挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索的利记博彩app
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【专利摘要】本发明公开了一种挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，它包括钢绞线、锁固装置、压缩弹簧、承压钢板挡圈、导向套、注浆结石体、钢绞线支架、锚垫板和工作锚。本产品钢绞线形成的锚索骨架整体直径更小，在放入锚孔时，避免了与孔壁产生阻碍与干扰，钢绞线前端安装锥形导向套可以将锚孔中的流沙泥浆进行排挤分离、挤扩孔壁，保障锚索进行顺利推进，注浆成型后，由锁固装置、承压钢板挡圈和可压缩弹簧与钢绞线共同组成的分散结构跟水泥结石体联合共同工作，可以承受较大的预应力，避免了钢绞线与注浆结石体发生脱离现象。
【专利说明】挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索
【技术领域】
[0001]本发明涉及土木建筑工程领域，具体涉及一种锚固限位锁定装置，特别是涉及一种挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索。
【背景技术】
[0002]截至目前为止，超大深基坑支护结构跨中危险侧壁水平位移与非跨中侧壁水平位移，均采用对群锚施加预应力的办法进行控制；或采用内支撑进行深基坑水平位移控制。在岩体、坝基、边坡、地下洞室加固技术中预应力锚索是一种施工方法简便、加固效果明显、经济效益显著的施工技术。这一技术已广泛应用于水电、铁路、矿山、建筑、隧道等领域。我国岩体预应力锚固技术由六十年代开始起步，由于机具不配套，施工工艺落后，满足不了工程需要。进入八十年代中期，我国的预应力锚杆技术有了较大的发展，预应力锚索已普通地应用于坝体、坝基加固处理，地下洞室高边墙加固处理，建筑深基坑支护、不稳定的高边坡加固处理、闸墩、闸室加固等。
[0003]20世纪以来，刚刚制订了扩大头锚杆《高压喷射扩大头锚杆技术规程JGJ/T282-2012)),现有技术扩大头锚杆又称几锚杆，或称钜联扩大头锚杆，是采用高压喷射原理在锚孔底部一段长度范围内对孔壁土体进行切割扩孔，并置换充填水泥浆而形成一个圆柱形的扩大头，即形成高压喷射扩大头锚索。其优点很多:抗拔力高、工作位移小、可靠性高、离散性小、质量稳定、锚固段短、自由段长、杆体自体强度大等优点。国家专利局于2011年8月10日授权的发明专利ZL20101007233.4，一种用于扩大头中的合页式大吨位锚固装置，并以此为依椐，编著了《高压喷射扩大头锚杆技术规程》JGJ/T282-2012，且，自2012年11月I日起，由中华人民共和国建设部颁布在全国范围内实施，这些钢绞线扩大头锚杆均为预应力锚索类型的锚杆。采用合页式大吨位锚固装置，合页夹承压板在锁定状态即在未弹开状态，最前端设有180度的半圆圆弧段，钢绞线环绕在合页夹承压板最前端设有180度的半圆圆弧段内，其半圆圆弧段的直径较扩大头锚固自由段的锚孔孔径很接近，略小于10-30mm，在锚索成孔过程中，带有合页夹承压板的的钢绞线束前端较宽，向孔内推进时遇到的阻力较大，很费劲，甚至钢绞线束推不到孔底就推不动卡死了，出现这个问题的原因是带有合页夹承压板的钢绞线在合页夹前端形成半圆圆弧的直径与锚孔直径很接近，间隙很小，在向孔内推进锚索束时活页夹前端将孔内的的流砂或泥浆均集中推进汇集在一堆，阻碍钢绞线束的推进，若遇到砂层翻砂鼓水易塌孔区域锚索孔局部塌孔或遇锚孔缩径，钢绞线束向孔内推进更是困难重重，时常有钢绞线束在锚索张拉自由段的普通锚孔内就推不动卡住了，发生锚索骨架根本进不到扩大头的区域内的故障。致使该锚索形同虚设，施工企业害怕业主和监理知道或为了减小损失，隐瞒事实，私下把没有推进锚孔孔底的锚索骨架外露的钢绞线割掉，就可蒙混过关。对锚索骨架跟本进不到扩大头区域内形同虚设的锚索而言，注浆成型后的锚索施加较大的张拉力，钢绞线极易与注浆结石体分离，诱发岩体、坝基、建筑基坑等坍塌事故，尤其是在楼群建筑非常密集的大城市中，对于超大深基坑支护结构跨中危险侧壁水平位移控制与非跨中侧壁水平位移控制更显得尤为重要。[0004]发明的内容
