可變形的預應力錨墩的製作方法

2023-05-04 21:27:01

可變形的預應力錨墩的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種可變形的預應力錨墩。本發明的目的是提供一種結構簡單、製造方便的可變形的預應力錨墩，以適應錨索張拉變化，避免因圍巖或邊坡變形增大造成鋼絞線斷裂造成的錨索失效。本發明的技術方案是：一種可變形的預應力錨墩，由公墊板和母墊板組成，其中公墊板包括承壓板，承壓板中心位置開有供錨索穿過的通孔Ⅰ，該承壓板一側、通孔Ⅰ周圍均勻固定若干插齒，插齒與承壓板垂直；母墊板包括支撐板，支撐板中心位置開有供錨索穿過的通孔Ⅱ，該支撐板一側、通孔Ⅱ周圍對應公墊板上插齒位置固定若干夾片組，夾片組具有兩塊相互平行布置的夾片，夾片垂直於支撐板布置；插齒插裝於對應夾片組的兩夾片之間，與夾片組緊配合連接。
【專利說明】可變形的預應力錨墩

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種可變形的預應力錨墩。適用於地下洞室或邊坡、基坑等支護工程中，用以代替傳統預應力錨墩。

【背景技術】
[0002]在地下洞室或邊坡、基坑等的支護工程中，預應力錨索支護作為保證地下洞室或邊坡、基坑穩定的重要手段，在地下工程中得到了廣泛的應用。預應力錨索的主要作用是通過懸吊、預壓圍巖來加固地下洞室或邊坡、基坑等，使工程達到自身穩定。
[0003]傳統的預應力錨墩為固定結構，但由於施工開挖導致地應力調整等原因，洞室或邊坡面會往臨空面發生變形，從而造成錨索鋼絞線伸長，錨索應力增加，極端情況下甚至會超過錨索鋼絞線的極限抗拉強度，造成鋼絞線斷裂，使錨索失效，後果非常嚴重。
[0004]目前的錨索設計及施工中普遍採用了預留張拉強度的措施，這在一定程度上考慮了錨索的適應變形的能力，但在以後的分層開挖、圍巖逐步卸荷變形的過程中，錨索應力也隨之逐步加大。初始張拉噸位太高，後期隨著應力逐步加大，錨索應力將超載或甚至達到破壞。初始張拉噸位太低，則不能有效發揮材料的性能，需增加大量的錨索，不僅增加投資，也增加施工工期，因此，初始張拉強度的取值需要進行專題研宄確定。另外，由於開挖初期減小了支護強度，不能在開挖初期很好的發揮錨索的支護作用。


【發明內容】

[0005]本發明要解決的技術問題是:針對上述存在的問題，提供一種結構簡單、製造方便的可變形的預應力錨墩，以適應錨索張拉變化，避免因圍巖或邊坡變形增大造成鋼絞線斷裂造成的錨索失效。
[0006]本發明所採用的技術方案是:一種可變形的預應力錨墩，其特徵在於:由公墊板和母墊板組成，
[0007]其中公墊板包括承壓板，承壓板中心位置開有供錨索穿過的通孔I，該承壓板一偵I通孔I周圍均勻固定若干插齒，插齒與承壓板垂直；
[0008]所述母墊板包括支撐板，支撐板中心位置開有供錨索穿過的通孔II，該支撐板一偵I通孔II周圍對應公墊板上插齒位置固定若干夾片組，夾片組具有兩塊相互平行布置的夾片，夾片垂直於支撐板布置；
[0009]所述插齒插裝於對應夾片組的兩夾片之間，與夾片組緊配合連接。
[0010]所述夾片組的兩夾片上部開有螺栓孔，所述插齒上開有槽孔，該槽孔長度方向垂直承壓板布置；所述夾片組與插齒經依次穿過螺栓孔、槽孔和另一螺栓孔的螺栓配合螺母夾緊固定。
[0011]各插齒與夾片組之間的摩擦力之和為1.0?1.2倍的錨索設計張拉強度。
[0012]所述公墊板上插齒具有4?8個，呈360°環形均勻布置於通孔I周圍；所述母墊板上夾片組個數與公墊板插齒數相同，也呈360 °環形均勻布置於通孔II周圍。
[0013]所述支撐板上均勻開有4個錨杆孔。
[0014]所述插齒高度一般為20?25cm，夾片高度與插齒高度相同。
[0015]本發明的有益效果是:本發明結構簡單、製作方便、受力均勻、安全可靠，當錨索張拉力超過公墊板與母墊板之間的摩擦力時，公墊板開始向母墊板方向滑移，使錨索伸長率減小，從而使錨索應力始終控制在允許範圍以內，不會因圍巖或邊坡變形增大造成鋼絞線斷裂，避免錨索失效。本發明中為使公墊板與母墊板之間的摩擦力滿足要求，採用螺栓將夾片組與插齒夾緊固定，並在插齒上開有可供螺栓移動的槽孔。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為實施例中公墊板的立體圖。
[0017]圖2為實施例中母墊板的立體圖。
[0018]圖3為實施例中錨墩結構安裝剖面圖。

