挂扣式锚索张拉机具及锚索二次张拉系统的制作方法

本发明涉及锚索紧固技术领域，具体而言，涉及一种挂扣式锚索张拉机具及锚索二次张拉系统。

背景技术：

预应力锚索是边坡支护的常用支护方法，其通过锚索给边坡施加预应力。通过锚索施加预应力一方面可以显著改善边坡表面岩土体的受力状态，提高表面岩土体的强度，另一方面可以将边坡表面岩土体与内部岩土体连为一体，增强边坡的整体性，避免滑体出现，保证足够的预应力是实现这些目的的关键。通常在工程施工中，当锚索预应力施加到位后，按照设计要求，锚索尾部即被剪断并封闭在混凝土墩中，以防止锚索生锈以及保证工程美观。但是，随着时间的推移，由于边坡自身变形或钢绞线蠕变等原因，既有锚索的预应力可能出现较大的损失，此时，需要对既有锚索进行二次张拉以恢复设计预应力值，进而保障工程稳定、安全。

目前的工程设计或施工并未重视既有锚索的二次张拉问题，因此，出现了在锚索尾部剪断后，由于长度较短而无法进行二次张拉的问题。申请号201210072894.6的发明专利公开了一种预应力锚索张拉方法及其装置，该发明专利针对的是锚索施工中第一次张拉方法(初始张拉)的问题，它改善了锚索第一次张拉过程中预应力施加方法，确保施工中锚索预应力张拉到位。申请号201310325704.1的发明专利公开了一种锚索均匀张拉装置，该发明的目的是保证锚索在第一次张拉(初始张拉)过程中每根钢绞线受力均匀。上述两个关于锚索张拉的发明专利均针对的是改善锚索施工中第一次张拉的问题，并不适用于既有锚索的二次张拉，因为它们都没有考虑锚索尾部较短这一重要的因素，而现有的锚索张拉机具(产品)也都没有考虑这一因素。

因此，如何有效延长既有锚索的张拉长度，使得千斤顶的张拉力可以顺利施加到既有锚索上，同时又不破坏既有锚索的结构，是本发明要解决的核心问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种挂扣式锚索张拉机具，其能够在既有锚索尾部较短的情况下实现既有锚索的二次张拉，且张拉施工不破坏既有锚索的原有结构，操作方便快捷，应用简单。

本发明的另一目的在于提供一种锚索二次张拉系统，其能够在既有锚索尾部较短的情况下实现既有锚索的二次张拉。

本发明的实施例是这样实现的：

一种挂扣式锚索张拉机具，用于对伸出既有孔壁的既有锚索进行二次张拉，其包括固定套设于既有锚索上的T型锚盘，连接套设于T型锚盘的持力钢套，以及连接持力钢套的持力钢棒，T型锚盘的轴线、持力钢套的排布中心轴和所有持力钢棒的轴线重合，持力钢棒的周围设置有可带动持力钢棒向远离既有孔壁的方向移动的千斤顶，以及可锚定持力钢棒的锚定盘。

在本发明较佳的实施例中，上述还包括卡设于既有锚索和T型锚盘之间的持力夹片。

在本发明较佳的实施例中，上述T型锚盘包括同轴连接的第一锚盘和第二锚盘，以及贯穿T型锚盘的锚孔，第二锚盘的直径大于第一锚盘的直径。

在本发明较佳的实施例中，上述持力钢套的数量为至少两组，所有持力钢套沿T型锚盘的圆周均匀排布，每组持力钢套包括同轴连接成一体的卡扣部和延长部，卡扣部卡套于第二锚盘上，延长部位于持力钢板的周围，且与持力钢棒螺纹连接。

在本发明较佳的实施例中，上述延长部与持力钢棒的螺纹连接处套设有用于聚拢所有延长部的空心钢套。

在本发明较佳的实施例中，上述T型锚盘、持力钢套和持力钢棒的外部依次抵压套设有沿轴向排布的支撑脚I、支撑脚II、千斤顶、压板和持力螺母，支撑脚I抵住既有孔壁，持力螺母与持力钢棒螺纹连接。

在本发明较佳的实施例中，上述支撑脚I包括同轴连接的第一空心圆柱和第一法兰盘，第一法兰盘的中部开设有第一圆孔，第一法兰盘的外侧面设置有同轴的圆形凸台；支撑脚II包括同轴依次连接的第二法兰盘、第二空心圆柱和带孔底盘，第二法兰盘的中部开设有第二圆孔，第二法兰盘的外侧面设置有同轴的圆形凹槽，第一空心圆柱抵住既有孔壁，第一法兰盘和第二法兰盘固定在一起，且圆形凸台与圆形凹槽配合定位，千斤顶抵持于带孔底盘和压板之间。

