1.本发明涉及建筑工程技术领域,具体而言,涉及一种拉索结构、索体、锚索结构及锚索施工方法。
背景技术:2.随着和地质条件复杂程度的变化加,在悬崖峭壁上支护愈来愈加困难。近年来,锚索支护在英国、澳大利亚等采矿发达国家得到广泛应用,锚索支护技术发展迅速,特别是在边坡治理、交通遂道、水电水利、军工、建筑基坑等方面。我国自上世纪六十年代引进这项技术,锚索作为隐蔽工程,每次在进行施工的之前,为增加锚索支护的稳定以及耐用性能,需要工人将两根或者三根的索体进行连接或者捆绑,再与锚结构连接。现有的锚结构针对两根或三根甚至多根的索体只能实现单根依次安装,导致索体被安装完成后每根索体的受力都不相同。
技术实现要素:3.本发明所要解决的技术问题是如何实现锚索结构中的多根索体的同时安装,目的在于提供一种拉索结构、索体、锚索结构及锚索施工方法。
4.本发明通过下述技术方案实现:
5.本发明一方面提出一种拉索结构,包括:
6.基体;
7.若干与所述基体可旋转连接的定位部,所述定位部上开设有用于螺纹连接索体的定位头的连接孔,定位部相对于所述基体绕所述连接孔的轴线旋转;及
8.驱动部,若干所述定位部分别与所述驱动部传动连接。
9.在一些实施例中,所述驱动部与所述基体可旋转连接。
10.在一些实施例中,所述定位部设有第一啮合齿,所述驱动部设有第二啮合齿,所述第一啮合齿与所述第二啮合齿相互啮合以形成所述的传动连接。
11.在一些实施例中,所述定位部设于所述驱动部内,所述第一啮合齿与所述第二啮合齿内啮合。
12.在一些实施例中,所述基体设有第一环形滑槽,所述驱动部设有位于所述第一环形滑槽内的第一滑动块体。
13.在一些实施例中,包括盖体,固设于所述基体,所述驱动部与所述盖体可旋转连接,所述盖体上开设有若干与所述连接孔对应的导向孔。
14.在一些实施例中,所述盖体设有第二环形滑槽,所述驱动部设有位于所述第一环形滑槽内的第二滑动块体。
15.在一些实施例中,包括安装座,用于可旋转连接所述定位部;
16.所述安装座与所述基体连接;或
17.所述安装座分别与所述基体和所述盖体连接。
18.在一些实施例中,所述安装座包括分设于所述定位部两侧的第一底座和第二底座;
19.所述第一底座与所述基体连接,所述第一底座与所述定位部可旋转连接,所述第一底座设有与所述连接孔对应的第一避让孔;
20.所述第二底座与所述盖体连接,所述第二底座与所述定位部可旋转连接,所述第二底座设有与所述连接孔对应的第二避让孔。
21.在一些实施例中,所述定位部设有第三环形滑槽,所述第一底座设有位于所述第三环形滑槽的第三滑动块体;
22.所述定位部还设有第四环形滑槽,所述第二底座设有位于所述第四环形滑槽的第四滑动块体。
23.在一些实施例中,所述驱动部设有若干用于与手部接触的防滑条纹。
24.本发明另一方面提出一种索体,所述索体的端部设置有定位头,所述定位头用于与拉索结构的连接孔螺纹连接。
25.本发明再一方面提出一种锚索结构,包括:
26.上述任一种拉索结构;及
27.如上所述的索体。
28.在一些实施例中,锚索结构包括:
29.设于基体的导向架,所述导向架具有与导向架外部连通的注浆空间,所述导向架用于在锚索结构穿设于钻孔时为锚索结构导向;
30.与所述注浆空间连通的注浆管。
31.在一些实施例中,所述锚索结构同轴设有贯通盖体的第一承接孔、贯通基体的第二承接孔,所述第一承接孔、第二承接孔分别用以通过所述注浆管。
32.在一些实施例中,锚索结构包括设于所述基体的定位架,所述定位架位于所述注浆空间内;
33.所述注浆管一端设有弹性件,当注浆管产生轴向位移时,所述弹性件能够抵触于所述定位架。
34.在一些实施例中,所述注浆管的外壁设有卡块;
35.所述第一承接孔的孔壁一端设有与所述卡块适配的滑槽,所述孔壁同轴开设环形槽以形成与所述滑槽连通的卡圈,所述卡圈与所述卡块适配。
36.本发明再一方面提出一种锚索施工方法,用于安装如上所述的锚索结构于边坡,包括以下步骤:
37.于边坡的坡面开设锚固孔;
38.组装锚索结构并安装于锚固孔内;
39.采用气压清孔,置换锚固孔内的泥浆;
40.通过注浆孔向锚固孔内注浆,注浆的同时拔出注浆管直至锚固孔口流出浆液。
41.在一些实施例中,组装锚索结构时,包括以下内容:
42.安装注浆管于第一承接孔、第二承接孔直至弹性件与定位架抵触;
43.套设固定盘于所述注浆管上;
44.将索体的定位头穿过固定盘并与定位部连接。
45.本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
