一种市政边坡的预应力锚索结构的制作方法

1.本技术涉及边坡锚索的领域，尤其是涉及一种市政边坡的预应力锚索结构。


背景技术：

2.市政边坡指的是在建筑物场地或其周边，由于建筑物和市政工程开挖或填筑施工所形成的人工边坡和对建筑物安全或稳定有影响的自然边坡。在市政边坡的施工过程中，对于边坡的锚固是强化边坡结构强度的必要措施。边坡锚固时多借助预应力锚索进行，预应力锚索是指采取预应力方法把锚索锚固在岩体内部的索状支架，用于加固边坡。进行锚索的安装时，将锚索的外端固定于坡面，另一端锚固在滑动面以内的稳定岩体中穿过边坡滑动面的预应力钢绞线，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。
3.钻孔是锚索施工中控制工期的关键工序。为确保钻孔效率和保证钻孔质量，现有的市政边坡多采用潜孔冲击式钻机进行钻孔作业。钻机进行钻孔施工时，按锚索设计长度将钻孔所需钻杆摆放整齐，钻杆用完，孔深也恰好到位，钻孔深度要超出锚索设计长度0.5m左右。对于锚链的安装，多将各组锚链借助连接件进行连接，使各组锚链呈股状并不断向孔洞内部插接，最后向孔洞内部灌注混凝土砂浆，混凝土砂浆失水硬化后完成对边坡锚索的施工过程。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有如下的缺陷：对于部分软弱土质地带的市政边坡，市政边坡在完成钻孔作业时，边坡上的孔洞内壁上易发生进一步的下陷及塌孔，使孔洞的孔径相对于完成钻孔时的孔径出现收缩，当各组锚链在连接件的连接下向孔洞内部插接时，此时各组锚链位于连接件的外周，故锚链向孔洞内部插接时，锚索中的各组连接件易在孔洞发生下陷、塌孔的位置卡住，使各组锚链难以继续向孔洞内部插接，施工人员需要拔出锚链并进行孔洞内壁的修整后再次进行插接，进而使锚索安装的整体效率降低，故存在改进的空间。


技术实现要素：

5.为了使锚索能够顺利穿过发生下陷及塌孔的孔洞位置，提升施工人员在锚索施工过程的整体效率，本技术提供一种市政边坡的预应力锚索结构。
6.本技术提供的一种市政边坡的预应力锚索结构采用如下的技术方案：
7.一种市政边坡的预应力锚索结构，包括若干组锚链及连接件，边坡上开设有孔洞，锚索结构插接在所述孔洞内部；所述连接件呈圆环状，所述连接件的外周上凹设有若干组沉槽，所述连接件的外周面上固定有若干组与各组所述沉槽正对的、中空设置的基座，各组所述基座背离所述连接件外周面的一端凹设有与其内部中空连通的圆孔，各组所述基座内部插接滑动有呈圆柱体的柱子，所述柱子贯穿所述圆孔并向远离所述连接件的一侧延伸；所述柱子的外周面上固定有位于所述基座内部的限位环，所述柱子上套接有压簧，所述压
簧的两端分别与所述沉槽的槽底及所述限位环抵接；所述柱子伸出所述圆孔的一端固定有卡环，各组所述锚链与所述卡环插接滑动。
8.通过采用上述技术方案，该种市政边坡的锚索结构包括若干组锚链及将各组锚链进行连接的连接件，连接件呈圆环状，各组槽口位于连接件的圆周面上，各组基座固定在连接件的外周面上并与各组槽口正对设置，柱子在中空结构的基座内部插接滑动，柱子从圆孔一侧延伸，基座内部安装的压簧套接在柱子上，压簧的两端分别与柱子上的限位环及沉槽的槽底抵接，上述设置使压簧始终处于压缩状态，压簧的设置使该柱子始终保持向远离沉槽槽底的一侧运动，各组卡环与柱子固定，各组锚链插接入卡环内部，逐次完成对各组连接件与各组锚链的安装，使各组锚链与各组连接件一体连接；当进行锚索结构的施工时，施工人员将各组锚链向孔洞内部插接，孔洞的内壁由于地质的不稳定因素发生下陷及塌孔，使孔洞的内壁出现收缩，当各组锚链向孔洞内部插接时，各组连接件随着锚链不断进入孔洞内部，当连接件运动至发生下陷及塌孔的孔洞位置时，此时孔洞的孔径收缩，此时各组卡环受压，使各组柱子逐渐向基座内部收缩，各组压簧不断被压缩；使各组连接件能够顺利通过孔径收缩的孔洞位置，当经过该位置后，各组卡环不再受压力，此时在各组压簧的作用下，压簧推动限位环，使各组柱子伸出基座，使各组锚链逐渐与孔洞的内壁抵接；本技术的技术方案对现有的连接件进行改进，实现了连接件在孔洞收缩位置的顺利通过，进而保证了锚索能够顺利穿过发生下陷及塌孔的孔洞位置，降低了施工人员对孔洞内部的修整，提升了施工人员在锚索施工过程的整体效率。