在本发明较佳的实施例中，上述第一法兰盘和带孔底盘之间的持力钢棒上依次套设有钢索测力计、圆环垫片和锚定盘，锚定盘与持力钢棒螺纹连接，锚定盘可沿持力钢板移动至抵压圆环垫片，圆环垫片抵压钢索测力计的一端，钢索测力计的另一端抵住第一法兰盘。

在本发明较佳的实施例中，上述钢索测力计上套设有定位柱，定位柱卡持于钢索测力计和第二空心圆柱之间。

一种锚索二次张拉系统，其包括上述的挂扣式锚索张拉机具。

本发明实施例的有益效果是：本发明实施例的挂扣式锚索张拉机具用于对伸出既有孔壁的既有锚索进行二次张拉，其包括固定套设于既有锚索上的T型锚盘，连接套设于T型锚盘的持力钢套，以及连接持力钢套的持力钢棒，T型锚盘的轴线、持力钢套的排布中心轴和所有持力钢棒的轴线重合，持力钢棒的周围设置有可带动持力钢棒向远离既有孔壁的方向移动的千斤顶，以及可锚定持力钢棒的锚定盘，该挂扣式锚索张拉机具能够在既有锚索尾部较短的情况下实现既有锚索的二次张拉，且张拉施工不破坏既有锚索的原有结构，操作方便快捷，应用简单。锚索二次张拉系统能够在既有锚索尾部较短的情况下实现既有锚索的二次张拉。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种挂扣式锚索张拉机具的结构示意图；

图2为图1中T型锚盘的的结构示意图；

图3为图2另一视角的结构示意图；

图4为图1中持力钢套的排布结构示意图；

图5为图4另一视角的排布结构示意图；

图6为图1中支撑脚I的结构示意图；

图7为图6另一视角的结构示意图。

图8为图1中支撑脚II的结构示意图；

图9为图8另一视角的结构示意图；

图10为图1中锚定盘的结构示意图；

图11为图10另一视角的结构示意图。

图标：100-挂扣式锚索张拉机具；001-既有孔壁；002-既有锚索；110-T型锚盘；111-第一锚盘；112-第二锚盘；113-锚孔；120-持力钢套；121-卡扣部；122-延长部；123-第一半圆环片；124-第二半圆环片；125-半连接筒；130-持力钢棒；140-锚定盘；141-第一螺纹孔；142-第二螺纹孔；150-千斤顶；160-支撑脚I；161-第一空心圆柱；162-第一法兰盘；163-圆形凸台；164-第一圆孔；165-观察孔；170-支撑脚II；171-第二法兰盘；172-第二空心圆柱；173-带孔底盘；174-开孔；175-第二圆孔；176-圆形凹槽；181-持力夹片；182-空心钢套；183-压板；184-持力螺母；185-钢索测力计；186-圆环垫片；187-定位柱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1所示，本实施例提供一种挂扣式锚索张拉机具100，用于对伸出既有孔壁001的既有锚索002进行二次张拉，其包括固定套设于既有锚索002上的T型锚盘110，连接套设于T型锚盘110的持力钢套120，以及连接持力钢套120的持力钢棒130，T型锚盘110的轴线、持力钢套120的排布中心轴和所有持力钢棒130的轴线重合，持力钢棒130的周围设置有可带动持力钢棒130向远离既有孔壁001的方向移动的千斤顶150，以及可锚定持力钢棒130的锚定盘140。本实施例中，T型锚盘110用于连接既有锚索002，持力钢套120和持力钢棒130用于延长既有锚索002的张拉长度，千斤顶150用于通过带动持力钢棒130和持力钢套120，从而带动T型锚盘110向远离既有孔壁001的方向移动，继而对既有锚索002进行张拉，锚定盘140用于通过固定持力钢棒130，从而固定既有锚索002的位置，使其保持张拉状态，因此，该挂扣式锚索张拉机具100能够在既有锚索002尾部较短(3～5cm)的情况下实现既有锚索002的二次张拉，且张拉施工不破坏既有锚索002的原有结构，操作方便快捷，应用简单。

为了使既有锚索002和T型锚盘110之间连接的可靠性，挂扣式锚索张拉机具100还包括卡设于既有锚索002和T型锚盘110之间的持力夹片181。

参见图2和图3所示，T型锚盘110是由同轴连接的圆柱形的第一锚盘111和圆柱形的第二锚盘112组成的T型结构，第二锚盘112的直径大于第一锚盘111的直径。T型锚索开设有6个贯穿的锚孔113，供既有锚索002贯穿。

