本发明涉及岩土工程锚固领域，具体涉及一种分段夹压式锚索及其安装方法。
背景技术
预应力锚索在岩土工程领域尤其是滑坡治理和边坡加固领域，应用极为广泛。它一端固定在稳定的岩土体中，称为锚固段；另外一端可以自由伸缩，称为自由段，该段锁定在抑制构件上。通过张拉锚筋体(钢绞线或钢筋)，将拉力传递给抑制构件，抑制构件再对岩土体施加压力，在一定深度范围的岩土体中形成压应力场，进而提高岩土体稳定性。
但根据研究，岩土体内压应力场的形成深度有限，最大只能到10～15米。而张拉只能在地表外侧进行，因而对于有深层加固需要的岩土工程，比如潜在破裂面较深的超高边坡加固，传统的锚索作用较为有限。为了在地下深层形成压应力带，发明了以下技术。
中国发明专利(cn103670467a)公开了一种注浆锚索，并具体公开了
技术实现要素：
包括钢绞线以及与所述钢绞线连接的托盘，以及位于所述托盘一侧的并通过一锁具与所述钢绞线连接的注浆端，所述钢绞线包括多根反向旋钮紧密贴合的钢绳，所述钢绞线内部有一空腔，所述空腔内部设有一根贯通所述钢绞线两端的钢芯线，所述钢芯线固定连接在所述注浆段上。本发明的注浆锚索在钢绞线内增加钢芯线，使得锚索强度大幅增加，钢绳间紧密贴合，且具有相同的伸长率，良好的变形协调使得所有钢绳同承受载荷，防止因受力不均造成的钢绞线拉断。由此可见，本发明实际要解决的问题是深部高应力环境下易发生锚固层失效或钢绞线拉断破坏的问题，并不能解决超高边坡加固的问题。
中国实用新型专利(cn206844108u)公开了一种锚索，解决了浆液温度超过35摄氏度，就会导致注浆管中的浆液加速凝固；当气温过低时，就会导致浆液冻结，导致锚索无法正常进行注浆的问题，其技术方案要点是：注浆管上设置有温度检测装置，还包括第一比较装置、第一基准装置、第一控制装置、降温装置；还包括第二比较装置、第二基准装置、第二控制装置、加热装置；当温度检测信号大于第一基准信号时，降温装置启动，加热装置不启动；当温度检测信号小于第二基准信号时，降温装置不启动，所述加热装置启动，本发明的一种锚索，对注浆管中的温度进行控制，从而提高了注浆的流畅性。可知该实用新型主要是通过温度控制的手段提高注浆过程的流畅性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种分段夹压式锚索及其安装方法。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，本发明公开了一种分段夹压式锚索，包括无粘结钢绞线、承载板、塑性隔离体、锚固段浆体、绕线承载体、自由段浆体、坡面抑制构件和钻孔，所述钻孔通过所述塑性隔离体分隔成内段的锚固段浆体和外段的自由段浆体，所述坡面抑制构件设在外坡面上，所述无粘结钢绞线的一端通过与坡面抑制构件连接形成外张拉端，无粘结钢绞线的另一端穿过所述承载板并通过绕线承载体转向而反向再次穿过承载板形成内张拉端，所述外张拉端可带动内张拉端使所述自由段浆体挤压所述锚固段浆体而实现加固作用。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述无粘结钢绞线为并行设置的若干根。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述绕线承载体为锚固段浆体内的固定结构，所述承载板设在自由段浆体内。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述坡面抑制构件和承载板上均设有挤压套，所述外张拉端和内张拉端均通过挤压套分别固定在坡面抑制构件和承载板上。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述无粘结钢绞线可在自由段浆体和锚固段浆体内的细孔中滑动。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述锚固段浆体和自由段浆体交界处设有可使自由段浆体相对锚固段浆体发生微小变形的塑性隔离体。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述锚固段浆体位于稳定岩体中。
本发明还公开了一种分段夹压式锚索的安装方法，包括以下步骤，s1，切割无粘结钢绞线，并绕过绕线承载体；s2，无粘结钢绞线的一端转向后通过挤压套固定在承载板上；s3，按步骤s1、s2加工并组装所有的钢绞线，编制为整个锚索；s4，对所要加固的坡体进行钻孔，钻孔后置入步骤s3所得到的锚索；s5，对锚固段注浆形成锚固段浆体；s6，对自由段注浆形成自由段浆体；s7，浇筑坡面抑制构件；s8，注浆体和抑制构件到龄期后，张拉锚索并封锚。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述步骤s5与步骤s6之间还包括设置塑性隔离体的过程。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述步骤s7中的坡面抑制构件可采用预制法形成。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
