扣錨體系組合式巖錨的制作方法
【專利摘要】一種扣錨體系組合式巖錨，包括鋼筋混凝土梁、預應力錨索、預應力錨筋、錨座、錨箱和錨塊；錨座和錨箱鉸接，錨箱通過P型錨與平衡索連接，錨座通過多根預應力錨筋固定在鋼筋混凝土梁的錨塊上，預應力錨筋一段穿入鋼筋混凝土梁內，另一段穿入錨座內，預應力錨索穿入鋼筋混凝土梁內。本實用新型結構受力明確、安全可靠、施工方便，有效地克服了陡峭邊坡條件下設置錨碇的難題。本實用新型施工過程中無須對邊坡進行開挖，混凝土澆筑方量少，彌補了重力式錨碇邊坡土石方開挖方量大、影響邊坡防護工作、混凝土澆筑方量大和成本高的不足。
【專利說明】扣錨體系組合式巖錨
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于一種建筑施工用設備，特別涉及一種扣錨體系組合式巖錨，該裝 置是鋼筋混凝土拱橋勁性骨架懸臂拼裝輔助設施，特別適用于陡坡條件下勁性骨架吊裝的 平衡索錨碇作業。
【背景技術】
[0002] 根據目前國內外拱橋施工實踐，同類型橋梁錨碇大多采用錨墩、重力式及隧道式 等形式的錨碇作為扣錨體系的錨碇，對于需在地質較好但坡度較陡的坡面設置錨碇，同時 又要解決平衡索角度控制精度高、對邊坡防護施工影響大和施工工期緊等難題的情況下， 上述幾種結構形式的錨碇均不能很好的滿足施工要求，工程質量也不能得到很好的保證。
【發明內容】
[0003] 本實用新型提供了一種扣錨體系組合式巖錨，該裝置結構受力明確、安全可靠，施 工方便、快捷，并解決了陡坡條件下設置錨碇的難題。
[0004] 本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的。
[0005] -種扣錨體系組合式巖錨，其特征在于：包括鋼筋混凝土梁、預應力錨索、預應力 錨筋、錨座、錨箱和錨塊；錨座和錨箱鉸接，錨箱通過P型錨與平衡索連接，錨座通過多根預 應力錨筋固定在鋼筋混凝土梁的錨塊上，預應力錨筋一段穿入鋼筋混凝土梁內，另一段穿 入錨座內，預應力錨索穿入鋼筋混凝土梁內。
[0006] 上述錨座和錨箱之間通過銷軸鉸接。
[0007] 上述預應力錨索選用1860型7φ5鋼絞線，并采用拉力分散型布置。
[0008] 上述預應力錨索外部套裝有波紋管，預應力錨索由錨固段和自由段組成，所述錨 固段頭部裝有注漿管，所述自由段端部錨具與錨塊之間裝有鋼墊板。
[0009] 上述預應力錨筋采用Φ 32精扎螺紋鋼，每個錨座內布置6根預應力錨筋。
[0010] 上述預應力錨筋主體外部裝有套管，主體兩端分別裝有錨筋墊板，錨筋墊板上裝 有預應力錨筋螺帽，主體穿入鋼筋混凝土梁一段上帶有螺旋筋。
[0011] 上述錨具外部裝有保護罩。
[0012] 本實用新型具有如下的優點和積極效果：
[0013] 1、本實用新型中錨箱和錨座之間通過銷軸連接，其相對轉動角度可大于180°，調 整方式靈活，有效解決了常規巖錨不利于平衡索角度誤差調整的難題。
[0014] 2、本實用新型中平衡索角度誤差調整幅度較小，只需設置斜向預應力錨索，不設 置堅向預應力錨索，通過斜向預應力索產生的水平力及堅向力來平衡由平衡索傳遞的兩個 方向的索力。斜向預應力錨索與鋼筋混凝土梁處的坡面垂直設置，與水平方向夾角為30°。
[0015] 3、本實用新型預應力錨索的錨固段一般設置在弱風化地層中，并根據巖體的容許 應力設計值及孔壁與注漿體之間的極限粘結強度等參數，計算錨固段長度，并確保自由段 長度不小于5cm。