参见图4和图5所示，持力钢套120的数量为至少两组，所有持力钢套120沿T型锚盘110的圆周均匀排布，每组持力钢套120包括同轴连接成一体的卡扣部121和延长部122，卡扣部121卡套于第二锚盘112上，用于连接T型锚盘110，从而连接既有锚索002，延长部122用于有效延长既有锚索002的张拉长度，延长部122位于持力钢板的周围，且与持力钢棒130螺纹连接。多组持力钢套120可将T型锚盘110包围起来，而且方便安装和拆卸。本实施例中，持力钢套120的数量为两组，每组持力钢套120的卡扣部121的内腔形状与第二锚盘112的外部形状契合，卡扣部121具体包括平行设置的第一半圆环片123和第二半圆环片124，以及连接第一半圆环片123的外边沿和第二半圆环片124的外边沿的半连接筒125，第二锚盘112相对第一锚盘111凸出的圆周边沿卡设于第一半圆环片123、第二半圆环片124和半连接筒125形成的半圆环形卡槽内。持力钢套120内部有螺纹，持力钢棒130的外周有相应的螺纹，二者可以紧密连接，具体是所有延长部122共同组成空心圆柱，内部有螺纹，内径与持力钢棒130的外径相等，用于与持力钢棒130连接；为了使持力钢套120与持力钢棒130之间的连接更牢靠，延长部122与持力钢棒130的螺纹连接处套设有用于聚拢所有延长部122的空心钢套182。

为了实现千斤顶150可通过持力钢套120带动既有锚索002向远离既有孔壁001的方向移动进行拉伸，T型锚盘110、持力钢套120和持力钢棒130的外部依次抵压套设有沿轴向排布的支撑脚I160、支撑脚II170、千斤顶150、压板183和持力螺母184，支撑脚I160抵住既有孔壁001，持力螺母184与持力钢棒130螺纹连接。

参见图6和图7所示，支撑脚I160包括同轴焊接在一起的第一空心圆柱161和第一法兰盘162，第一空心圆柱161上切有四个条状的观察孔165，第一法兰盘162的中部开设有供持力钢套120等部件穿过的第一圆孔164，第一法兰盘162的外侧面设置有同轴的圆形凸台163，圆形凸台163用于和支撑脚II170对中，同时，第一法兰盘162外缘有6个螺纹孔，用于锁定支撑脚I160和支撑脚II170。参见图8和图9所示，支撑脚II170包括同轴依次焊接在一起的第二法兰盘171、第二空心圆柱172和带孔底盘173，第二法兰盘171的中部开设有第二圆孔175，带孔底盘173上有一个开孔174，用于持力钢棒130穿出，第二法兰盘171的外侧面设置有同轴的圆形凹槽176，可与支撑脚I160的第一法兰盘162上的圆形凸台163配合定位，同时，第二法兰盘171外缘有6个螺纹孔，用于锁定支撑脚I160和支撑脚II170，带孔底盘173上的开孔174用于供持力锚钢棒穿出。第一空心圆柱161抵住既有孔壁001，第一法兰盘162和第二法兰盘171固定在一起，且圆形凸台163与圆形凹槽176配合定位，二者配合可以保证支撑脚I160和支撑脚II170同心，从而使内部的各部件也与既有锚索002同心，保证二次张拉力有效传递至既有锚索002，千斤顶150抵持于带孔底盘173和压板183之间。向千斤顶150输送液压，千斤顶150的一端抵压住带孔底盘173，再通过第二空心圆柱172、第二法兰盘171、第一法兰盘162和第一空心圆柱161抵压既有孔壁001，千斤顶150的另一端抵住压板183，压板183与持力钢棒130之间的位置固定，从而带动持力钢棒130、持力钢套120、T型锚盘110，进而带动既有锚索002进行拉伸。

参见图10和图11所示，锚定盘140的中间有一个与持力钢棒130外径相同的第一螺纹孔141，用于缩紧持力钢棒130，防止其回缩，避免二次张拉力松弛。锚定盘140的侧边有8个第二螺纹孔142，它们的作用是方便操作人员旋转锚定盘140。

为了实现锚定盘140可固定持力钢棒130的位置，第一法兰盘162和带孔底盘173之间的持力钢棒130上依次套设有钢索测力计185、圆环垫片186和锚定盘140，钢索测力计185上套设有定位柱187，定位柱187卡持于钢索测力计185和第二空心圆柱172之间，定位柱187焊接在支撑脚II170的第二空心圆柱172内部，定位柱187的内径和钢索测力计185的外径相同，可以保证钢索测力计185与支撑脚II170以及既有锚索002同心，保证监测的锚索内力准确，锚定盘140与持力钢棒130螺纹连接，锚定盘140可沿持力钢板移动至抵压圆环垫片186，圆环垫片186抵压钢索测力计185的一端，钢索测力计185的另一端抵住第一法兰盘162。通过千斤顶150对既有锚索002进行二次张拉时，持力钢棒130带动持力钢套120、T型锚盘110，进而带动既有锚索002向远离既有孔壁001的方向拉伸，在定位柱187的作用下，钢索测力计185和支撑脚I160的位置不变；二次张拉到位后，旋动锚定盘140，使其通过圆环垫片186抵压钢索测力计185，最终抵压既有孔壁001，撤走千斤顶150，在既有锚索002的回弹力作用下和既有孔壁001的反作用下，实现对既有锚索002位置的固定。