(1)本发明通过自由段浆体和锚固段浆体的分开设置不但大幅增加了可坡面锚固区域的深度，而且使各段浆体具有良好的受力条件，已达到良好的加固效果。
(2)本发明的无粘结钢绞线可根据实际的使用需要设置多根，锚固强度也可随着无粘结钢绞线数量的增加而加大。
(3)本发明使锚固段浆体置于内层稳定岩体中而自由段浆体可置于外层非稳定岩体中，其可锚固深度可通过增加自由段浆体的长度的方式改变。
(4)本发明通过绕线承载体对内部的无粘结钢绞线进行转向从而使外部岩体施加的拉力转换为内部的结构压力而实现加固。
(5)本发明通过无粘结钢绞线的两端拉伸作用实现了对内部岩层的压力作用，结构简单，但具有良好的受力条件。
附图说明
图1本发明的内部结构原理示意图。
1-无粘结钢绞线，11-外张拉端，12-内张拉端，13-挤压套；2-承载板，3-塑性隔离体，4-锚固段浆体，5-绕线承载体，6-自由段浆体，7-坡面抑制构件，8-钻孔。
具体实施方式
如图1所示，本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，本发明公开了一种分段夹压式锚索，包括无粘结钢绞线11、承载板2、塑性隔离体3、锚固段浆体4、绕线承载体5、自由段浆体6、坡面抑制构件7和钻孔8，所述钻孔8通过所述塑性隔离体3分隔成内段的锚固段浆体4和外段的自由段浆体6，所述坡面抑制构件7设在外坡面上，所述无粘结钢绞线1的一端通过与坡面抑制构件7连接形成外张拉端11，无粘结钢绞线1的另一端穿过所述承载板2并通过绕线承载体5转向而反向再次穿过承载板2形成内张拉端12，所述外张拉端11可带动内张拉端12使所述自由段浆体6挤压所述锚固段浆体4而实现加固作用。
所述无粘结钢绞线1为并行设置的若干根。所述绕线承载体5为锚固段浆体4内的固定结构，所述承载板2设在自由段浆体6内。所述坡面抑制构件7和承载板2上均设有挤压套13，所述外张拉端11和内张拉端12均通过挤压套13分别固定在坡面抑制构件7和承载板2上。所述无粘结钢绞线1可在自由段浆体6和锚固段浆体4内的细孔中滑动。所述锚固段浆体4和自由段浆体6交界处设有可使自由段浆体6相对锚固段浆体4发生微小变形的塑性隔离体3。所述锚固段浆体4位于稳定岩体中。
为了更加有效地使用这种锚索，本发明提出了一种分段夹压式锚索的安装方法，包括以下步骤，s1，切割无粘结钢绞线1，并绕过绕线承载体5；s2，无粘结钢绞线1的一端转向后通过挤压套13固定在承载板2上；s3，按步骤s1、s2加工并组装所有的钢绞线，编制为整个锚索；s4，对所要加固的坡体进行钻孔8，钻孔8后置入步骤s3所得到的锚索；s5，对锚固段注浆形成锚固段浆体4；s6，对自由段注浆形成自由段浆体6；s7，浇筑坡面抑制构件7；s8，注浆体和抑制构件到龄期后，张拉锚索并封锚。所述步骤s5与步骤s6之间还包括设置塑性隔离体3的过程。所述步骤s7中的坡面抑制构件7可采用预制法形成。
在施工完成后，无粘结钢绞线1的内张拉端12是置于钻孔8内部的，该端首先在自由段浆体6内穿过承载板2，而后穿过塑性隔离体3而通过绕线承载体5转向，其中绕线承载体5在浇筑后是固定不动的，从而形成内锚固端，无粘结钢绞线1在经过转向后再依次穿过塑性隔离体3和承载板2，内张拉端12通过挤压套13与承载板2固定，形成内侧的张拉段。而无粘结钢绞线1的外张拉端11是穿出自由段浆体6而与地面外的坡面抑制构件7连接的，该外侧张拉段为工作部分。在锚固段浆体4与自由段浆体6的交界部位设置塑性隔离体3，使得自由段浆体6能相对锚固段浆体4发生细小变形。
当外侧张拉时，无粘结钢绞线1发生伸长变形，拉动承载板2处与挤压套13处的内张拉端12，使得自由段浆体6压缩塑性隔离体3而产生细小的相对变形，相当于在该处施加了由无粘结钢绞线1的张力而形成的压力，从而对深部的岩土体产生压力作用，起到了深部加固作用。本实施例中所述的无粘结钢绞线1施加预应力后，无粘结钢绞线1与其在混凝土构件中的预留孔道之间没有粘结力，可以滑动，预应力全部由两端的锚具传递。
若将数根这种无粘结钢绞线1组合，则可以在任意深度的岩土体中形成压应力场，加固任意深度的滑动面或裂隙带。
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。