[0016] 上述預應力錨索穿越的地層為W2(〈14-4-l>T2fb)，根據計算，錨固段在W2地層中 的錨固深度不得小于l〇m，采用拉力分散型布置，因此預應力錨索的埋深為35m(3根鋼絞線 錨固段長l〇m)和40m (3根鋼絞線錨固段長15m)。
[0017] 上述預應力錨索選用1860型7φ5鋼絞線組成，依據預應力錨索鋼絞線自身抗拉強 度安全系數大于1. 6來鎖定單束錨索的錨固力為900ΚΝ，并根據通過預應力錨索預張拉可 提前驗證山體是否滿足勁性骨架安裝過程中各工況條件下的受力要求。
[0018] 4、本實用新型預應力錨筋為Φ 32精扎螺紋鋼，通過預張拉將錨座固定在鋼筋混 凝土梁的錨塊上，初張拉力不大于預應力錨筋本身抗拉強度的0. 8倍。根據平衡索的索力、 單根預應力錨筋錨固力及預應力錨筋本身抗拉安全系數不小于1. 25的要求，將單根預應 力錨筋預張拉力鎖定為400ΚΝ，每個錨座布置6根預應力錨筋。
[0019] 5、本實用新型的錨座和錨箱通過銷軸進行鉸接，兩者可相對轉動180°以上，達到 調整平衡索角度的目的。
[0020] 6、本實用新型通過Ρ型錨將錨箱和平衡索連接，并將平衡索索力傳遞給組合式巖 錨體系。
[0021] 綜上，本實用新型結構受力明確、安全可靠、施工方便，有效地克服了陡峭邊坡條 件下設置錨碇的難題。本實用新型施工過程中無須對邊坡進行開挖，混凝土澆筑方量少，彌 補了重力式錨碇邊坡土石方開挖方量大、影響邊坡防護工作、混凝土澆筑方量大和成本高 的不足。
【專利附圖】
【附圖說明】：
[0022] 圖1是組合式巖錨總體布置圖；
[0023] 圖2是預應力錨索結構圖；
[0024] 圖3是預應力錨筋結構圖；
[0025] 圖4是錨座結構布置立面圖；
[0026] 圖5是錨箱結構布置立面圖。
[0027] 圖中1.預應力錨索，2.鋼筋混凝土梁，3.預應力錨筋，4.錨座，5.銷軸，6.錨箱， 7.預應力錨筋螺帽，8.平衡索，9.錨塊，10.邊坡，11.預應力錨索錨固段，12.預應力錨索 自由段，13.注漿管，14.預應力錨索墊板，15.錨具，16.保護罩，17.波紋管，18.預應力錨 索鉆孔，19.預應力錨筋墊板，20.螺旋筋，21.套管。
【具體實施方式】：
[0028] -種扣錨體系組合式巖錨，由預應力錨索1、鋼筋混凝土梁2、預應力錨筋3、錨座 4、錨箱6和錨塊9組成。錨座和錨箱之間通過銷軸5鉸接，錨箱通過Ρ型錨與平衡索8連 接，錨座通過多根預應力錨筋固定在鋼筋混凝土梁的錨塊上，預應力錨筋一段穿入鋼筋混 凝土梁內，另一段穿入錨座內，預應力錨索穿入鋼筋混凝土梁內。
[0029] 上述預應力錨索選用1860型7φ5鋼絞線，并采用拉力分散型布置。預應力錨索外 部套裝有波紋管17,預應力錨索由錨固段11和自由段12組成，所述錨固段頭部裝有注漿管 13,所述自由段端部錨具15與錨塊9之間裝有鋼墊板14。所述錨具外部裝有保護罩16。
[0030] 上述預應力錨筋采用Φ 32精扎螺紋鋼，每個錨座內布置6根預應力錨筋。預應力 錨筋主體外部裝有套管21，主體兩端分別裝有錨筋墊板19,錨筋墊板上裝有預應力錨筋螺 帽7,主體穿入鋼筋混凝土梁一段上帶有螺旋筋20。
[0031] 本實用新型的施工過程是：
[0032] 1、預應力錨索1采用拉力分散型，埋深分別為35m (預應力錨索錨固段11長10m) 和40m(預應力錨索錨固段11長15m)。首先根據設計角度將鋼筋混凝土梁2與邊坡10接觸 面進行清理，坡面與水平方向夾角為60°，采用潛孔鉆機干鉆法施工預應力錨索鉆孔18， 鉆孔進入弱風化地層深度不小于錨固段長度。