总体来讲，本发明实施例的挂扣式锚索张拉机具100的各分部件可归为两大类：不可拆卸类部件和可拆卸类部件。

不可拆卸部件是指既有锚索002二次张拉到位后，通过锚定，这些部件不能被拆卸，具体包括：既有孔壁001、既有锚索002、T型锚盘110、持力钢套120、空心钢套182、支撑脚I160、持力钢棒130、钢索测力计185、圆环垫片186、锚定盘140。

相对应地，可拆卸部件是指既有锚索002二次张拉到位后，当张拉力锚定后，这些部件可以被拆卸掉以节约空间，具体包括定位柱187、支撑脚Ⅱ、千斤顶150、压板183和持力螺母184。

不可拆卸部件的连接关系是：(1)在进行二次张拉前，既有锚索002上套设T型锚盘110，先将持力钢套120套在T型锚盘110的突出部分，具体是第二锚盘112上，再将空心钢套182套在持力钢套120外面，持力钢套120组成在一起的外径和空心钢套182的内径相等，二者固定一体不能分开。(2)将支撑脚I160套在空心钢套182和T型锚盘110外面。(3)由于持力钢套120内有螺纹，持力钢棒130外有对应螺纹，将持力钢棒130旋进持力钢套120中，使二者连接起来。(4)将钢索测力计185穿过持力钢棒130，然后将圆环垫片186穿过持力钢棒130，之后将锚定盘140旋入持力钢棒130。

可拆卸部件的连接关系是：(1)不可拆卸部件安装到位后，将支撑脚II170穿过持力钢棒130套在钢索测力计185的外面，由于支撑脚II170内部焊接有定位柱187，所以可以保证钢索测力计185和支撑脚II170是同心的，同时，由于支撑脚II170的端部和支撑脚I160尾部有对中法兰盘，所以可以保证支撑脚I160和支撑脚II170是同心的。(2)将千斤顶150穿过持力钢棒130，将压板183套入持力钢棒130，抵在千斤顶150尾部，之后旋入持力螺母184，二次张拉时，千斤顶150的张拉力可以通过持力钢棒130、持力钢套120、支撑脚I160和T型锚盘110传递至既有锚索002。

挂扣式锚索张拉机具100的实施过程：

(1)在安装既有锚索002时安装使用T型锚盘110。

(2)在进行二次张拉前，首先将既有锚索002周边的既有孔壁001整平。

(3)将持力钢套120紧紧套入在T型锚盘110外侧，再将空心钢套182套在持力钢套120外面，然后套上支撑脚I160，使支撑脚I160的端部全部抵在墙面上。

(4)将持力钢棒130旋入持力钢套120中。

(5)将钢索测力计185套入持力钢棒130上，然后套入圆环垫片186并旋入锚定盘140。此时，锚定盘140不需要紧抵圆环垫片186。

(6)将支撑脚II170套在钢索测力计185外面，并将支撑脚I160的第一法兰盘162和支撑脚II170的第二法兰盘171对中，之后用螺栓将二者固定。

(7)将千斤顶150穿过持力钢棒130，保持千斤顶150和持力钢棒130同心。

(8)将压板183套在千斤顶150的尾端，然后旋紧持力螺母184。

(9)向千斤顶150输送液压使其产生二次张拉力，待二次张拉力施加到位后，保持千斤顶150的位移缸不动，然后转动锚定盘140直至其抵住圆环垫片186不动转动为止。

(10)卸掉千斤顶150中的液压油使其位移缸回缩，此时由于锚定盘140锁定了持力钢棒130，使其不能回缩，因此二次张拉力全部转移到锚定盘140上。

(11)从尾部逐件将可拆卸部件拆部件，其拆卸顺序是：持力螺母184→压板183→千斤顶150→支撑脚II170。

本实施例还提供一种锚索二次张拉系统，其包括上述的挂扣式锚索张拉机具100。

综上所述，本发明的挂扣式锚索张拉机具能够在既有锚索尾部较短的情况下实现既有锚索的二次张拉，且张拉施工不破坏既有锚索的原有结构，操作方便快捷，应用简单；锚索二次张拉系统能够在既有锚索尾部较短的情况下实现既有锚索的二次张拉。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。