46.本发明提供的拉索结构中若干定位部与驱动部同时传动连接,当驱动驱动部时,能够同时带动若干定位部旋转,而索体的定位头与定位部之间采用螺纹连接,定位部的旋转可使定位头产生相对位移,从而使多根索体同时被拉动,且由于多个定位部的同步旋转,每根索体在安装完成后均承受相同的来自拉索结构的拉力,从而可保证整体索体的力学稳定性,继而提高整体索体结构对边坡的防护效果。
附图说明
47.为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案,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。
48.图1是本发明实施例提供的锚索结构的整体结构示意图;
49.图2为本发明实施例提供的锚索结构的剖面结构示意图;
50.图3为本发明中图2的a处放大图;
51.图4为本发明实施例提供的锚索结构的结构示意图;
52.图5为本发明实施例提供的索体安装状态结构示意图;
53.图6为本发明实施例提供的拉索结构剖面结构示意图;
54.图7为本发明实施例提供的锚索结构爆炸结构示意图;
55.图8为本发明实施例提供的预应力组件爆炸结构示意图;
56.图9为本发明实施例提供的注浆管插入状态结构示意图;
57.图10为本发明实施例提供的定位部结构示意图;
58.图11为本发明实施例提供的定位部剖面结构示意图。
59.附图中标记及对应的零部件名称:
60.100
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锚索结构,110
‑
导向架,120
‑
连接壳,1201
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第一承接孔,1202
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第二承接孔,122
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连接腔,1221
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第一底座,1222
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第二底座,123
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导向孔,124
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通槽,1251
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第一环形滑槽,1252
‑
第二环形滑槽,126
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卡圈,127
‑
滑槽,130
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索体,131
‑
定位头,140
‑
注浆管,200
‑
紧固组件,210
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驱动部,211
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第二啮合齿,2121
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第一滑动块体,2122
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第二滑动块体,213
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防滑条纹,220
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定位部,2201
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第三环形滑槽,2202
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第一通过槽,2203
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第四环形滑槽,2204
‑
第二通过槽,221
‑
连接孔,222
‑
第一啮合齿,300
‑
预应力组件,310
