输电线路桩基础分段式预应力锚杆及其使用方法

1.本技术涉及输电线路基础加固领域，尤其涉及一种输电线路桩基础分段式预应力锚杆及其使用方法
。


背景技术：

2.近年来，随着我国经济快速发展，能源需求不断增加，电网规模进一步扩张，高压输电线路作为我国电力输送的主要方式，需要穿越我国各种各样的地理环境
。
据统计，有
45%
左右的输电杆塔位于山区，而在山区输电工程建设中，杆塔基础工程建设约占整个工期的
50%
，运输量约占整个工程的
60%
，因此，提高线路铁塔基础的安全性可靠性可以相应地避免山区输电线路工程建设当中遇到的种种困难，对于高压电网建设的运行
、
效率
、
环境保护等都有重要影响
。
3.桩基础作为一种常见的输电线路基础形式，常用于山区岩石地带，利用岩石的整体性和坚固性做成
。
目前我国山区输电线路工程桩基础锚固作业中，应用最广泛的锚杆形式有：圆钢锚杆
、
粘结锚杆
、
拉杆锚杆等，但是这些传统的锚杆形式对基础周围地质环境要求较高，锚固性能不稳定，且单一的锚杆形式难以适应不同的外部条件，基础的稳定性得不到保证，影响山区线路的安全可靠运行
。
4.因此行业内亟需一款能够应对不同地质条件的锚杆以及具有其的桩基础，以及使用其加固现有的桩基础的方法
。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提出了一种输电线路桩基础分段式预应力锚杆及其使用方法以解决上述问题
。
6.根据本技术的一方面，提供了一种输电线路桩基础分段式预应力锚杆及其使用方法，包括：第一锚固段，用于与穿设在基础桩身内；第二锚固段，与第一锚固段相连接，用于与穿设在岩土体内；隔断板设置在第一锚固段上靠近第二锚固段的端部；分隔片设置在第二锚固段上
。
7.在优选的方案中，若干分隔片同轴套设在第二锚固段上，分隔片的表面开设有第一通孔
。
8.在优选的方案中，分隔片的数量为三个，三个分隔片将第二锚固段依次分隔为第一灌浆段
、
第一无填充段
、
第二灌浆段和第二无填充段
。
9.在优选的方案中，还包括：套筒，套筒的两端分别与第一锚固段与第二锚固段相连接
。
10.在优选的方案中，托盘套设在第一锚固段上，与隔断板固定连接
。
11.在优选的方案中，钻头设置在第二锚固段上远离第一锚固段的端部
。
12.在优选的方案中，螺母设置在第一锚固段上，螺母与托盘相抵接
。
13.在优选的方案中，垫片套设在第一锚固段上，垫片位于托盘与螺母之间
。
14.在优选的方案中，第一锚固段的长度与锚杆直径的比在
1/9~1/7
之间
。
15.根据本技术的另一方面，提供了一种使用上述锚杆加固基础桩身的方法，该方法包括：
s1、
制作输电线路桩基础分段式预应力锚杆；
s2、
沿原有的基础桩身四周挖槽；
s3、
在基础桩身上加工第一导向孔；
s4、
将第一锚固段安装到第一导向孔内；
s5、
在基础桩身周围的岩土体上加工第二导向孔；
s6、
将第二锚固段安装到第二导向孔内；
s7、
使用套筒将第一锚固段与第二锚固段连接在一起；
s8、
向第一灌浆段内填充膨胀剂，向第二灌浆段内填充砂浆；
s9、
向第一导向孔内填充混凝土；
s10、
回填基础桩身周围的岩土
。
16.本技术的有益效果：使用者可以根据不同的地质条件使用不同数量的分隔片将锚杆分隔为若干个灌浆段
。
根据实际的地质条件在不同的灌浆段内浇灌不同的填充物
。
使得本技术所述的锚杆可以适应各种不同的地质条件
。
且由于填充物承载了固定的功能，使得本技术所述的锚杆仅靠一种形态即可满足不同地质条件的固定功能
。
并且由于第一锚固段与第二锚固段可拆分的结构，可以对现有的基础桩身进行进一步的加固
。
17.基础桩身及其周围岩土体导向孔的数量和角度需要使用者根据实际的地质条件确定
。
其中锚杆斜向穿设增加了基础的水平稳定性和抗倾覆能力，充分利用岩石的承载性能及结构受力特征，有效降低材料用料，对基础周围岩土体完整性和质量等级要求较低，适用于不同电压等级的输电线路，能够满足山区输电线路铁塔基础工程的安全可靠性要求
