[发明专利]一种锚索预应力损失补偿调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锚索预应力损失补偿调节方法。

背景技术

现有预应力技术从工程应用至今仅半个多世纪，由于它所特有的优点，使其迅速发展，广泛地应用于各个领域，应用数量日益增多。预应力锚索(锚杆、锚具)由于能够充分发挥岩土能量，调用和提高岩土的自身强度和自稳能力，应用预应力锚索技术后，可以大大减轻结构自重，节约工程材料，可以保证施工安全与工程稳定性，因而得到广泛应用。已在大跨度地下硐室加固、坝基工程、深基坑支挡、边坡工程、结构抗浮与抗倾、地质灾害治理等领域得到应用，并取得了良好的技术、经济效益和社会效益。

随着预应力施工技术的发展，预应力张拉锚固体系也在不断完善，给工程应用的选择提供了较大的空间。

现有国外主要的预应力张拉锚固体系有法国弗莱西奈(FREYSSINET)体系、瑞士VSL和BBRV体系、英国CCL体系、德国地伟达(DYWIDAG)体系，国内主要的预应力张拉锚固体系有OVM型预应力张拉锚固体系、DM型预应力张拉锚固体系、LM型预应力张拉锚固体系、钢质锥形锚具、XM型预应力张拉锚固体系、QM型预应力张拉锚固体系、YM型预应力张拉锚固体系等。

在锚固体系施加预应力后，在一定的时间内，其锁定预应力值会因种种因素发生变化，这些预应力变化严重者将导致结构体破坏，使锚固工程失败。锁定预应力变化的主要原因有：

1、自然因素

地质结构、地下水位、地震等都是引起预应力变化的主要因素。在胶结松散、风化严重的砂页岩、破碎岩、火成岩、泥岩和砂土层、粘土等岩土体中，锁定预应力常随时间而减少，特别在泥岩等高压缩性的凝聚性土层更为显著。水位的变化，会造成预应力消失而危及工程安全。地震的发生常使锁定预应力增加或减少，若其增量超过锚固体系强度时，即发生破坏，若预应力减少时，对日后压力增加所产生的变形可能导致结构体破坏。

2、人为因素

主要表现为预应力锁定装置强度不足以承受拉力而打滑，日后锈蚀等作用使锁定预应力消失；自由端长期受张力作用，将发生松弛现象，自由端长期暴露在大气或水中，锈蚀等化学反应使性质改变也会造成锁定预应力的减少；固定端由于是地下灌浆作业，地层的含水量、渗透性等性质将改变灌浆材料的配比，使日后受力时发生不同程度的变形；自由端摩阻力(R值)的影响，使得固定端受力未达设计值，即固定端受力P＝P_p-R(P_p为千斤顶所施拉的预应力)，当日后压力增量超过P时，即产生位移变形。

由于锚索(锚具)在各种自然因素和人为因素的作用下，或多或少地会发生预应力松弛，当松弛达到极限时，就必须进行补偿张拉。虽然国外在可调式预应力锚具方面已有系列产品，如日本VSL的E_R、E_A型锚具，台湾的HHL型锚具等，但国内在这方面的研究和开发都还存在很大的差距，有些方面还是空白，并且可调式锚具相对固定式锚具价格成本较高，因而可调式锚具在我国主要用于重大项目，在大部分锚索(锚具)应用领域还是以价格低廉、工艺简单、为我国工程技术人员熟悉的固定式锚索(固定式锚具)为主，并且长期以来，由于固定式锚索(固定式锚具)应用时间跨度长、应用范围广泛、数量巨大，如要全部更换为可调式锚具，其施工成本、施工难度、是否能及时使用等等问题就会接踵而至。所以，目前我国大量应用的锚具都还是延用不具有可调式张拉功能的固定式锚具，当预应力因为自然因素或人为因素损失后，即当预应力松弛达到极限时，要么对固定式锚具进行补偿张拉，要么重新锚固施工，否则容易出现重大事故。但是，国内目前还没有对固定式锚具的补偿张拉装置，如果进行重新锚固施工，不仅要去除原锚固产品，还要替换新锚固产品，其施工成本将会变得十分高昂。不仅如此，原锚固产品在被替换时，产品本身往往没有达到设计寿命，只是因为外部因素导致预应力松弛就被替换，造成极大浪费。这种现状成为了本领域技术人员一直渴望解决但始终未能获得成功的技术难题。

因此，研究和开发一种锚索预应力损失补偿调节方法和装置解决相应问题显得十分重要和必要。依据现有国内固定式锚索(固定式锚具)的使用情况，急需提供一种锚索预应力损失补偿调节方法以解决我国大量应用的固定式锚具预应力损失补偿问题。

发明内容

本发明的目的即是提供一种锚索预应力损失补偿调节方法。