专利名称：预应力可塑性锚索(杆)的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地下工程支护结构构件，特别是专门用于预应力支护结构构件中的锚定装置。
一般地面岩土工程的锚固只需按纯静力学的向量平衡进行计算，即只有预应力的概念。而对于地下岩土工程，则需考虑附加运动边界条件，即考虑运动约束。这样就必须考虑锚索(杆)的变形能力，要求锚索(杆)具有可塑性。
已有的锚索只有预应力型，锚杆有可塑性或预应力型，但锚索或锚杆均无预应力可塑性，对于锚固较大变形围岩时，由于锚索(杆)变形能力不够，往往出现锚索(杆)断裂，导致锚固失败。
本实用新型的目的在于提供一种既能实现预应力锚固、又具有可塑性结构的预应力可塑性锚索(杆)，以解决已有锚索(杆)变形能力不够的问题。
其解决方案是将已有的预应力锚索(杆)再加上一种可塑性元件，使之构成预应力可塑性锚索(杆)。该锚索(杆)安装时预先张紧，施加一定的预应力，待围岩变形时，锚索(杆)应力增加，当应力增加到设计值时，可塑性元件开始起作用，使锚索(杆)的受力变形按给定的关系曲线变化，从而实现既能预应力锚固岩体，同时具有可塑性，以适应围岩较大变形的目的，解决了已有锚索(杆)存在的问题。
据此方案，本实用新型之预应力可塑性锚索(杆)包括内锚端(A)、端体(B)、外锚端(C)三部份，通过预锚千斤顶实现预应力锚固。锚体(B)可以是钢绞线(锚索)，也可以是钢筋(锚杆)；内锚端，外锚端可以分别是可塑性锚端，也可以同时由可塑性锚端构成，该可塑性锚端为剪切式可塑性锚端或摩擦式可塑性锚端。
以下结合附图对本实用新型之可塑性锚端的构造作进一步说明。
图1 剪切式可塑性锚端之一结构示意图图2 剪切式可塑性锚端之二结构示意图图3 摩擦式可塑性锚端结构示意图图4 内锚端具有可塑性之预应力可塑性锚索(杆)
图5 外锚端具有可塑性之预应力可塑性锚索(杆)图6 内、外锚端均具有可塑性之预应力可塑性锚索(杆)图中(A)—内锚端(B)—锚体(C)—外锚端(1)—夹片(2)、(4)—可塑性元件(3)、(5)—档套式锚板(6)—可塑性夹片(7)—锚板剪切式可塑性锚端的基本结构如
图1所示。它由夹片(1)、可塑性元件(2)、档套式锚板(3)构成。夹片(1)是以2～4片是具有3～7°锥度的锥片组成的园锥形夹片，可塑性元件(2)为一具有两种外径的园管，大外径的一端有内锥孔、锥孔之锥度与夹片锥度一致，小外径一端外表面有螺纹，端头外径稍小；档套式锚板(3)为一厚壁园筒，套在可塑性元件(2)小外径一端，锚体(B)穿过档套式锚板(3)和可塑性元件(2)内壁，夹片(1)置于可塑性元件(2)内锥孔内，夹紧锚体(B)。
图2表示了另一种剪切式可塑性锚端的基本结构，它由可塑性元件(4)、档套式锚板(5)构成。可塑性元件(4)为一具有两种外径的园管，小外径一端外表面有螺纹，近端面3～5cm一段外径稍小，挡套式锚板(5)为一厚壁园筒，套在可塑性元件(4)的小外径端，锚体(B)穿过挡套式锚板(5)和可塑性元件(4)内壁，与可塑性元件(4)大外径一端连接在一起，其连接方式可以是焊接，螺纹连接或墩头连接。
此两种结构的剪切式可塑性锚端的工作原理相同。当锚体(B)受拉时，可塑性锚端进入工作状态，若拉力值小于设计值P0时，挡套式锚板起限位作用，当拉力值大于设计值P0时，可塑性元件与挡套式锚板内壁间产生剪移作用，从而实现可塑性。