‑
定位架,311
‑
通孔,320
‑
弹性件,330
‑
卡块。
具体实施方式
61.为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施方式中的附图,对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本技术一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式,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方式,都属于本技术保护的范围。
62.因此,以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保
护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施方式。基于本技术中的实施方式,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方式,都属于本技术保护的范围。
63.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。
64.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备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技术的限制。
65.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
66.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
67.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
68.实施例
69.请参阅图7,在本发明提出的拉索结构的一个实施例中,该拉索结构包括基体、定位部220和驱动部210;若干个定位部220分别与基体可旋转连接,定位部220上开有用于与索体130的定位头131螺纹连接的连接孔221,定位部220相对于基体旋转时,其旋转方向绕连接孔221的轴向;若干个定位部220分别与驱动部210传动连接以构成用以固定索体130的紧固组件200,当驱动驱动部210使传动连接发生传动作用时,所有的定位部220被驱动部210同时带动绕连接孔221的轴线旋转。
70.可理解的是,本实施例中所述的定位头131是能够与所述连接孔221螺纹配合的螺纹端。
71.在进行拉索结构与索体130的装配工作时,首先将所有的定位头131插入连接孔221进行索体130的初步定位,为了保证定位头131与定位部220具有固定的相对位置关系,可进行如下操作:使每一个定位头131相对于对应的连接孔221旋转n圈,n正数,保证定位头131不会自行自连接孔221内滑出,然后驱动驱动部210,驱动部210同时带动每一个定位部220绕连接孔221的轴线旋转,由于连接孔221与定位头131采用螺纹连接,定位头131与定位
部220之间便能发生相对位移,索体130便被拉动,且每根索体130被拉动的距离相等。
72.相较于对索体采用单根依次固定的方式,本实施例所提供的拉索结构在进行索体130安装时更加方便,能够同时实现多根索体130的安装固定,安装效率更高;并且每一根索体130的定位头131被拉动的的位移都相同,在考虑索体130的加工误差的情况下,当应用于边坡防护时,能够保证索体130的受拉段长度相同,索体130的拉伸长度相同,从而可保证整体的索体130力学稳定性,继而保证索体130对边坡防护的有效性。
73.需要说明的是,本实施例所述的驱动部210可以是与基体连接以提高拉索结构的结构整体性,也可以是单独作为一个驱动部210件以使拉索结构的结构更加简单,其专门用于与定位部220同时传动连接,并传动于定位部220。
74.继续参阅图7,在一些实施例中,驱动部210与基体采用活动连接。
75.由于驱动部210需要传动于定位部220,故驱动部210至少与基体为活动连接,驱动部210相对于基体的活动方式可以是滑动或者旋转,在本实施例中,优选的采用旋转的活动方式,即驱动部210与基体采用可旋转连接,可以降低驱动部210活动空间的占用要求。驱动部210与定位部220之间的传动方式可以是摩擦传动或齿轮传动,为了保证传动效率及防止打滑,优选采用齿轮传动。