。
附图说明
18.包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本技术的示例性实施例
、
特征和方面，并且用于解释本技术的原理
。
19.图1示出本技术实施例的杆体（带有分隔片）的主体结构图；图2示出本技术实施例的桩基础的分段预应力锚杆的主体结构图；图3示出本技术实施例的桩基础的分段预应力锚杆的局部放大图；图4示出本技术实施例的杆体（带有分隔片）的左视图；图5示出本技术实施例的杆体（带有分隔片）的右视图；图6示出本技术实施例的桩基础主体结构示意图；图7示出本技术实施例的桩基础的俯视图
。
20.图中：输电线路桩基础分段式预应力锚杆
1、
分隔片
2、
隔断板
3、
托盘
4、
钻头
5、
螺母
6、
垫片
7、
基础桩身
8、
套筒
9、
第一锚固段
11、
第二锚固段
12、
第一通孔
21、
第一灌浆段
121、
第一无填充段
122、
第二灌浆段
123、
第二无填充段
124。
具体实施方式
21.如图
1~5
所示，该输电线路桩基础分段式预应力锚杆及其使用方法包括：第一锚固段
11
，用于与穿设在基础桩身8内；第二锚固段
12
，与第一锚固段
11
相连接，用于与穿设在岩土体内；隔断板3设置在第一锚固段
11
上靠近第二锚固段
12
的端部；分隔片2设置在第二锚固段
12
上
。
22.在此实施例中，使用者可以根据不同的地质条件使用不同数量的分隔片2将锚杆1分隔为若干个灌浆段
。
根据实际的地质条件在不同的灌浆段内浇灌不同的填充物
。
使得本技术所述的锚杆1可以适应各种不同的地质条件
。
且由于填充物承载了固定的功能，使得本技术所述的锚杆1仅靠一种形态即可满足不同地质条件的固定功能
。
并且由于第一锚固段
11
与第二锚固段
12
可拆分的结构，可以对现有的基础桩身8进行进一步的加固
。
23.其中，隔断板3承担了将锚杆1固定在桩基础上的作用
。
第一锚固段
11
嵌入固定在基础桩身8内用以提高基础桩身8的抗拔力与抗拉力，第二锚固段
12
全部固定在岩土体内，有效利用岩土体的承力能力
。
进一步增强了基础桩身的稳定性
。
24.在其中一个具体实施例中，若干分隔片2同轴套设在第二锚固段
12
上，分隔片2的表面开设有第一通孔
21。
在此实施例中，第一通孔
21
可以作为后续步骤中浇灌填充物的通道，在对靠近第一锚固段
11
的灌浆段进行浇灌的时候可以对第一通孔
21
进行堵塞，例如使用无孔垫片7或者最底部填充海绵，使得填充物不会向下流向无填充段
。
25.在其中一个具体实施例中，分隔片2的数量为三个，三个分隔片2将第二锚固段
12
依次分隔为第一灌浆段
121、
第一无填充段
124、
第二灌浆段
123
和第二无填充段
。
在此实施例中，使用者根据实际的地质情况决定使用三个分隔片2，不同的使用者可以根据不同的地质情况自行确定所使用的分隔片2的数量，进而确定灌浆段与无填充段的数量
。
26.在其中一个具体实施例中，还包括：套筒9，套筒9的两端分别与第一锚固段
11
与第二锚固段
12
相连接
。
在此实施例中，可以使用套筒9将第一锚固段
11
与第二锚固段
12
连接在一起
。
27.在其中一个具体实施例中，托盘4套设在第一锚固段
11
上，与隔断板3固定连接
。
在此实施例中，托盘4可以方便将股短板固定在基础桩身8上之外，也可以进一步增加锚杆1的预紧力
。
28.在其中一个具体实施例中，钻头5设置在第二锚固段
12
上远离第一锚固段
11
的端部
。
在此实施例中，钻头5主要为了方便锚杆1嵌入岩土体的导向孔内，减少施工难度，增加施工效率
。
钻头5的末端直径大于锚杆1的直径是为了给填充剂留足填充空间
。
29.在其中一个具体实施例中，螺母6设置在第一锚固段
11
上，螺母6与托盘4相抵接
。
在此实施例中，螺母6可以进一步将托盘4紧紧的压在隔断板3上
。
使用者可以根据自身实际使用情况自行决定选用的螺母6的具体种类，本技术根据自身实际使用条件决定选用自锁螺母6，自锁式螺母6能够保持预紧力稳定，减少锚杆1松动，提高锚固效果
