一種高地溫隧道支護的樁型預應力錨索的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高地溫隧道支護的樁型預應力錨索，其特征包括第一錨索（1），第二錨索（2），尾端（4）、注漿體（5）和螺旋管（7）。本發明改善了錨索錨固段注漿體的結構受力性能，提高了錨索與注漿體之間的粘著力，提高了錨索的錨固力，并能起到良好的隔熱、散熱作用，克服高地溫對錨固體的不利影響，提高了錨索的耐久性。
【專利說明】一種高地溫隧道支護的粧型預應力錨索
【技術領域】
[0001]本發明專利涉及一種高地溫隧道支護的樁型預應力錨索。
【背景技術】
[0002]鐵路，公路和水電工程的大量修建，涌現出大量深埋長大隧道工程，深埋隧道將遇到高地溫災害的困擾，比如說，我國的西康鐵路秦嶺隧道最大埋深1600m，地溫達到40°C，高黎貢山隧道最大埋深1167m，地溫達到了 60°C，墨脫引水隧道最大埋深4000m，地溫高達90。。。
[0003]在高地溫區，巖體內釋放的高溫會對隧道及地下工程預應力錨索產生很大影響。高溫會影響錨固段注漿體的結構受力性能，導致其與錨索之間的粘著力下降，使錨索與注漿體之間產生相對滑移，甚至錨索拔出；高溫還會可能會導致注漿體產生裂縫，不僅會影響到注漿體的強度，使粘著力下降，還導致錨索的腐蝕加劇，影響錨索的耐久性。目前國內預應力錨索主要是采取讓壓方式減輕圍巖表面溫度應力的影響，而其它用于高地溫情況下的錨索較少，針對高地溫對錨索錨固作用影響的技術措施基本處于空白狀態。
【發明內容】
[0004]本發明專利的目的在于提供一種高地溫隧道支護的樁型預應力錨索，其特征在包括第一錨索(I)，第二錨索(2 )，尾端(4 )、注漿體(5 )和螺旋管(7 )，
[0005]所述螺旋管(7)縱向設置于沿注漿體(5)的中心部，所述第一錨索(I)位于注漿體
[5]內部并和螺旋管(7)平行設置，所述第一錨索(I)的一端和錨具(8)相連，另一端和第二錨索(2)的一端相連，該第二錨索(2)的另一端與尾端(4)相連，第二錨索(2)位于注漿體(5)內部并和螺旋管(7)平行設置。
[0006]所述螺旋管(7)為中空多頭的金屬螺旋管。
[0007]所述螺旋管(7)為中空5頭的金屬螺旋管。
[0008]所述第一錨索(I)為中空的PE管，所述PE管的外壁涂有防腐劑，所述第一錨索
(I)數量有多個，并且等距平行設置于螺旋管(7)的周圍。
[0009]所述第一錨索(I)數量為7個。
[0010]所述第二錨索(2)的數量有多個。
[0011]還包括箍筋(6)，該箍筋(6)沿著第二錨索(2)的外圍螺旋纏繞，所述第二錨索(2)數量為7個。
[0012]所述第二錨索(2)和箍筋(6)均為鋼絲材質，鋼絲直徑為6-8mm，所述螺旋纏繞的箍筋(6)的螺距為100-150mm。
[0013]所述注漿體(5)內部還等距設置有多個隔離架(3)，該隔離架(3)垂直于螺旋管
(7)。
[0014]有益效果:
[0015]錨固段箍筋可以明顯改善注漿體的結構受力性能，提高粘結強度，改善鋼絞線與注漿體的粘結延性，提高錨索與注漿體之間的粘著力，模擬混凝土拉拔試驗表明，配有箍筋試件的鋼絞線與注漿體的峰值粘結強度較無箍筋試件的提高了近10% ;水灰比為0.5:1的純水泥漿的導熱率為0.95左右，而保溫隔熱砂漿的導熱率一般都小于0.14，鋼纖維保溫隔熱砂漿能起到良好的隔熱功能，同時加入的鋼纖維，能使注漿體的空間網格結構更加緊密，使注漿體更趨于各項同性，并且鋼纖維具有抵抗拔出及阻裂機制，注漿體的抗劈拉強度能提高50%以上，能有效提高錨固段錨索與注漿體之間的粘著力及錨索的錨固力，減小注漿體裂紋的產生，減小相對滑移，提高耐久性；布置在中間部位的中空多頭螺旋管，是良好的導熱材料，其中空多頭結構，能與外界空氣聯通，能起到良好的導熱和散熱功能，有效降低錨索及注漿體的溫度，保證了注漿體與外界溫度基本一致，減輕高地溫對錨索的影響。
[0016]相比普通隧道常用的拉壓復合型錨索，本發明能夠較好的解決高地溫所導致的注漿體開裂、粘著力下降、甚至錨索拔出等問題，大大提高錨索的耐久性，所以就長期經濟性而言，本發明值得推廣應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖及實施方式對本發明作進一步詳細的說明:
[0018]圖1是本發明錨索剖面示意圖；
[0019]圖2是本發明錨索張拉段A-A截面圖；
[0020]圖3是本發明錨索錨固段B-B截面圖。
【具體實施方式】
[0021 ] 下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。
[0022]一種高地溫隧道支護的樁型預應力錨索，其特征在包括第一錨索(I )，第二錨索(2)，尾端(4)、注漿體(5)和螺旋管(7)，
[0023]所述螺旋管(7)縱向設置于沿注漿體(5)的中心部，所述第一錨索(I)位于注漿體
(5)內部并和螺旋管(7)平行設置，所述第一錨索(I)的一端和錨具(8)相連，另一端和第二錨索(2)的一端相連，該第二錨索(2)的另一端與尾端(4)相連，第二錨索(2)位于注漿體(5)內部并和螺旋管(7)平行設置。所述螺旋管(7)為中空多頭的金屬螺旋管。
[0024]所述螺旋管(7)為中空5頭的金屬螺旋管。
[0025]所述第一錨索(I)為中空的PE管，所述PE管的外壁涂有防腐劑，所述第一錨索
(I)數量有多個，并且等距平行設置于螺旋管(7)的周圍。
[0026]所述第一錨索(I)數量為7個。
[0027]所述第二錨索(2)的數量有多個。
[0028]還包括箍筋(6 )，該箍筋(6 )沿著第二錨索(2 )的外圍螺旋纏繞，所述第二錨索(2 )數量為7個。
[0029]所述第二錨索(2)和箍筋(6)均為鋼絲材質，鋼絲直徑為6_8mm，所述螺旋纏繞的箍筋(6)的螺距為100-150mm。
[0030]所述注漿體(5)內部還等距設置有多個隔離架(3)，該隔離架(3)垂直于螺旋管(7)。
[0031]所述注漿體(5)為鋼纖維保溫隔熱砂漿，能起到良好的隔熱功能。同時能提高錨固段錨索與注漿體之間的粘著力及錨索的錨固力，減小相對滑移；箍筋6可以明顯改善注漿體的結構受力性能，提高粘結強度，改善鋼筋與注漿體的粘結延性，提高錨索與注漿體之間的粘著力；布置在中間部位的中空多頭螺旋管7能起到良好的導熱和散熱功能，降低錨索及注漿體的溫度，減輕高地溫對錨索的影響。
[0032]中空多頭螺旋管7與錨索同時進行安裝，將準備好的鋼絞線連同中空多頭螺旋管7擺放在工作平臺上，保證其平順無交叉；然后按設計要求將隔離架3等附件安置到位。
[0033]中空多頭螺旋管7采用多頭設計，以便增大導熱面積，起到良好的散熱效果，材料為導熱性能好，高強度的金屬材料。
[0034]中空多頭螺旋管7錨固端頭設計如圖1，彎折垂直向上，以使其有一定的散熱效應。