76.具体而言,定位部220的外部设置环形的第一啮合齿222,第一啮合齿222所围成的圆的圆心位于连接孔221的轴线上,且第一啮合齿222所在平面与连接孔221的轴线垂直,如此才能保证定位部220在被驱动状态下绕连接孔221的轴线旋转,驱动部210设置环形的第二啮合齿211,第二啮合齿211与第一啮合齿222相互匹配以实现传动功能,
77.可理解的是,对于上述中驱动部210上的第二啮合齿211可以设置为外齿圈,也可以设置为内齿圈,两者的区别在于:设置为外齿圈时,定位部220与驱动部210形成外啮合,定位部220位于驱动部210的四周;设置为内齿圈时,定位部220与驱动部210形成内啮合,定位部220位于驱动部210的内部。
78.在一些实施例中,第二啮合齿211设置为内齿圈,即第一啮合齿222与第二啮合齿211形成内啮合,定位部220位于驱动部210的内部。
79.如此设置,可以通过驱动部210的外侧面对其进行驱动,不会对连接孔221上的索体130形成干涉,结构简单且操作便捷。
80.具体而言,定位部220被构造成驱动轮的形状,定位部220的侧面设置第一啮合齿222,驱动部210被构造成呈套环的连接套,驱动部210的内侧面设置第二啮合齿211,驱动部210的内侧面上位于第二啮合齿211的两侧还预留一定宽度的连接面,驱动部210通过其中一侧的连接面与基体实现套接,从而实现驱动部210的可旋转运动。
81.承上,请参阅图6,当驱动部210套接于基体时还要考虑驱动部210在其轴向上的限位,故设置为:在基体上开设第一环形滑槽1251,在驱动部210的所述连接面上设置第一滑动块体2121,第一滑动块体2121装配于第一环形滑槽1251,当驱动部210相对于基体转动时,第一滑动块体2121在第一环形滑槽1251内滑动。
82.回到图7,在一些实施例中,拉索结构还包括盖体,盖体与基体相对固定,且驱动部210可旋转的连接于盖体,盖体上开设有与连接孔221一一对应的导向孔123,导向孔123用于索体130的定位头131通过。
83.盖体的设置可以对驱动部210与定位部220的传动连接起到保护作用,盖体与基体
相对固定,定位部220位于盖体与基体之间,驱动部210再可旋转的与盖体连接后,定位部220能够位于一个相对密闭的空间。
84.如图6所示,驱动部210与盖体之间的连接采用套接,具体而言,盖体上开设第二环形滑槽1252,驱动部210上开设第二滑动块体2122,第二滑动块体2122位于第二环形滑槽1252内,当驱动部210相对于盖体转动时,第二滑动块体2122在第二环形滑槽1252内滑动。
85.盖体与基体的相对固定可以通过可拆卸式的固定连接实现,也可以采用一体成型结构实现,为便于定位部220的安装,在一个示例中,请参阅图6、图7或图8,盖体与基体采用可拆卸式固定连接形成连接壳120,连接壳120整体呈圆柱体,连接壳120内部具有一呈圆筒状的连接腔122,连接腔122内设置定位部220,定位部220与基体可旋转连接或定位部220与基体、盖体分别可旋转连接,连接腔122的内侧为呈圆柱状的支承体,连接腔122的外侧为壳壁,壳壁上开设一环形的通槽124,该通槽124用于避让驱动部210的内齿圈,通槽124两侧的壳壁上分别开设第一环形滑槽1251和第二环形滑槽1252作为驱动部210上第一滑动块体2121、第二滑动块体2122的配合槽,供第一滑动块体2121、第二滑动块体2122旋转滑动,连接壳120轴向一端的端面开设若干导向孔123,导向孔123在连接壳120的轴向视角上与连接孔221一一对应。
86.可理解的是,通槽124由两部分的壳壁形成,盖体与基体的连接主要通过所述的支承体实现,该支承体可以是单独的部件,也可以是与基体呈一体结构,还可以是与盖体呈一体结构,还可以是被分为两部分以分别与基体、盖体呈一体结构。
87.参阅图6或图7,在一些实施例中,拉索结构还包括安装座,安装座用于安装定位部220,且定位部220与安装座为可旋转连接,安装座可以是与基体固定连接,也可以是分别与基体和盖体固定连接。
88.具体而言,安装座由第一底座1221和第二底座1222构成,第一底座1221与基体固定连接,定位部220可旋转的连接于第一底座1221,第一底座1221上开设有与连接孔221对应的第一避让孔,用以通过索体130的定位头131;
89.第二底座1222与盖体固定连接,定位部220可旋转的连接于第二底座1222,第二底座1222上开设与连接孔221对应的第二避让孔,用以通过索体130的定位头131。
90.如此设置,可增大定位部220与连接壳120的连接稳定性。
91.由于定位部220中的连接孔221需要与索体130的定位头131进行配合,定位部220安装后,连接孔221的轴向两侧应避免其他结构的干涉,故定位部220与安装座的旋转连接设置为如下结构:
92.请参阅图10、图11,定位部220被进一步构造成轮齿结构,在定位部220的其中一侧面上开设第三环形滑槽2201,第三环形滑槽2201为t形槽,该侧面上还开设有与第三环形滑槽2201连通的第一通过槽2202,用以安装第三滑动块体,第三环形滑槽2201与连接孔221同圆心,第一底座1221上设置第三滑动块体,第三滑动块体通过第一通过槽2202滑动至第三环形槽内即可实现旋转滑动,从而实现定位部220与第一底座1221间的可旋转;在定位部220的另一侧面上开设第四环形滑槽2203,第四环形滑槽2203为t形槽,该侧面上还开设有与第四环形滑槽2203连通的第二通过槽2204,用以安装第四滑动块体,第四环形滑槽2203与连接孔221同圆心,第二底座1222上设置第四滑动块体,第四滑动块体通过第二通过槽2204滑动至第四环形滑槽2203内以实现旋转滑动,从而实现定位部220与第一底座1221间
的可旋转。
93.第三滑动块体、第四滑动块体分别至少设置为两个,当第三滑动块体、第四滑动块体分别位于第三环形滑槽2201、第四环形滑槽2203内时,在定位部220的轴向视角上,至少有两个第三滑动块体和两个第四滑动块体位于矩形的四个角点上,如此设置,可防止定位部220绕其自身某一个径向方向摆动,保证定位部220的结构稳定性。
94.以第三滑动块体为例说明,至少两个第三滑动块体位于一圆周上,该圆周与第三环形滑槽2201所在圆周能够重合,从而避免定位部220与第一底座1221产生相对滑动,为了避免第三滑动块体的锐边与第三环形滑槽2201接触发生卡住现象,将第三滑动块体设置为球体,第三滑动块体通过以连接杆与第一底座1221连接,该连接杆的直径与所述t形槽中较小的槽宽适配,且将第三环形滑槽2201的锐边倒钝。
95.承上,本实施例中,为了使第三滑动块体于第三环形滑槽2201内的滑动更加流畅,第三滑动块体与第三环形滑槽2201被配置钢球保持架,第三滑动块体可旋转的连接于连接杆,第三滑动块体与第三环形滑槽2201之间便能形成滚动摩擦,从而便于滑动。
96.在装配第三滑动块体时,首先将带有第三滑动块体的连接杆通过第一通过槽2202装配于第三环形滑槽2201内,再进行连接杆与第一底座1221的连接。
97.第四滑动块体与第三滑动块体的结构设置相同,此处不再重复说明。
98.如图5或图7所示,在一些实施例中,驱动部210设有若干用于与手部接触的防滑条纹213。
99.工作人员可直接通过手部对驱动部210进行旋转,设置的防滑条纹213可增大手部与驱动部210的接触面积,便于驱动部210的旋转。
100.参阅图5,在本发明提出的索体130的一个实施例中,本实施例的索体130的端部设置有定位头131,定位头131用于与拉索结构的连接孔221螺纹连接。
101.具体而言,定位头131与索体130固定连接,定位头131呈杆体,杆体的外壁面加工有螺纹以与拉索结构中定位部220的连接孔221螺纹配合。
102.需要说明的是,为了防止定位头131被过度拉动导致索体130位于连接孔221内而破坏螺纹,定位头131的直径小于索体130的直径,定位头131与索体130的断面与导向孔123或连接孔221的孔边接触时,盖体或定位部220便能对索体130形成限位,避免索体130过度进入连接孔221。
103.为了避免索体130对连接孔221或导向孔123的孔边造成破坏,定位头131上接近索体130的一端还可以设置一直径较大的轴肩,以增大定位部220或导向孔123与索体130的接触面积以避免应力集中。
104.可理解的是,在边坡的防护工程中,索体130通常被设置成由多根反向旋钮紧密贴合的钢绳连接的钢绞线。
105.参阅图1~图5,在本发明面提出的锚索结构100的一个实施例中,该锚索结构100包括上述中的任一种拉索结构和上述的索体130,索体130与拉索结构中的定位部220配合。
106.锚索结构100中的索体130被固定于坡面,拉索结构被锚固在滑动面以内的稳定岩体中,索体130穿过边坡滑动面并被拉索结构拉动张紧,直接在滑面上产生抗滑阻力,增大抗滑摩擦阻力,使结构面处于压紧状态,以提高边坡岩体的整体性,从而从根本上改善岩体的力学性能,有效地控制岩体的位移,促使其稳定,达到整治顺层、滑坡及危岩、危石的目
的。
107.也就是说,采用本实施例提供的锚索结构100,每根索体130承受的来自两端的拉索结构的拉力相同,在考虑索体130的加工误差的情况下,安装后的每根索体130的长度都相同,即每根索体130的拉伸长度相同,亦即所有的索体130的力学性能基本相同,从而可以保证整体的索体130结构的力学稳定性,保证锚索结构100对边坡具有良好的防护效果。