。
30.在其中一个具体实施例中，垫片7套设在第一锚固段
11
上，垫片7位于托盘4与螺母6之间
。
在此实施例中，使用者可以根据自身实际使用情况自行决定选用的垫片7的具体种类，本技术根据自身实际使用条件决定选用滑动式减摩垫片7，滑动式减摩垫片7可以降低螺母6的旋转阻力，提供更大的摩擦面积和更均匀的应力分布
。
上述连接方式可以减少螺母6内螺纹应力集中现象发生的概率，减少了锚杆1从螺母6处断裂的现象
。
进一步增加了本发明的稳定性
。
31.在其中一个具体实施例中，第一锚固段
11
的长度与锚杆1直径的比在
1/9~1/7
之间
。
在此实施例中，第一锚固段
11
的预留长度通常比较短，本技术出于方便穿插的原因选择第一锚固段
11
的长度与锚杆1直径的比为1：
8。
32.如图
6~7
所示，一种使用上述输电线路桩基础分段式预应力锚杆1的使用方法，该方法包括：
s1、
制作锚杆
1。
33.在此步骤中，第一锚固段
11
为外螺纹结构，第二锚固段
12
采用锥形螺纹结构，按照隔断板
3、
托盘
4、
垫片
7、
螺母6的顺序将上述零部件安装在第一锚固段
11
上
。
其中第二锚固段
12
的具体长度
、
安装分隔片2的数量需要使用者根据实际地质条件自行确定，主旨在于根据安装锚杆1深度所穿过的岩土体的具体土质的数量而定
。
在此不做过多赘述
。
最后在第二锚固段
12
的端部安装钻头
5。
34.s2、
沿原有的基础桩身8四周掏挖
。
35.在此步骤中，岩土体与基础桩身8之间基坑的宽度需要根据基础桩身8的大小以及锚杆1的长度具体决定
。
36.s3、
在基础桩身8上加工第一导向孔
。
37.在此步骤中，先在基础桩身8上标定第一导向孔的位置与数量，使用钻孔机对基础桩身8进行第一导向孔的加工
。
第一导向孔与基础桩身8的轴线夹角在
30
°
~60
°
之间
。
第一导向孔的孔径大于托盘4的外径
。
在完成钻孔后，使用适当的工具和方法清洁第一导向孔，确保孔洞内的碎石
、
灰尘和其他杂质被清除，上述清理过程，本技术不做过多赘述
。
38.s4、
将第一锚固段
11
安装到第一导向孔内
。
39.s5、
在基础桩身8周围的岩土体上加工第二导向孔
。
40.使用分段钻孔机对岩土体进行第二导向孔的加工
。
加工过程中可以逐段增加打孔杆的长度，使得钻孔机可以在有限的空间内打出长孔
。
根据标定第一导向孔的位置和数量，在对应的位置上开设与第一导向孔相匹配的第二导向孔
。
41.s6、
将第二锚固段
12
安装到第二导向孔内；在此步骤中，由于第二锚固段
12
的长度较长，并且第二锚固段
12
具有一定的挠度
。
可以在安装过程中进行一定的弹性弯曲，并以此来确保可以在有限的空间内将长度较长的第二锚固段
12
安装进第二导向孔内部
。
42.s7、
使用套筒9将第一锚固段
11
与第二锚固段
12
连接在一起
。
43.s8、
向第一灌浆段
121
内填充膨胀剂，向第二灌浆段
123
内填充砂浆
。
44.在此步骤中，本技术实施例向第一灌浆段
121
填充膨胀剂可以使扩展填充第二导向孔周围的空隙，提供额外的锚固效果
。
第二灌浆段
123
选用砂浆可以提供良好的黏结和固化性能
。
第一无填充段
124
与第二无填充段不进行填充，为锚杆1提供一定的灵活性和位移能力，以适应可能存在的基础结构变形问题
。
45.s9、
向第一导向孔内填充混凝土
。
46.在此步骤中，将第一锚固段
11
插入到第一导向孔内，而后使用注浆设备对第一导向孔内部填充混凝土，在此过程中，隔断板3可以防止混凝土外流
。
注浆设备上具有抽气部，
可以针对由低至高的孔进行注满
。
47.s10、
回填基础桩身8周围的岩土
。
48.上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围
。
即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内
。