[0033] 2、將要穿入的預應力錨索錨固段11表面進行除銹、除油處理，預應力錨索自由段 12做好防腐處理。穿入預應力錨索1，設置注漿塞，先通過注漿管13用0. 4MPa壓力將注漿 塞注滿，待水泥漿強度達到20MPa強度后進行孔內高壓注漿。
[0034] 3、綁扎鋼筋混凝土梁2鋼筋，安裝錨座預應力錨筋3、預埋在鋼筋混凝土梁2內部 的預應力錨筋螺帽7、墊板19、螺旋筋20及套管21。將外套波紋管17的預應力錨索1穿過 錨碇鋼筋混凝土梁2,錨具15與錨塊之間設置鋼墊板以分散對混凝土錨塊9的壓力。支設 模板澆筑鋼筋混凝土梁2混凝土；待鋼筋混凝土梁2混凝土強度達到設計強度95%、預應力 錨索鉆孔18內水泥漿液強度達到80%后方可對預應力錨索1進行張拉至900KN，張拉完成 后固緊錨具15,并加設錨具保護罩16。
[0035] 4、安裝錨座4,對預應力錨筋3進行張拉至400KN，張拉完成后擰緊與錨座4接觸 的預應力錨筋螺帽7。
[0036] 5、通過P型錨將平衡索8與錨箱6連接，通過銷軸5將錨箱6與錨座4相連，確保 錨箱6與錨座4之間可以在設計范圍內能自由轉動。
[0037] 上述過程完成后，即可對根據設計要求索力對平衡索8進行張拉，至此，扣錨體系 組合式巖錨正式投入使用。
[0038] 本實用新型在勁性骨架吊裝過程中，通過扣索將索力傳遞給扣塔，再利用平衡索 來平衡扣塔的不平衡荷載。平衡索通過P型錨與錨箱連接，利用銷軸將錨箱與錨座鉸接，再 通過與錨座連接的預應力錨筋將力傳遞給鋼筋混凝土梁，最后由預應力錨索將混凝土梁承 受的力傳遞給山體，此結構體系受力明確，施工工況有效可控。
【權利要求】
1. 一種扣錨體系組合式巖錨，其特征在于：包括鋼筋混凝土梁、預應力錨索、預應力錨 筋、錨座、錨箱和錨塊；錨座和錨箱鉸接，錨箱通過P型錨與平衡索連接，錨座通過多根預應 力錨筋固定在鋼筋混凝土梁的錨塊上，預應力錨筋一段穿入鋼筋混凝土梁內，另一段穿入 錨座內，預應力錨索穿入鋼筋混凝土梁內。
2. 根據權利要求1所述的一種扣錨體系組合式巖錨，其特征在于：上述錨座和錨箱之 間通過銷軸鉸接。
3. 根據權利要求1所述的一種扣錨體系組合式巖錨，其特征在于：上述預應力錨索選 用1860型7φ5鋼絞線，并采用拉力分散型布置。
4. 根據權利要求1或3所述的一種扣錨體系組合式巖錨，其特征在于：上述預應力錨 索外部套裝有波紋管，預應力錨索由錨固段和自由段組成，所述錨固段頭部裝有注漿管，所 述自由段端部錨具與錨塊之間裝有鋼墊板。
5. 根據權利要求1所述的一種扣錨體系組合式巖錨，其特征在于：上述預應力錨筋采 用Φ 32精扎螺紋鋼，每個錨座內布置6根預應力錨筋。
6. 根據權利要求1或5所述的一種扣錨體系組合式巖錨，其特征在于：上述預應力錨 筋主體外部裝有套管，主體兩端分別裝有錨筋墊板，錨筋墊板上裝有預應力錨筋螺帽，主體 穿入鋼筋混凝土梁一段上帶有螺旋筋。
7. 根據權利要求4所述的一種扣錨體系組合式巖錨，其特征在于：上述錨具外部裝有 保護罩。
【文檔編號】E01D19/14GK203846399SQ201320619439
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年10月8日 優先權日:2013年10月8日
【發明者】楊繼明, 樊秋林, 于長彬, 賀常松, 王新澤, 劉利, 嚴德育, 王永福 申請人:中鐵十八局集團有限公司