9.优选的，各组所述沉槽关于所述连接件的轴线等角度圆周分布。
10.通过采用上述技术方案，各组沉槽关于连接件的轴线等角度圆周分布，各组基座与连接件的外周面固定并与各组沉槽正对，各组卡环位于柱子的端部，上述设置实现了各组锚链在连接件外周面上的均匀分布，故锚索向孔洞内部插接时，锚索不易翻转、倾斜，锚索安装完毕后，锚索的整体受力较为均匀，提升了对边坡土质的加固效应。
11.优选的，各组所述基座背离所述圆孔的一端呈圆弧状并与所述连接件的外周面密封抵接。
12.通过采用上述技术方案，各组基座背离圆孔的一端呈圆弧状，当各组基座与连接件的外周面固定连接时，基座的圆弧段与连接件的外周面的贴合度较高，使各组基座与连接件进行焊接固定时的稳定性较高，基座与连接件焊接固定时的连接强度提升。
13.优选的，各组所述卡环的内径与所述锚链的直径相同，所述卡环在其轴向的两端圆周边沿进行圆弧过渡。
14.通过采用上述技术方案，在进行连接件与各组卡环的插接配合时，各组锚链插接入各组卡环内部，各组卡环的内径与各组锚链的直径相同，故各组锚链插接在各组卡环内部时，各组锚链不易与卡环发生匡动，同时当锚链向边坡的孔洞内部插接时，各组连接件不易在孔洞的入口位置发生堵塞；卡环的轴向的两端圆周边沿进行圆弧过渡，使卡环两端的孔径增大，便于将各组锚链与卡环正对并插接入卡环内部。
15.优选的，各组所述锚链的一端安装有锚头，所述锚头包括连接板及呈圆锥状的头部，所述头部的轴线与所述连接板之间对拉连接有若干组连接柱；所述连接板的圆面上贯通开设有若干组绕所述连接板的轴线等角度圆周分布的通孔，各组所述锚链的端部穿过所述通孔并固定有卡块，各组卡块与各组所述连接柱圆周错位分布。
16.通过采用上述技术方案，各组锚链的端部插接入连接板上的各组通孔内部，卡块对锚链穿过通孔的一端进行抱紧固定，使各组锚链与连接板实现固定；各组连接柱对连接板及头部进行连接，当各组锚链不断向边坡的孔洞内部插接时，头部起到导向的作用，进而提升了各组锚链在孔洞内部的插接效率。
17.优选的，所述连接件内部插接有注浆管，各组所述锚链向所述孔洞插接的过程中，所述注浆管靠近所述锚头的一端贯穿所述连接板并与所述头部抵紧。
18.通过采用上述技术方案，连接件呈圆环状，注浆管插接入连接件的圆口内部，上述设置实现了注浆管与各组连接件的一体化安装，同时注浆管的一端在插接过程中始终保持与连接板的抵紧，进而使注浆管在插接的过程中不易发生堵塞。
19.优选的，边坡上扣接有钢筋笼，各组所述锚链伸出所述孔洞的入口，所述钢筋笼对所述锚链的端部进行覆盖，所述边坡在所述钢筋笼的位置上搭设模板并浇筑混凝土砂浆。
20.通过采用上述技术方案，当各组锚链插接入边坡孔洞内部并完成注浆作业时，在孔洞入口位置的边坡上扣接钢筋笼，钢筋笼对孔洞入口位置进行覆盖，钢筋笼的设置形成对锚索端部的覆盖，借助模板对钢筋笼的位置浇筑混凝土砂浆，混凝土砂浆对钢筋笼进行掩埋，使锚链的端部进一步得到固定，使锚链在滑面上的抗滑阻力进一步提升，增大了抗滑摩擦阻力，使结构面处于压紧状态，提高了边坡岩体的整体性。
21.优选的，各组所述锚链、所述连接件及所述锚头均均匀涂覆有防锈层。
22.通过采用上述技术方案，各组锚链、连接件及锚头均插接入边坡的开孔内部，边坡的开孔内部多多倾斜向下延伸，当钻设的孔洞内部出现积水时，锚链、连接件及锚头的部分浸泡在孔洞内部的积水中，上述设置对锚链、连接件及锚头均匀涂覆防锈层，防锈层的设置使锚链、连接件及锚头的耐锈蚀性得到提升，在经年累月的锚索加固过程中，降低了因锚链锈蚀而发生断裂造成的边坡失稳等事故的发生概率。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