108.在一些实施例中,请参阅图4或图5,锚索结构100还包括导向架110和注浆管140,导向架110与拉索结构中的基体连接,导向架110与盖体分别位于基体的相对两侧,导向架110内中空以形成注浆空间,注浆空间与导向架110的外部空间连通,注浆管140与注浆空间连通。
109.如此设置,往注浆空间中注浆一定量后,注浆空间内的水泥浆便往外流出,水泥浆凝固后便能将锚索结构100与边坡连接为一个整体,作为导向架110的一种具体实施方式,导向架110包括连接杆和导向圆盘,连接杆的一端与基体垂直固定连接,另一端与导向圆盘垂直固定连接,导向圆盘、连接杆和基体共同围成注浆空间,采用连接杆作为连接件,相邻的连接杆之间具有较大的间隙,能够保证注浆空间内的水泥浆快速流动至导向架110外,并且在安装锚索结构100时,导向架110还发挥着导向的作用,将连接杆以及导向圆盘的材料设置为钢,以使其能够在孔的阻力以及其它的杂质的情况下可以不受影响,不发生变形,为了进一步提高水泥浆的流出效率,导向圆盘同轴开设流通孔311用以水泥浆的通过。
110.承接上述,在埋设锚索结构100的过程中,导向架110起到对锚索结构100导向的作用,其始终位于接近锚固孔孔底一侧,当需要通过注浆管140进行注浆时,最直接的方式便是增大锚索结构100的安装孔的口径为注浆管140提供通过空间,但是安装孔的口径过大容易降低锚索结构100与边坡的连接强度,为了解决这一问题,在一些实施例中,请参阅图7,锚索结构100同轴设有贯通盖体的第一承接孔1201、贯通基体的第二承接孔1202,第一承接孔1201、第二承接孔1202分别用以通过注浆管140。
111.如此设置,锚固孔的大小设置为与拉索结构的大小适配以保证锚索结构100与边坡的连接强度,埋设锚索结构100后,只需将注浆管140从第一承接孔1201、第二承接孔1202插入即可实现注浆管140与注浆空间的连通。
112.通常在进行锚索支护的工程中,对锚索施加预应力是必不可少的一项环节,目前,预应力锚索施工过程通常为:钻锚固孔—将预应力锚索安装于锚固孔内—向锚固孔内注浆—混凝土养护—张拉预应力锚索获得预应力。但是,实现该过程的条件需要混凝土强度达到75%以上才能进行张拉,混凝土养护等待的时间较长,从而会使整个支护体预应力的获得时间较晚,在往出拔注浆管140的时候,有可能对内部的拉索结构造成一定的向后位移,进而降低整体的锚索结构的支护效果,而且采用该过程施行预应力锚索工程也无法对其内部的拉索结构进行移动的预应力施加。
113.为解决上述问题,在一些实施例中,锚索结构100还具有用以形成预应力的预应力组件300,请参阅图1~图3或图8~图9,预应力组件300包括定位架310和弹性件320,定位架310设置于注浆空间内,定位架310包括连接杆和承托圆盘,连接杆一端与基体垂直固定连接,另一端与承托圆盘垂直固定连接,承托圆盘上开设有通孔311以便于水泥浆的通过,弹性件320根据实际对于预应力的需求选用合适的劲度系数的螺旋弹簧,弹性件320同轴连接于注浆管140的一端,当注浆管140插入第一承接孔1201、第二承接孔1202向前移动时,弹性
件320便可与定位架310的承托圆盘相抵触,弹性件320被压迫变形生成弹力,锚索结构100与注浆管140之间便形成相互作用力。
114.在注浆时,可通过人为的固定注浆管140的相对位置以使弹性件320处于稳定的变形状态,注浆量达到设定值后,边注浆抽出注浆管140,此时,由于弹性件320提供的弹力作用,锚索结构100不会由于摩擦力或水泥浆的张力被注浆管140带动抽出,从而保证整体的锚索结构100的支护效果,同时锚索结构100能够相对于锚固孔内进行移动的预应力施加。
115.为了避免注浆管140的人为固定工作,在一些实施例中,如图7所示,注浆管140的外壁设有卡块330,第一承接孔1201的孔壁一端设有与卡块330适配的滑槽127,孔壁同轴开设环形槽以形成与滑槽127连通的卡圈126,卡圈126与卡块330适配。
116.在注浆管140的插入过程中,当卡块330接触盖体时,旋转注浆管140使卡块330与滑槽127的位置对应,此时便可继续插入注浆管140,同时卡块330进入卡圈126中,再旋转注浆管140使卡块330在卡圈126内滑动以使卡块330与滑槽127的相对位置错开,卡圈126的槽壁便对卡块330形成限位,注浆管140在其轴向上便不再产生位移,从而实现注浆管140的相对位置的固定;在往出拉动注浆管140的时候,通过外力转动注浆管140,使其卡块330能够与滑槽127位置对应,在弹性件320的形变弹力作用下,弹性件320能够对定位架310和注浆管140分别施加方向相反的力,即能够对固定索体130的拉索结构施加向内的力,从而能够对内部多根索体130施加预应力,继而能够使索体130达到最好的张拉效果。