图3是摩擦式可塑性锚端的结构示意图。此种摩擦式可塑性锚端由可塑性夹片(6)和锚板(7)构成，可塑性夹片(6)由2～4片锥度为3～7°的锥形片组成，内壁粗糙，锚板(7)是一外表为园柱形、内有锥形孔的厚壁园锥筒，锥形孔的锥度与可塑性夹片的锥度一致，锚体(B)穿过锚板(7)被可塑性夹片(6)固定。
此种可塑性锚端由锚板来限位，当锚体(B)受拉时，可塑性锚端进入工作状态。当拉力值大于设计值P0时，锚体与可塑性夹片之间，可塑性夹片与锚板之间产生相对滑动，从而实现可塑性。
上述两种类型的可塑性锚端的另部件可用低合金钢制造，也可用碳素钢或高强合金钢制造，各部份尺寸据工程需要选定。
本实用新型之预应力可塑性锚索(杆)既能预应力锚固围岩，又具有可塑性，它的锚固能力可达到5～60吨，可塑量可达5～15cm，解决了一般预应力锚索(杆)变形能力不足的问题。广泛用于地下矿山、水工硐库、军工硐库、铁路隧道支护等地下岩土工程支护施工中。
实施例本实用新型之预应力可塑性锚索(杆)应用实例如图4，图5，图6所示，可以有仅内锚端采用可塑性锚端，仅外锚端采用可塑性锚端或内、外锚端都采用可塑性锚端三种结构形式使用时，内锚端是通过水泥砂浆与孔壁粘结，此时，注意要将剪切式可塑性锚端的可塑性元件部份用塑料罩包好，将挡套式锚板或锚板直接与砂浆接触。外锚端上加垫板，通过预锚千斤顶来实现预应力锚固。
权利要求1.一种预应力可塑性锚索(杆)，包括内锚端(A)、锚体(B)、外锚端(C)三部份，通过预锚千斤顶实现预应力锚固，其特征在于内锚端、外锚端分别或同时由可塑性锚端构成，该可塑性锚端为剪切式可塑性锚端或摩擦式可塑性锚端。
2.如权利要求1所述的预应力可塑性锚索(杆)，其特征在于所述的剪切式可塑性锚端由夹片(1)、可塑性元件(2)、挡套式锚板(3)构成，夹片(1)是以2-4片具有3-7°锥度的锥片组成的园锥形夹片；可塑性元件(2)为一具有两种外径的园管，大外径的一端有内锥孔、锥孔之锥度与夹片锥度一致，小外径一端外表面有螺纹，端头外径稍小；档套式锚板(3)为一厚壁园筒，套在可塑性元件(2)小外径一端，锚体(B)穿过档套式锚板(3)和可塑性元件(2)内壁，夹片(1)置于可塑性元件(2)内锥孔内，夹紧锚体(B)。
3.如权利要求1所述的预应力可塑性锚索(杆)，其特征在于所述的剪切式可塑性锚端由可塑性元件(4)和档套式锚板(5)构成，可塑性元件(4)为一具有两种外径的园管，小外端一端外表面有螺纹，端头3-5CM一段外径稍小，档套式锚板(5)为一厚壁园筒，套在可塑性元件(4)的小外径端，锚体(B)穿过档套式锚板(5)和可塑性元件(4)内壁，与可塑性元件(4)大外径一端连接在一起。
4.如权利要求1所述的预应力可塑性锚索(杆)，其特征在于所述的摩擦式可塑性锚端由可塑性夹片(6)和锚板(7)构成，可塑性夹片(6)由2-4片锥度为3～7°的锥形片组成，内壁粗糙，锚板(7)是一外表为园柱形，内有锥形孔的厚壁园锥筒，锥形孔的锥度与可塑性夹片锥度一致，锚体(B)穿过锚板(7)被可塑性夹片(6)固定。
专利摘要一种预应力可塑性锚索(杆)，包括内锚端、锚体、外锚端三部份，内锚端、外锚端分别或同时由可塑性锚端构成，通过预锚千斤顶实现预应力锚固，由可塑性锚端实现可塑性。此种预应力可塑性锚索(杆)的锚固能力可达5～10吨，可塑量可达到5～15cm。广泛用于地下矿山、水工硐库、军工硐库、铁路隧道支护等地下岩土工程施工中。
文档编号E21D21/00GK2044285SQ8822072
公开日1989年9月13日 申请日期1988年11月30日 优先权日1988年11月30日
发明者孙学毅, 谭焕然, 梅树滔 申请人:广西柳州市建筑机械总厂