[實用新型]用于巖質邊坡加固的四角加筋式預應力錨索錨頭

有效

• 申請號: 201020226496.1
• 申請日: 2010-06-17
• 公開（公告）號: CN201704689U
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 董捷;許再良;宋緒國;李國和;隋孝民
• 申請（專利權）人: 鐵道第三勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E02D5/74
• 分類號: E02D5/74;E02D17/20
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標代理有限公司 12103
• 代理人: 崔立增

技術領域

本實用新型涉及預應力錨索結構，特別涉及用于巖質邊坡加固的預應力錨索錨頭結構。

背景技術

目前，預應力錨索技術已被廣泛應用于巖質邊坡的加固工程，通過對鋼絞線施加預應力張拉及鎖定，將潛在的不穩定巖體固定于相對穩定的地層上，以達到加固巖質邊坡的作用。進行邊坡加固的預應力錨索，由內向外主要分為三個部分。第一部分是預應力錨索的鋼絞線錨固段，位于巖質邊坡潛在破裂面以里，由設置在錨索鉆孔的鋼絞線與填充的水泥砂漿構成；第二部分是預應力錨索的鋼絞線自由段，由未被水泥砂漿填充的錨索鉆孔中的鋼絞線構成，位于錨固段與巖質邊坡坡面之間；第三部分是預應力錨索的錨頭，貼附于巖質邊坡坡面上，將自由段外端的鋼絞線進行鎖定。

設置錨頭是為了固定預應力錨索自由段外端的鋼絞線，使潛在的不穩定巖體固定于相對穩定的地層上。錨頭一般由矩形的鋼筋混凝土墊塊、鋼墊板、錨具和外部用于封閉鋼墊板和錨具的混凝土組成，鋼墊板位于矩形的鋼筋混凝土墊塊與錨具之間。

圖1顯示現有普通預應力錨索加固巖質邊坡的設置狀況，圖中顯示兩條預應力錨索加固在巖質邊坡上。圖2顯示圖1中普通錨頭的正面結構，圖3為圖2中普通錨頭的A-A剖面結構。

如圖所示，預應力錨索的普通錨頭1將錨索鋼絞線10鎖定在巖質邊坡坡面4上。進入巖質邊坡的預應力錨索的鋼絞線錨固段3置于巖質邊坡潛在破裂面5以里，鋼絞線自由段2位于錨固段3與巖質邊坡坡面4之間。

普通錨頭1由矩形的鋼筋混凝土墊塊6、鋼墊板7、錨具8和外部用于封閉鋼墊板7和錨具8的混凝土封塊11組成，鋼墊板7置于鋼筋混凝土墊塊6與錨具8之間。錨具8將錨索的鋼絞線10的一端鎖定在鋼筋混凝土墊塊6的外側，錨索鋼絞線10穿過鋼筋混凝土墊塊6和鋼墊板7的錨索孔道9進入巖質邊坡的錨索鉆孔12中。

上述預應力錨索施工的一般步驟如下：

①按設計位置在巖質邊坡上施工預應力錨索的鉆孔；

②將加工固定好的鋼絞線推進至巖質邊坡上的鉆孔內；

③在鋼絞線的錨固段鉆孔內灌注水泥砂漿；

④在巖質邊坡表面施工矩形的鋼筋混凝土墊塊，墊塊的中心處預留孔道；

⑤待錨固段水泥砂漿強度達到設計要求后，將鋼墊板、錨具安裝到鋼筋混凝土墊塊上，對鋼墊板及錨具外部的鋼絞線進行預應力張拉，再用錨具將鋼絞線鎖定；

⑥截除錨具外部多余的鋼絞線，用混凝土將鋼筋混凝土墊塊上的鋼墊板及錨具進行封閉。

上述現有技術的預應力錨索在巖質邊坡加固工程中得到廣泛應用的同時，也逐漸暴露出一些問題。工程實踐表明，采用常見的普通錨頭結構形式的預應力錨索，用于表層破碎或軟弱的巖質邊坡加固時，效果并不理想，主要表現在如下幾個方面：1、矩形的鋼筋混凝土墊塊易沿著巖質邊坡表面發生蠕變錯動現象；2、位于預應力錨索錨頭附近的巖體，往往得不到有效加固，倘若錨頭附近巖體較破碎時，巖質邊坡表層巖體易產生松動變形，甚至發生坍塌現象；3、矩形鋼筋混凝土墊塊與巖質邊坡表面的接觸面積相對較小，預應力錨索施工后，墊塊在預應力荷載的長期作用下，其垂直于坡面方向的沉陷變形較明顯，造成鋼絞線的預應力不斷損失，嚴重影響了預應力錨索對邊坡的加固效果。因此，改進預應力錨索的錨頭結構，以增進邊坡的加固效果，成為相關工程技術人員探索研究的課題之一。

發明內容

針對上述問題，本實用新型推出一種四角加筋式預應力錨索錨頭，將截面為矩形的鋼筋混凝土墊塊擴展為截面為十字形的四爪形墊塊，在墊塊延伸的四個爪角上分別安裝可以施加預應力的錨桿，從而增加墊塊與巖質邊坡坡面之間的摩擦力，提高預應力錨索錨頭附近巖體的整體性。

本實用新型所涉及的四角加筋式預應力錨索錨頭包括鋼筋混凝土墊塊、鋼墊板、錨具，其特征在于所述的鋼筋混凝土墊塊為四爪形狀的墊塊，伸出的四個爪角相對墊塊中心軸對稱，墊塊中心以及墊塊伸出的四個爪角上各有一個孔道。墊塊中心的孔道連接巖質邊坡內的錨索鉆孔，錨索鉆孔內的錨索鋼絞線穿過墊塊中心的孔道，錨索鋼絞線的一端由錨具鎖定在鋼筋混凝土墊塊的外側，鋼墊板置于鋼筋混凝土墊塊和錨具之間。墊塊伸出的四個爪角上的孔道連接巖質邊坡內的錨桿鉆孔，錨桿鉆孔內的鋼筋錨桿穿過爪角上的孔道伸出，錨桿帶螺紋的外端由螺母固定，使墊塊的四個爪角與巖質邊坡坡面緊密接觸。

采用具有本實用新型錨頭的預應力錨索加固巖質邊坡的主要施工步驟如下：

①在巖質邊坡坡面上鉆取預應力錨索鉆孔，錨索鉆孔按設計要求施工至巖質邊坡潛在破裂面以下一定深度，將加工固定好的鋼絞線布置于預應力錨索鉆孔內，灌注水泥砂漿形成預應力錨索鋼絞線錨固段。