【具體實施方式】
[0019]本實施例為一種可變形的預應力錨墩，由可沿錨索軸向相對滑動的公墊板和母墊板(鋼製)組成。
[0020]如圖1所示，本實施例中公墊板包括承壓板1，承壓板I中心位置開有供錨索穿過的通孔I 101，在承壓板的一側、通孔I周圍沿環向均勻固定4個插齒2，呈十字形布置，插齒與承壓板I垂直，插齒高度一般為20?25cm。在插齒2上開有槽孔201，該槽孔長度方向垂直承壓板I布置。
[0021]如圖2所示，母墊板包括支撐板3，支撐板3上均勻開有4個錨杆孔6，支撐板3中心位置開有供錨索穿過的通孔II 301，該支撐板的一側、通孔II周圍固定4個夾片組，呈十字形布置，夾片組與公墊板上插齒2位置一一對應。本例中夾片組具有兩塊相互平行布置的夾片4，夾片4垂直於支撐板3布置，夾片組的兩夾片中間留縫，縫寬與公墊板的插齒2厚度相同，夾片高度與插齒高度相同。在夾片組的兩夾片4上部(遠離支撐板3端)均開有螺栓孔401。
[0022]本實施例中將公墊板的插齒2插裝於母墊板上對應夾片組的兩夾片4之間，插齒2與夾片組經依次穿過螺栓孔401、槽孔201和另一螺栓孔401的螺栓5配合螺母夾緊固定，插齒2與夾片組緊配合連接。確保4個插齒2與4個夾片組之間的摩擦力之和(公墊板和母墊板之間的總摩擦力)為1.0?1.2倍的錨索設計張拉強度。
[0023]本實施例的具體使用方法如下:本實施例預應力錨墩基本不改變傳統預應力錨索的施工工藝，只是變更錨墩結構。如圖3所示，本錨墩結構的施工工藝包括以下步驟:
[0024](I)按傳統施工方式完成錨索鑽孔、孔口找平混凝土等工序的施工，及錨固段的注楽待強；
[0025](2)利用螺栓錨杆7通過支撐板3上的錨杆孔6將母墊板固定在錨索孔8 口找平混凝土上，要求支撐板3與錨索孔口找平混凝土緊密貼合，同時母墊板的通孔II 301與錨索鑽孔中心對正；
[0026](3)將公墊板的插齒2插入母墊板的夾片組中(要求插入深度相同)，並用螺栓5穿過母墊板螺栓孔401與公墊板插齒槽孔201，然後按對稱操作方式(採用扭力扳手)逐個旋緊螺栓5，螺栓5的鬆緊程度通過專業計算確定，保證公墊板與母墊板間的總摩擦力達到1.0?1.2倍的錨索設計張拉強度；
[0027](4)按傳統施工方式在公墊板承壓板I上進行錨索9張拉及錨索固定、注漿等施工工序。
[0028]其中，步驟(3)可在工廠車間或施工現場預先組合安裝完成，施工時只需要將組合好的預應力錨墩固定在孔口找平混凝土上，然後同常規預應力錨索錨頭結構一樣進行錨索施工。
[0029]為保證預應力錨墩結構在運行期的工作穩定性，防止自然環境的侵蝕，可在錨頭結構安裝完成後外圍採用鋼罩封閉防護；並待洞室或邊坡變形趨於穩定後，對預應力錨墩結構空隙內進行灌注混凝土或灌漿等手段進行永久防護。
[0030]本實施例的工作原理如下:
[0031]1、當錨索的錨具作用在公墊板承壓板I上的壓力小於或等於公墊板與母墊板之間的總摩擦力時，公墊板與母墊板的相對位置將保持不變。
[0032]2、當錨索作用在公墊板承壓板I上的壓力大於公墊板與母墊板之間的總摩擦力時，公墊板將會沿錨索軸向產生滑移，此時錨索軸力會因為伸長率的減小而減小，直到錨索作用在公墊板上的壓力等於公墊板與母墊板之間的總摩擦力時，公墊板停止滑移，再次達到平衡狀態。
[0033]公墊板插齒2的矩形槽孔201的長度範圍即為有效的錨索伸長長度，即可以通過定製槽孔長度以適應不同的變形需求。
[0034]本發明中錨墩結構公、母墊板的插齒對數量不限，公墊板插齒與母墊板夾片個數及螺栓預緊力，需根據錨索噸位確定，在滿足安裝條件的前提下可以自由定製。
【權利要求】
1.一種可變形的預應力錨墩，其特徵在於:由公墊板和母墊板組成， 其中公墊板包括承壓板(1),承壓板(1)中心位置開有供錨索穿過的通孔I (101),該承壓板一側、通孔I周圍均勻固定若干插齒(2)，插齒與承壓板(1)垂直； 所述母墊板包括支撐板(3),支撐板(3)中心位置開有供錨索穿過的通孔II (301),該支撐板一側、通孔II周圍對應公墊板上插齒(2)位置固定若干夾片組，夾片組具有兩塊相互平行布置的夾片(4),夾片(4)垂直於支撐板(3)布置； 所述插齒(2)插裝於對應夾片組的兩夾片(4)之間，與夾片組緊配合連接。
2.根據權利要求1所述的可變形的預應力錨墩，其特徵在於:所述夾片組的兩夾片(4)上部開有螺栓孔(401),所述插齒(2)上開有槽孔(201),該槽孔長度方向垂直承壓板布置；所述夾片組與插齒(2)經依次穿過螺栓孔(401^槽孔(201)和另一螺栓孔(401)的螺栓(5)配合螺母夾緊固定。
3.根據權利要求1或2所述的可變形的預應力錨墩，其特徵在於:各插齒(2)與夾片組之間的摩擦力之和為1.0?1.2倍的錨索設計張拉強度。
4.根據權利要求1或2所述的可變形的預應力錨墩，其特徵在於:所述公墊板上插齒(2)具有4?8個，呈360。環形均勻布置於通孔I (101)周圍；所述母墊板上夾片組個數與公墊板插齒數相同，也呈360。環形均勻布置於通孔II (301)周圍。
5.根據權利要求1或2所述的可變形的預應力錨墩，其特徵在於:所述支撐板(3)上均勾開有4個銷杆孔(6)。
6.根據權利要求1或2所述的可變形的預應力錨墩，其特徵在於:所述插齒(2)高度為20?25(3%夾片(4)高度與插齒高度相同。
【文檔編號】E02D17/20GK104499493SQ201510002750
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月5日 優先權日:2015年1月5日
【發明者】張春生, 應和平, 熊平華 申請人:中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司