[发明专利]新型压力分散型锚固装置及方法

说明书

技术领域

本发明关于一种新型压力分散型锚固装置，尤其是一种可将压力分散，提高抗剪强度及锚索承载能力或抗拉拔力的分散型锚固装置。

背景技术

普通的拉力型锚索在张拉过程中容易产生锚固段剪切应力集中，注浆体受拉伸出现裂缝，因而降低了内锚头的可靠性及安全性，不适应复杂的地质条件，尤其是腐蚀性环境更是如此。

目前国内外公认压力分散型锚固方法是比较科学、合理的。其主要特点是将整个锚索荷载均匀地分散在整个锚固段上，使最大剪应力值大大减小，因而达到安全可靠的锚固效果。如图1a-图1b所示，若总荷载P集中在一处时，其最大剪应力值为τ；那么总荷载P分散在3块承压板时，则每一块承压板处的最大剪应力值约为1/3τ。

但是，现有的压力分散型锚索，在施加荷载过程中，仅仅在锚索方向上向周围水泥浆体和围岩施加挤压作用，根本没有横向挤压作用。此外，现有的压力分散型锚固装置及方法，在施工过程中工艺复杂，且无法形成统一的标准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分散压力的压力分散型锚固装置及其方法。

本发明的又一目的在于提供一种具有高抗剪强度及高承载能力或抗拉拔力的压力分散型锚固装置及其方法。

本发明的再一目的在于提供一种施工程序标准化，从而简化施工压力的分散型锚固装置及其方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术手段：

一种新型压力分散型锚固装置，至少包括：

数根无粘结钢绞线；

数个圆锥台形金属承载体，其内设有垂直的内部空腔及位于所述内部空腔的连接板；以及

数个固定锚具；

所述无粘结钢绞线分别穿过所述各内部空腔及连接板，并分别利用所述固定锚具对应固定于前述各连接板底侧。

一种使用上述锚固装置的新型压力分散型锚固方法是，所述新型压力分散型锚固装置在地面组装完成后，圆锥台形承载体内部以特殊的高强水泥砂浆充填密实，以确保施加荷载过程中不被损坏。

本发明的有益效果在于，不仅仅整个锚索荷载均匀地分散在整个锚固段上，使最大剪应力值大大减小，因而达到安全可靠的锚固效果。同时还采用了楔形原理，将每块承压板改为承载体，并设计成正圆锥台形，这样在施加荷载过程中，圆锥台形承载体就会向周围水泥浆体和围岩施加横向挤压作用，因而使锚固段的抗剪强度提高，从另一方面又提高了锚索的承载能力或抗拉拔力，充分发挥了锚固段的作用。本发明可将所需要的锚索制成标准的锚固单元，这样就能促使施工程序标准化，从而简化施工。

附图说明

图1a：是压力型锚固装置的剪应力分布图。

图1b：是压力分散型锚固装置的剪应力分布图。

图2：是本发明第一实施例的承载体布置示意图。

图3：是本发明第二实施例的承载体布置示意图。

主要元件符号说明：

1.承载体        2.空腔            3.无粘结钢绞线

4.连接板        5.固定锚具        6.通孔

具体实施方式

本新型压力分散型锚固装置，包括：数根无粘结钢绞线3；数个圆锥形金属承载体1，其外壳为球墨铸铁或铸钢材料制成，承载体锥度为1/10左右，在该圆锥台形金属承载体1内设有垂直的内部空腔2及连接板4，连接板4位于所述空腔2内部或底侧，且连接板4上设有数个通孔6；以及数个固定锚具5；所述无粘结钢绞线3分别穿过所述各内部空腔2及连接板4，并分别利用所述固定锚具5对应固定于前述各连接板4的底侧。每一个承载体1至少有一根无粘结钢绞线3作用其上，当无粘接钢绞线3的数量为一根时，则居中布置，当无粘接钢绞线3的数量为两根以上时，则对称布置，这样可以均匀分散承重，避免受力不均的情况。

承载体1呈圆锥台形，是利用了楔形原理，将原承压板改为承载体，并设计成正圆锥台形，这样在施加荷载过程中，圆锥台形承载体1就会向周围水泥浆体和围岩施加横向挤压作用，因而使锚固段的抗剪强度提高，从另一方面又提高了锚索的承载能力或抗拉拔力，充分发挥了锚固段的作用。