24.1.当进行锚索结构的施工时，施工人员将各组锚链向孔洞内部插接，孔洞的内壁由于地质的不稳定因素发生下陷及塌孔，使孔洞的内壁出现收缩，当各组锚链向孔洞内部插接时，各组连接件随着锚链不断进入孔洞内部，当连接件运动时发生下陷及塌孔的孔洞位置时，此时孔洞的孔径收缩，此时各组卡环受压，使各组柱子逐渐向基座内部收缩，各组压簧不断被压缩；使各组连接件能够顺利通过孔径收缩的孔洞位置，当经过该位置后，各组卡环不再受压力，此时在各组压簧的作用下，压簧推动限位环，使各组柱子伸出基座，使各组锚链逐渐与孔洞的内壁抵接；本技术的技术方案对现有的连接件进行改进，实现了连接件在孔洞收缩位置的顺利通过，进而保证了锚索能够顺利穿过发生下陷及塌孔的孔洞位置，降低了施工人员对孔洞内部的修整，提升了施工人员在锚索施工过程的整体效率；
25.2.各组锚链的端部插接入连接板上的各组通孔内部，卡块对锚链穿过通孔的一端进行抱紧固定，使各组锚链与连接板实现固定；各组连接柱对连接板及头部进行连接，当各组锚链不断向边坡的孔洞内部插接时，头部起到导向的作用，进而提升了各组锚链在孔洞内部的插接效率；
26.3.钢筋笼对孔洞入口位置进行覆盖，钢筋笼的设置形成对锚索端部的覆盖，借助模板对钢筋笼的位置浇筑混凝土砂浆，混凝土砂浆对钢筋笼进行掩埋，使锚链的端部进一步得到固定，使锚链在滑面上的抗滑阻力进一步提升，增大了抗滑摩擦阻力，使结构面处于
压紧状态，提高了边坡岩体的整体性。
附图说明
27.图1是本技术实施例的整体结构示意图；
28.图2是本技术中锚索的整体结构示意图；
29.图3是图2中a处的放大图；
30.图4是图2中b处的放大图；
31.图5是本技术实施例在边坡为半剖状态时的整体结构示意图。
32.附图标记说明：1、锚链；11、卡块；2、连接件；21、沉槽；22、基座；221、圆孔；3、边坡；31、孔洞；32、钢筋笼；33、水泥墩；4、柱子；41、限位环；42、压簧；5、卡环；6、锚头；61、连接板；611、通孔；62、头部；63、连接柱；7、注浆管。
具体实施方式
33.以下结合附图1
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5对本技术作进一步详细说明。
34.本技术实施例公开一种市政边坡3的预应力锚索结构。参照图1，市政边坡3呈倾斜状设置，以公路系统的市政边坡3为例，市政边坡3的下端水平面为供车辆行驶的道路，为提升市政边坡3的结构稳定性，降低市政边坡3边坡3发生塌方及滑坡的概率，需要对市政边坡3进行预应力锚索的施工。市政边坡3在完成预应力锚索结构的施工后，市政边坡3的坡面上分布有若干组对各组锚索进行覆盖的水泥墩33，水泥墩33呈圆锥台状结构，水泥墩33在平行于市政边坡3的坡面的各组平面上的截面尺寸从靠近市政边坡3的一侧向另一侧逐渐收缩。
35.参照图1及图2，该种市政边坡3的预应力锚索结构包括若干组锚链1及连接件2，锚索在市政边坡3内部倾斜向下延伸，锚索的倾斜上端部扣接有钢筋笼32，钢筋笼32对各组锚链1进行覆盖，钢筋笼32位于市政边坡3的坡面上。
36.参照图2及图3，各组锚链1的各组锚链1长度相同，各组连接件2圆环状，连接件2为铸铁材质，连接件2的内部插接有pvc材质的注浆管7，注浆管7的外径与连接件2的内径相配合，连接件2的两侧管口的圆周边沿均进行圆弧过渡。
37.连接件2的外周上凹设有若干组沉槽21，各组沉槽21的位置关于连接件2的轴线等角度圆周分布，本技术实施例中选用五组锚链1，故连接件2上的进行五组沉槽21的加工，沉槽21的具体数量依据市政边坡3所需的锚索设计要求进行配合。连接件2的外周面上固定有若干组与各组沉槽21正对的、中空设置的基座22，基座22呈方形或圆柱体等结构，本技术中选用方形结构。各组基座22为预制的铸造件，各组基座22背离连接件2外周面的一端凹设有与基座22的中空内部连通的圆孔221，各组圆孔221的轴线垂直与基座22的该侧端面。各组基座22背离圆孔221的一端呈圆弧状并与连接件2的外周面密封抵接。
38.各组基座22内部插接滑动有呈圆柱体的柱子4，柱子4贯穿圆孔221并向远离连接件2的一侧延伸，柱子4的外周面与圆孔221的内周壁间隙配合，各组柱子4的轴线的所在直线经过连接件2的轴线，各组柱子4的轴线垂直于连接件2的轴线；柱子4的外周面上固定有限位环41，限位环41位于基座22的内部，柱子4上套接有压簧42，压簧42的两端分别与沉槽21的槽底及限位环41抵接。