[0035]應保證中空多頭螺旋管7使其穿過保護層與外界空氣相通。采用中空多頭螺旋管7不僅能起到良好的導熱和散熱功能，降低錨索及注漿體的溫度，減輕高地溫對錨索耐久性的影響，而且還能增大錨索承受徑向壓力的能力，減輕高地溫導致的巖體或注漿體徑向不均勻變形而引起的切向力的增加對錨索產生的不利影響。
[0036]箍筋6與錨固段錨索等長，螺距為150mm，材料采用與錨索同材質等強度的鋼絲，直徑為8_，與錨索2最外層鋼絞線用無鋅鉛絲進行綁扎連接。箍筋6可以明顯改善注漿體的結構受力性能，提高粘結強度，改善鋼筋與注漿體的粘結延性，提高錨索與注漿體之間的粘著力。
[0037]錨索加工完畢，應妥善存放，存放點要求防潮、防水、防銹及防污染。錨索安裝采用人工送索。
[0038]錨索安裝完成后，通過注漿管對錨索全長進行一次性灌注鋼纖維隔熱砂漿，最后進行正常張拉封錨。鋼纖維保溫隔熱砂漿5能起到良好的隔熱功能，同時能提高錨固段錨索與注漿體之間的粘著力及錨索的錨固力，減小相對滑移。
[0039]應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
【權利要求】
1.一種高地溫隧道支護的樁型預應力錨索，其特征在于包括第一錨索(1)，第二錨索(2)，尾端(4)、注漿體(5)和螺旋管(7)， 所述螺旋管(7)縱向設置于沿注漿體(5)的中心部，所述第一錨索(I)位于注漿體(5)內部并和螺旋管(7)平行設置，所述第一錨索(I)的一端和錨具(8)相連，另一端和第二錨索(2)的一端相連，該第二錨索(2)的另一端與尾端(4)相連，第二錨索(2)位于注漿體(5)內部并和螺旋管(7)平行設置。
2.如權利要求1所述的一種高地溫隧道支護的樁型預應力錨索，其特征在于所述螺旋管(7)為中空多頭的金屬螺旋管。
3.如權利要求2所述的一種高地溫隧道支護的樁型預應力錨索，其特征在于所述螺旋管(7)為中空5頭的金屬螺旋管。
4.如權利要求1所述的一種高地溫隧道支護的樁型預應力錨索，其特征在于所述第一錨索(I)為中空的PE管，所述PE管的外壁涂有防腐劑，所述第一錨索(I)數量有多個，并且等距平行設置于螺旋管(7)的周圍。
5.如權利要求4所述的一種高地溫隧道支護的樁型預應力錨索，其特征在于所述第一錨索(I)數量為7個。
6.如權利要求4所述的一種高地溫隧道支護的樁型預應力錨索，其特征在于所述第二錨索(2)的數量有多個。
7.如權利要求6所述的一種高地溫隧道支護的樁型預應力錨索，其特征在于還包括箍筋(6 )，該箍筋(6 )沿著第二錨索(2 )的外圍螺旋纏繞，所述第二錨索(2 )數量為7個。
8.如權利要求7所述的一種高地溫隧道支護的樁型預應力錨索，其特征在于所述第二錨索(2)和箍筋(6)均為鋼絲材質，鋼絲直徑約為6-8mm，所述螺旋纏繞的箍筋(6)的螺距約為 100-150mm。
9.如權利要求1所述的一種高地溫隧道支護的樁型預應力錨索，其特征在于所述注漿體(5)內部還等距設置有多個隔離架(3)，該隔離架(3)垂直于螺旋管(7)。
【文檔編號】E21D21/00GK103821546SQ201410079438
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月6日 優先權日:2014年3月6日
【發明者】陳國慶, 張國峰, 張巖 申請人:成都理工大學