有粘結(jié)鋼絞線6 ;為了使每根鋼絞線單元保持順直而不交叉，沿錨索軸線方向每隔lm—2m設(shè)置有一個對中隔離架4，兩個對中隔離架4之間用鍍鋅鐵絲(圖上未示出)將鋼絞線捆扎；在錨索束體中間還穿設(shè)有一次注漿管8和二次注漿管9，在錨索束體內(nèi)端頭部套有導向帽7。
[0033]該預應力錨索采用的內(nèi)錨固承載體I與本實用新型內(nèi)錨固承載體第一實施例的結(jié)構(gòu)相同，故在此不再贅述。
[0034]該預應力錨索為復合分散型錨索，它結(jié)構(gòu)簡單，便于加工，應力分布合理，承載力高，施工工藝與普通拉力型錨索相差不大，便于掌握，適合應用于基坑工程。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)錨固承載體，其特征在于:包括豎向間隔設(shè)置的桿體以及位于所述桿體兩端將各桿體固定連接起來的連接體，所述桿體和連接體共同圍成端部具有承壓面的籠狀柱體，該籠狀柱體中心具有用于穿設(shè)拉索的拉索穿孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)錨固承載體，其特征在于:所述桿體平行設(shè)置，所述連接體為設(shè)置在相鄰桿體之間的與桿體平行的短桿體，所述承壓面由桿體和短桿體的外端面組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)錨固承載體，其特征在于:所述短桿體的橫截面和所述桿體的橫截面相同。
4.一種預應力錨索，包括拉索和與拉索固定連接的內(nèi)錨固承載體，其特征在于:所述內(nèi)錨固承載體包括豎向間隔設(shè)置的桿體以及位于所述桿體兩端將各桿體固定連接起來的連接體，所述桿體和連接體共同圍成端部具有承壓面的籠狀柱體，該籠狀柱體中心具有穿設(shè)拉索的拉索穿孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預應力錨索，其特征在于:所述桿體平行設(shè)置，所述連接體為設(shè)置在相鄰桿體之間的與桿體平行的短桿體，所述承壓面由桿體和短桿體的外端面組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的預應力錨索，其特征在于:所述短桿體的橫截面和所述桿體的橫截面相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的預應力錨索，其特征在于:所述拉索穿過所述拉索穿孔并向內(nèi)錨固段的內(nèi)端延伸，位于內(nèi)錨固承載體外端的拉索為無粘結(jié)段，位于內(nèi)錨固承載體內(nèi)端的拉索為有粘結(jié)段。
【文檔編號】E02D5/74GK203403412SQ201320355161
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月20日
【發(fā)明者】王保軍, 王坤, 王素勤 申請人:河南省昊鼎建筑基礎(chǔ)工程有限公司