[發明專利]能施加預應力的變形錨索施工方法

有效

• 申請號: 202110646330.8
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113175341B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 吳學震;蔣宇靜;鄧濤;王剛;關振長;葉青
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E21D20/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陸帥;蔡學俊

1.一種能施加預應力的變形錨索施工方法，其特征在于，所述錨索包括外套管、收縮管、內套管、鋼絞線、錨具、托盤；所述內套管強度小于收縮管，收縮管包括由外至內依次連接的縮頸段、等徑段，縮頸段的外徑不變，內徑逐漸收縮, 等徑段的外徑和內徑都保持不變;

施工包括以下步驟：

步驟1：在待支護巖體中打錨孔，錨孔直徑大于鋼絞線直徑，達到底后退出鉆桿，再換大鉆頭將孔口段擴孔加粗，孔口段加粗后的直徑與外套管直徑匹配；

步驟2：將鋼絞線旋轉推入錨孔，并通過錨固劑將鋼絞線內端固定在錨孔中；

步驟3：將收縮管固定在外套管的內部靠近鉆孔深處的端頭，然后在外套管的內部靠近鉆孔深處的端頭上安裝橡膠塞，隨后將外套管裝入錨孔的加粗段，并使鋼絞線穿過其內部；

步驟4：將內套管套在鋼絞線上，插入外套管的內部并使其內端接觸收縮端；

步驟5：使鋼絞線外端穿過錨具，將錨具套裝入外套管內部，并抵住內套管外端；

步驟6：在外套管外露部分套上托盤，托盤內端抵靠巖體，外端抵靠與外套管外端螺紋配合的螺母，擰緊螺母將托盤鎖固；

步驟7：通過張拉設備張拉鋼絞線施加預應力達到設計要求，通過施加足夠的預緊力，使內套管被擠出收縮管一段距離，從而完全堵住收縮端，防止巖體中的水分進入套管引起腐蝕。

2.根據權利要求1所述的一種能施加預應力的變形錨索施工方法，其特征在于：所述內套管的外徑與外套管的內徑匹配，錨具與內套管外端接觸，內套管內端外周設置有縮口導角段,錨索受力后，錨具擠壓內套管。

3.根據權利要求1所述的一種能施加預應力的變形錨索施工方法，其特征在于：所述橡膠塞包括依次連接的細段和粗段，橡膠塞的中間具有小孔以供鋼絞線穿，細段塞入收縮管內孔或者外套管內孔，粗段外徑等于外套管外徑。

4.根據權利要求3所述的一種能施加預應力的變形錨索施工方法，其特征在于：通過減小橡膠塞的粗段厚度，可以提高外套管底端和錨孔擴大部底端巖體之間的接觸剛度，從而提高二者之間的接觸力F1，進而減小螺母和托盤承受的拉力F2，防止螺母破壞，F1和F2之和為錨索的總承載力，也等于錨固劑承受的拉力；通過增加橡膠塞的粗段厚度，可以減小外套管底端和錨孔擴大部底端巖體之間的接觸剛度，從而減小二者之間的接觸力，防止錨孔擴大部底端巖體破壞，并使螺母充分發揮自身作用。

5.根據權利要求4所述的一種能施加預應力的變形錨索施工方法，其特征在于：在步驟6 中擰緊螺母前，先施加一定的預應力，這部分預應力直接作用在錨孔擴大部底端巖體上，從而提高外套管底端和錨孔擴大部底端巖體之間的接觸力F1的承載比例。

6.根據權利要求4所述的一種能施加預應力的變形錨索施工方法，其特征在于：所述橡膠塞的粗段中埋設應變或者應力傳感器，傳感器測得錨孔擴大部底端巖體承受的力F1，進而調整后續錨索的橡膠塞的粗段厚度，最終使F1的大小處于錨索極限承載力的20%-50%之間。

7.根據權利要求1所述的一種能施加預應力的變形錨索施工方法，其特征在于：所述外套管為厚壁鋼管，所述收縮管為高強鋼管，內套管為鋼管。