39.柱子4伸出圆孔221的一端固定有卡环5，卡环5的轴线平行于连接件2的轴线。各组卡环5在轴向的两侧圆周边沿上均进行圆弧过渡。各组锚链1与卡环5插接滑动，各组卡环5的内径与锚链1的直径相同。
40.参照图2及图4，各组锚链1的一端安装有锚头6，锚头6包括连接板61及呈圆锥状的头部62，头部62的圆锥端部背离各组锚链1，头部62与连接板61之间对拉连接有若干组长度相同的连接柱63。连接板61的圆面上贯通开设有若干组绕连接板61的轴线等角度圆周分布的通孔611，通孔611的孔径与各组锚链1的直径相同，各组锚链1的端部穿过通孔611并抱紧固定有卡块11，各组卡块11与各组连接柱63圆周错位交叉，各组卡快的长度小于各组连接柱63的高度，各组卡块11位于连接板61及头部62之间。各组锚链1、连接件2及锚头6均均匀涂覆有防锈层。
41.参照图4及图5，市政边坡3上开挖有孔洞31，孔洞31倾斜向下延伸，各组连接件2对各组锚链1进行连接，各组锚链1插接入孔洞31内部。各组锚链1向孔洞31插接的过程中，注浆管7靠近锚头6的一端始终与连接板61抵紧。
42.本技术实施例的一种市政边坡3的预应力锚索结构的实施原理为：
43.该种市政边坡3的预应力锚索结构在进行施工前，依据孔洞31的深度对各组锚索进行预制，借助切割机对整根的锚链1进行切割，使各组切割后的锚链1长度相同；再将各组预制的连接件2与各组锚链1进行安装。各组基座22在与连接件2固定时，先将柱子4插接在基座22上的圆孔221内部，将限位环41套接在柱子4上并点焊固定，之后将压簧42套接在柱子4的下端，最后将各组基座22与各组沉槽21正对，进行点焊固定，使基座22的圆弧边沿与连接件2的外周面固定连接。
44.将各组锚链1插接入各组连接件2上卡环5内部，在借助铁丝进行简单的捆扎，使各组连接件2不易在各组锚链1上滑动；进行锚头6的安装，锚链1穿过各组通孔611后进行各组卡块11的固定，之后拉动各组锚链1，使各组卡块11位于连接板61与头部62之间的间隙内部。最后进行防锈油漆的粉刷，完成对防锈层的施工。
45.待防锈层干燥后且市政边坡3的坡面上完成各组孔洞31的开挖后，此时进行各组锚索向孔洞31内部的插接安装。施工人员将锚索进行抬升，先将锚头6的一端插接入孔洞31内部，之后不断向孔洞31推动。对于部分软土质地带的市政边坡3，由于土质自身地质特征的不稳定，故孔洞31的内壁易发生塌孔等问题，此时孔洞31的孔径在部分位置出现收缩，收缩位置的孔洞31内壁不断对各组卡环5施压，卡环5受压后，使各组柱子4不断向基座22内部收缩，使压簧42受压；随着锚链1向孔洞31内部的持续推进，此时在压簧42的作用下，压簧42推动限位环41，柱子4不断伸出基座22，进而使各组锚链1始终保持与孔洞31内部的贴合。锚索在插接过程中，注浆管7始终保持与锚链1的同步运动，使注浆管7的下端部与头部62抵紧。
46.当锚索插接至孔洞31的底部时，此时进行注浆作业；施工人员手握注浆设备与注浆管7连通，此时驱动注浆设备，使混凝土砂浆经注浆管7不断向孔洞31内部进行灌注，混凝土砂浆不断对孔洞31的内部进行密实填充；当出现混凝土砂浆的“反浆”现象时，将注浆管7拔出并不断注浆至拔出注浆管7；待孔洞31内部浇筑的混凝土砂浆失水硬化后，对锚索进行拉拔实验，实验合格后，最后进行水泥墩33的施工，各组锚链1伸出孔洞31的入口，钢筋笼32对锚链1的端部进行覆盖，将钢筋笼32放置在市政边坡3上，搭设模板并浇筑混凝土砂浆，对
水泥墩33进行成型，完成对该市政边坡3的预应力锚索的施工过程。本技术的技术方案对现有的连接件2进行改进，实现了连接件2在孔洞31收缩位置的顺利通过，进而保证了锚索能够顺利穿过发生下陷及塌孔的孔洞31位置，降低了施工人员对孔洞31内部的修整，提升了施工人员在锚索施工过程的整体效率。
47.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。