一种自锁头-预应力锚索基础的制作方法

本实用新型涉及一种海上高耸结构的基础，尤其是涉及一种自锁头-预应力锚索基础。

背景技术：

随着我国经济建设的快速发展以及近海资源的广泛开发，各种用于海上施工设备得到了越来越广泛地应用。如海上风电场的建设中，支撑风力发电机组的基础型式主要有重力式混凝土基础、单桩基础、群桩基础及导管架基础等。海上高耸结构，在风、浪荷载的作用下，其基础除承受压力外，还承受拉力。桩基础由于既可以受压又可以受拉，为常用基础形式。但对于岩石地基，虽然基础承载力高，但钻孔难度大，施工耗时较长，费用高，且易出现钻杆弯折等现象。为避免此类情况发生，海上高耸结构在选择建造地址时往往避开岩石地基，这就提高了海上高耸结构的建造要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自锁头-预应力锚索基础。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种自锁头-预应力锚索基础，包括相连接的自锁模块和张拉模块，其中，

所述自锁模块包括依次连接的启动件、锁定机构、弹簧片和支撑机构，所述弹簧片在锁定机构的作用下弹开进而使支撑机构实现自锁，

所述张拉模块包括变形盘和变形挤压机构，所述变形盘与支撑机构连接，所述变形盘在变形挤压机构的作用下变形张开实现自锁。

进一步地，所述支撑机构包括中间板和多个设置于所述中间板两侧的支撑单元，所述支撑单元一端固定于中间板上，另一端为自由端，多个支撑单元连接于弹簧片的端部，所述弹簧片在锁定机构的作用下弹开，带动支撑单元向外产生位移，实现自锁。

进一步地，所述支撑单元设有两个，对称设置于中间板两侧。

进一步地，所述支撑单元包括第一连接轴、第二连接轴和齿面撑板，所述第一连接轴的一端与中间板固定连接，另一端与第二连接轴的一端活动连接，所述第二连接轴的另一端与齿面撑板的非齿面固定连接。

进一步地，所述锁定机构包括约束鞘和多个约束条，多个所述约束条的一端分别与一个支撑单元固定连接，多个所述约束条的另一端通过所述约束鞘相互活动连接，所述约束鞘与启动件连接，在初始状态时，通过约束鞘相互连接的多个约束条使弹簧片锁定于挤压状态。

进一步地，所述约束条设有两个。

进一步地，所述约束条上设有用于穿过所述约束鞘的通孔。

进一步地，所述启动件为启动绳。

进一步地，所述变形挤压机构包括挤压块和钢绞线，所述钢绞线依次穿过变形盘和挤压块，并锚固于挤压块上，进行张拉时，钢绞线带动挤压块在变形盘内移动，使变形盘张开。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)海上桩基单桩直径至少在800mm以上，根据布置形有时会采用直径2-5米的单桩基础，而使用本实用新型锚索基础可以使得中每个孔洞在200mm-300mm左右，钻孔直径较小，提高钻孔工作的方便性。在岩石地基，钻孔困难，而随着钻孔直径的加大，施工难度大幅增大，且耗时增多，造价大幅上升。所以本实用新型具有施工方便，耗时少，能够节省工期及造价等优点。

2)本实用新型采用齿面撑板和变形盘结构，能实现稳定的自锁功能。

3)本实用新型通过启动绳实现齿面撑板的自锁，操作方便可靠。

附图说明

图1为本实用新型在孔洞中的剖面结构示意图；

图2为本实用新型初始状态示意图；

图3为本实用新型自锁状态示意图；

图中标号：1、孔洞，2、启动绳，3、约束鞘，4、弹簧片，5、齿面撑板，6、钢绞线，7、挤压块，8、变形盘，9、支撑单元，10、约束条。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种自锁头-预应力锚索基础，包括相连接的自锁模块和张拉模块，其中，自锁模块包括依次连接的启动件、锁定机构、弹簧片4和支撑机构，弹簧片4在锁定机构的作用下弹开进而使支撑机构实现自锁，张拉模块包括变形盘8和变形挤压机构，变形盘8与支撑机构连接，变形盘8在变形挤压机构的作用下变形张开实现自锁。本实施例中，启动件采用启动绳2。弹簧片4为条形结构。

支撑机构包括中间板和两个对称设置于中间板两侧的支撑单元9，支撑单元9一端固定于中间板上，另一端为自由端，两个支撑单元9分别连接于弹簧片4的两端，弹簧片4在锁定机构的作用下弹开，带动两个支撑单元9向两个方向产生位移，实现自锁。

支撑单元9包括第一连接轴、第二连接轴和齿面撑板5，第一连接轴的一端与中间板固定连接，另一端与第二连接轴的一端活动连接，第二连接轴的另一端与齿面撑板5的非齿面固定连接。

锁定机构包括约束鞘3和两个约束条10，两个约束条10的一端分别与一个支撑单元9固定连接，两个约束条10的另一端通过约束鞘3相互活动连接，约束鞘3与启动件连接，在初始状态时，通过约束鞘3相互连接的两个约束条10使弹簧片4锁定于挤压状态。约束条10上设有用于穿过约束鞘3的通孔。

变形挤压机构包括挤压块7和钢绞线6，钢绞线6依次穿过变形盘8和挤压块7，并锚固于挤压块7上，进行张拉时，钢绞线6带动挤压块7在变形盘8内移动，使变形盘8张开。

上述锚索基础在岩石地基中的施工步骤如下：

1、根据需要在岩石地基上开钻孔洞1；

2、将自锁头-预应力锚索基础放入钻好的孔洞1内；

3、拉动启动绳2，拔出约束鞘3，使两个约束条10松开，弹簧片4弹开，推动两个支撑单元9，从而使齿面撑板5支撑在岩石孔壁上；

4、初步张拉钢绞线6，带动底部的挤压块7上行，从而使变形盘8张开，挤压岩石孔壁实现自锁；

5、完成第一步张拉后，采用高强快凝灌浆料对锚固段进行锚固并养护至设计强度；

6、对钢绞线进行二次张拉。

实施例2

参考图1-图3所示，本实施例提供的自锁头-预应力锚索基础中，支撑单元9设有三个，弹簧片4为Y形结构，三个支撑单元9分别连接Y形弹簧片的三个端部。约束条10可设置两个或三个，至少连接两个支撑单元。进行自锁时，拉动启动绳，使约束鞘3离开约束条10，从而使弹簧片4弹开，推动支撑单元9，从而使齿面撑板5支撑在岩石孔壁上。其余同实施例1。

在本实用新型的另一实施例中，支撑单元9的个数可根据需要设置。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。