[发明专利]用于提高压力型锚索水泥灌浆体抗压强度的结构及方法

说明书

本发明针对现有技术的不足提供一种用于提高压力型锚索水泥灌浆体抗压强度的结构及方法。所述方法针对压力型锚索的水泥注浆体，在承压板以上1‑3m范围内的水泥注浆体内增加一个螺旋加强架，其螺旋加强架的螺距为20‑60mm，且螺旋加强架是由多根纵筋和缠绕在多根纵筋外的螺旋筋组成，螺旋加强架的底部固定在承压板上，在一次注浆管和二次注浆管向锚索孔内进行注浆形成注浆体后，其注浆体将螺旋加强架完全包裹。本发明中的锚索结构可以将水泥注浆体的抗压强度至少提高一个水泥标号，从而达到保证承压板以上1～3m范围内灌浆体满足设计要求、不被压碎、提高灌浆体可靠性和降低设计水泥标号降低工程造价的目的。

技术领域

本发明涉及基坑支护锚索领域，具体涉及一种用于提高压力型锚索水泥灌浆体抗压强度的结构及方法。

技术背景

从1890年钢筋加固岩层第一次出现在北威尔士的煤矿加固工程开始，岩土锚固技术就在全球范围内得到了快速的发展，现已广泛的应用于矿山、水电、建筑、铁路隧道交通等工程领域。工程中常用的预应力锚索由于能主动对土体提供较大的支护抗力，从而有效地提高土体的抗剪强度，使锚固区域的土体形成压应力区，抑制土体位移，达到维护锚固区整体稳定的作用。

锚索结构作为岩土锚固技术的核心组成部分，从锚索受力后固定段灌浆体的受力方式，可以分为拉力型锚索和压力型锚索两种。拉力型锚索荷载是通过其固定段杆体与灌浆体接触界面上的剪应力由顶端向底端传递来工作的，这样的受力原理，会使锚索工作时，锚固段的灌浆体容易出现张拉裂缝，进而导致锚索的防腐性能较差，并且由于灌浆体与岩土体的弹性特征很难协调一致，因此不能将荷载均匀传递到锚固长度上，在自由段与锚固体连接处会出现严重的应力集中现象，影响锚索结构的使用寿命。

压力型锚索较晚出现，因为压力型锚索使用的无粘结钢绞线或带套管钢筋与灌浆体隔开，在锚索工作时，荷载会直接传递到底部特制的承载体，再通过承载体由灌浆体底部向顶部传递，锚索工作时，固定段的灌浆体受压，不易开裂，防腐性能好。由于组成这类锚索的单元锚索锚固长度较短，所承受的荷载也小，锚固长度上的轴力和粘结应力较均匀，不会产生逐步粘脱现象，从而能最大限度的调用地层强度。压力型锚索适用于永久性锚固工程。另外，使用经过特殊加工的张拉材料、注浆材料和承载体，压力型锚索又可以回收处理，避免为后续工程建设留下隐患。目前，可回收锚索已经被广泛的应用，同时也取得了良好的经济效益和社会效益。

但是，由于压力型锚索的理论不完善，并且压力型锚索要求锚索底部承压结构具有较大的强度、较小的变形和特制的形状；要求注浆材料具有较好的流动性、较小的体积收缩率和凝固后较高的抗压强度，所以压力型锚索的推广应用受到了限制。

发明内容

本发明针对现有技术的不足提供一种用于提高压力型锚索水泥注浆体抗压强度的结构及方法，该方法针对压力型锚索的注浆体，在水泥降低一个标号级别的前提下，采用特制的螺旋筋结构，将注浆体的抗压强度至少提高一个水泥标号，从而达到保证承压板以上1～3m范围内注浆体满足设计要求、不被压碎、提高可靠性和降低水泥标号降低工程造价的目的。

本发明提供的技术方案：所述一种用于提高压力型锚索水泥灌浆体抗压强度的结构，包括位于锚索孔内的锚索主体和位于锚索孔外的锚具，所述锚索主体包括多根锚索钢绞线和注浆体，在锚索锚固段底部设置有承压板，其特征在于：所述锚索钢绞线其中一端穿过承压板并通过夹片锁紧，在多根锚索钢绞线中间放置二次注浆管，在锚索钢绞线外围放置一次注浆管；所述锚索钢绞线、一次注浆管和二次注浆管均通过锚具固定，在锚索主体每隔2～3m的位置设置有对中支架；在承压板上方1～3m范围内的锚索主体内设有螺旋加强架，所述螺旋加强架是由多根纵筋和缠绕在多根纵筋外的螺旋筋组成，螺旋加强架的底部固定在承压板上，在一次注浆管和二次注浆管向锚索孔内进行注浆形成注浆体后，其注浆体将螺旋加强架完全包裹。

本发明较优的技术方案：所述螺旋加强架还包括多根环形的加强筋，所述多根环形加强筋等距分布在螺旋加强架的多根纵筋内，并与多根纵筋焊接，且相邻两根环形加强筋之间的间距不大于500mm，每根环形加强筋的环形直径小于螺旋筋的螺旋直径。