117.需要说明的是,本实施例中的卡圈126的数量可以设置为多个,两两卡圈126平行布置,每个卡圈126与滑槽127连通。
118.如此设置,可以根据不同的预应力需求使卡块330被限位于不同的卡圈126中,从而可以是同一个锚索结构100可以适用于不同的预应力需求的环境。
119.在本发明提出的锚索施工方法的一个实施例中,该锚索施工方法用于安装如上所述的锚索结构100于边坡,包括以下步骤:
120.步骤一、于边坡的坡面开设锚固孔。
121.具体的,首先在准备施工的位置搭建可以放置钻机的脚手架,并在钻机下面垫设钢板,保证钻孔过程中钻机的状态稳定,钻孔时,钻杆的角度误差应控制在
±
2度内,然后通过钻机对土层进行钻孔,钻孔采用回转钻进的方式,钻孔时采用泥浆循环护孔,钻孔完毕后,复用泥浆循环清孔,以清除孔内泥渣等残留物。
122.步骤二、组装锚索结构100并安装于锚固孔内。
123.其中,根据需要安装索体130的数量选用合适的拉索结构,将索体130的定位头131插入定位部220的连接孔221,并旋转一定的角度或圈数以对索体130进行初步定位,防止索体130自动脱落,多根索体130被初步定位完成后,旋转驱动部210使多个定位部220同时转动,从而使多个索体130被同时拉动。
124.其中,在组装锚索结构100的过程中,先进行注浆管140与拉索结构的组装,再进行索体130与拉索结构的组装,采用该组装顺序,先组装的注浆管140能够提高拉索结构的结构强度,提高拉索结构的抗扭能力,防止在索体130的安装过程中拉索结构被扭曲压弯。
125.其中,插入注浆管140于拉索结构后,还可在注浆管140上套设固定盘,固定盘的中部设有圆孔以通过注浆管140,圆孔的四周设有索孔,索体130的定位头131先穿过索孔后再与定位部220配合。前述提到,边坡防护工程中,索体130一般采用钢绞线,钢绞线出现弯曲
时,其产生的弯矩一般都比较大,此时不便索体130与定位部220的配合,设置固定盘后,索体130产生的弯矩可以由注浆管140抵消,从而可保证索体130接近定位头131的一端保持较直的状态,便于索体130的安装。
126.步骤三、采用气压清孔,置换锚固孔内的泥浆。
127.下锚完毕后,采用气压清孔,置换出孔内泥浆,直至锚固孔的孔口流出清水止。
128.步骤四、通过注浆管140向锚固孔内注浆,注浆的同时拔出注浆管140直至锚固孔口流出浆液。
129.清孔完毕后,连接好注浆泵和预埋的注浆管140,同时按设计要求制备好水泥浆,进行注浆;
130.在整个灌浆的过程中必须连续,一边灌浆一边拔出注浆管140,当需要往出拔注浆管140的时候,旋转注浆管140使得卡块330与滑槽127的位置对应,卡块330便能从滑槽127处滑出,由于弹性件320的形变弹力作用,弹性件320对向定位架310和注浆管140分别施加方向相反的力,从而能够对固定索体130的拉索结构施加向内的力,继而能够对索体130施加预应力,进而能够使其达到最好的张拉效果,当水泥浆流出锚固孔的孔口时,终止注浆;
131.注浆完成强度达到15mpa后且锚固注浆体积冠梁达到设计强度80%后进行张拉锁定。
132.需要说明的是,本实施例中的灌浆材料选用强度等级为po32.5以上的水泥,水灰比为0.4~0.5;若采用水泥砂浆时,其配合比设置为1∶1,且砂的粒径不大于2mm,砂浆仅用于一次注浆。
133.锚孔清理验收合格后,将组装好的锚索结构100放入锚固孔内,放入锚索结构100时应缓慢送入,以防至锚索结构100扭曲。
134.注浆采用注浆机一次常压注浆、孔底返浆的方式进行注浆,直至锚固孔的孔口溢出浆液或排气管停止排气且有稀水泥浆压出时,方可停止注浆。并且,在注浆过程中,为避免因锚固孔塌孔和索体130下陷造成的索体130下挠,临时固定索体130,以减小索体130的变形和基坑边坡变形,确保施工的安全性;在水泥浆体达到预设龄期后,对索体130进行预张拉,减少索体130的预应力松弛。尤其在后期预应力施加的时候,在预应力张拉锁定时采用间隔跳锁,保证各根索体130受力均匀,锁定荷载值均衡,以确保索体130锁定荷载应达到设计锁定荷载值的1.2
‑
1.3倍,即超力值锁定。
135.以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。