[發明專利]一種降低預應力損失的低張拉錨索施工方法

有效

• 申請號: 201711363479.5
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108104852B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 張農;楊可;韓昌良;冉智
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21D20/00
• 分類號: E21D20/00;E21D20/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

一種降低預應力損失的低張拉錨索施工方法，適用于礦山和巖土工程。利用錨索將錨固劑按照超快錨固劑在前，慢速錨固劑在后的順序完全頂入鉆孔中，充分攪拌，靜置待超快錨固劑完全固化后，利用張拉千斤頂和錨具進行張拉，并保載一段時間，張拉完成。該過程在慢速錨固劑尚未開始固化前完成。在張拉過程錨索自由段最長，錨具的夾片回縮引起的預應力損失比例最小；保載可消除因錨固體前端脫黏滑移引起的預應力損失。該方法的超張拉載荷低，避免張拉機具高負荷運轉，錨索鋼絞線股斷裂等問題。

技術領域

本發明涉及預應力錨索施工技術，尤其是一種適應于礦山和巖土工程的降低預應力損失的低張拉錨索施工方法。

背景技術

在基礎設施建設時，常常使用錨索代替傳統的錨桿進行施工。相比傳統的錨桿，錨索具有柔性可彎曲、長度不受施工空間的限制，強度遠高于錨桿強度、可承受更大載荷，利用張拉千斤頂和夾片式鎖具可施加更大預應力等優點。使得錨索得到廣泛應用。

由于錨索使用張拉千斤頂和夾片式錨具施加預應力，不可避免的會發生因錨具中夾片回縮引起錨索回縮，造成預應力損失；同時為了保證高錨固力，錨固長度往往超過2m，錨索自由段較短，伸長量較小，造成錨索回縮引起的預應力損失巨大，最多達到40％-50％；錨固段前端也會因滑移脫黏造成預應力損失。

現有技術一般使用超張拉的方式，即通過提高張拉力抵消損失，使得千斤頂卸載后的殘余應力能夠滿足設計要求。但是這種方法在張拉時需要施加近2倍的設計預緊力，張拉機具會因高負荷運轉而壽命驟減，錨索鋼絞線股會因高預拉力損傷甚至斷裂，施工時間和難度也均會上升。目前尚缺少一種可降低張拉過程中預應力損失的錨索施工方法。

發明內容

技術問題：本發明的目的是克服已有技術中的不足，提供一種降低預應力損失的低張拉錨索施工方法。

技術方案：本發明的降低預應力損失的低張拉錨索施工方法，其步驟如下：

a.按照錨索的尺寸在巷道壁上進行鉆孔；

b.按照超快錨固劑在前，慢速錨固劑在后的順序塞入鉆孔，并使用錨索將超快錨固劑和慢速錨固劑頂入鉆孔，待錨索將超快錨固劑和慢速錨固劑頂入鉆孔底端后戳破超快錨固劑和慢速錨固劑，利用錨索攪碎超快錨固劑和慢速錨固劑的包裝并進行攪拌，其中超快錨固劑和慢速錨固劑的交界面附近會有極小一段產生混合但是不影響實際效果，靜置錨索，使超快錨固劑完全固化；

c.在錨索鉆孔外的部分安裝夾片式錨具抵住巷道壁，使用張拉千斤頂配合夾片式錨具對錨索進行張拉預緊并維持標準張拉力進行保載，此時超快錨固劑凝固并將錨索頂端部分與鉆孔壁錨固，張拉時超快錨固劑凝固部分外側與鉆孔壁逐漸被拉開，而此時慢速錨固劑還未凝固仍為流態，成為脫黏滑移，造成錨索松弛預緊力損失；

e.控制千斤頂卸壓，結束保載過程，完成錨索的安裝，等待慢速錨固劑固化，完成錨索的施工。

超快錨固劑尺寸僅需滿足設計預緊力要求，慢速錨固劑尺寸滿足兩節錨固劑共同產生的錨固力符合設計拉拔力要求，超快錨固劑長度常為錨索長度的1/5，慢速錨固劑長度為錨索桿體的1/5-3/5。

所述張拉和保載過程在慢速錨固劑開始固化前完成，其中包在時間為30s-1min。

所述的慢速錨固劑的開始固化時間遠大于超快錨固劑， 超快錨固劑型號為Cka，凝膠時間為8-25s,慢速錨固劑型號為M，凝膠時間為>180s。

所述的標準張拉力載荷為設計預緊力與錨索回縮損失力的總和

有益效果：由于采用了上述技術方案，本發明與現有技術相比具有如下優點：

(1)超張拉過程中需額外施加的張拉力遠小于傳統施工法，張拉千斤頂具需承受的載荷小，張拉時間縮短，機械使用壽命延長，錨索在張拉期間受力較小，鋼絞線股不易斷裂。