[0005]本发明的目的是为了解决上述技术的不足，提供了一种挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，它包括钢绞线、锁固装置、压缩弹簧、承压钢板挡圈、导向套、注浆结石体、钢绞线支架、锚垫板和工作锚，所述钢绞线装置在钢绞线支架上，所述锁固装置、承压钢板挡圈和压缩弹簧均穿装在锚索锚固段的每条单根钢绞线上，所述锁固装置与钢绞线挤压为一体，所述承压钢板挡圈设置在锁固装置的后端，所述压缩弹簧外部包裹有薄膜，压缩弹簧两端分别与锁固装置和承压钢板挡圈连接，所述导向套套装在多根钢绞线形成的钢绞线束的最前端；承台梁外侧外露的钢绞线经施加预应力到达设计值，再通过锚垫板和工作锚进行锁定安装，共同形成锚索骨架，所述锚索骨架设置在锚索锚固段的注浆结石体内。
[0006]进一步的，所述锁固装置包括套筒以及穿装在套筒内的弹簧；所述锁固装置与钢绞线挤压成型后，弹簧被挤压到套筒内壁和钢绞线外圈，变形为丝牙状，使套筒和钢绞线咬合成一体。
[0007]进一步的，所述压缩弹簧的一端紧贴锁固装置，另一端紧贴承压钢板挡圈，压缩弹簧在承压钢板挡圈前端与锁固装置未端之间压缩；压缩弹簧的外径圆周的外表面用薄膜包裹，为压缩弹簧预先设置出可移动空间，可保护此处预留的移动空间不进或少进水泥沙浆。此处设置的压缩的弹簧使承压钢板挡圈与锁固装置之间预留有移动空间，张拉力通过锁固装置传递给弹簧，再由弹簧缓慢地传递给承压钢板挡圈，最后再由承压钢板挡圈传递给水泥结石的局部承压接触面(水泥结石与承压钢板挡圈的接触面)。此处的压缩弹簧起到了应力缓冲、应力削峰、防应力突变与减震等等的作用。
[0008]用薄膜包裹的压缩弹簧的目的是为张拉钢绞线时给锁固装置预设的移动空间，预设的移动空间的作用是:起到了缓慢释放应力、削减应力峰值、防止应力集中发生突变，导致承压钢板挡圈局部承压过大，使局部水泥结石体遭到压碎破坏。我们曾在挤压锁头应力分散型高吨位锚索中的普通锚索的锚固段内，只设置锁固装置，不设承压钢板挡圈的水泥结石的锚索杆杆体作了抗拔试验，其结果发现:杆体不断裂或不屈服，只是锁固装置局部的水泥结石体压碎，未发生此锚固体承载力破坏的情况，但钢绞线带动锁固装置在锚索锚固段内的水泥结石体内有一定的水平位移量。正是因为‘钢绞线带动锁固装置在锚索锚固段内的水泥结石体内有一定的水平位移量’这一重大发现，所以，才增设了压缩弹簧的预设的移动空间。
[0009]进一步的，所述承压钢板挡圈、压缩弹簧和锁固装置均等距地穿装在锚索锚固段内的每根钢绞线上，在锚索锚固段内的每根钢绞线上的每处承压钢板挡圈、可压缩弹簧以及锁固装置构成一个随动挤压套，在锚索锚固段内的每根钢绞线上等距设置并安装多个随动挤压套，锚索锚固段内的每根钢绞线上安装多个随动挤压套的结构构成应力分散装置，在所述锚索锚固段内的每根钢绞线上均布安装多个随动挤压套，且相邻钢绞线上的随动挤压套均错开布置。每根钢绞线上安装了多个随动挤压套，形成了一个单体应力分散结构，每根锚索由多根钢绞线组成，即由多个单体应力分散结构组成的多体整合的应力分散结构(简称‘应力分散结构’下同)。
[0010]承压钢板挡圈的直径均小于80mm。根据承压钢板挡圈的最小设计尺寸确定并调整扩大头的尺寸和形状。承压钢板挡圈尺寸设计过大，在非扩大头锚孔入孔段，锚索骨架整体受自由段锚孔的限制在非扩大头锚孔入孔段内卡住推不到设计的孔底深度；承压钢板挡圈设计尺寸过小，扩大头锚索不能充分发挥作用。承压钢板挡圈的最小设计尺寸经计算确定，即在保证设计选定的较小的承压钢板挡圈尺寸能提供水泥结石体局部承压不出现压碎破坏的前题下，对扩大头的尺寸进行改进与调整，使扩大头的长度变小，直径变大，降低造价。扩大头的直径增大，锚固力也增大，扩大头锚固段的杆体强度不再是薄弱环节，因此要在扩大头锚固段的挤压锁头处增设压缩弹簧与承压钢板挡圈，在施加设计预应力值时，扩大头锚固段的水泥结石的锚索杆杆体，不因设置经设计计算确定的承压钢板挡圈的最小尺寸而剪断为宜。
[0011]进一步的，所述钢绞线支架的截面为多角形，其中央设有通孔，所述钢绞线均匀设置在钢绞线支架的内凹处。
[0012]进一步的，所述导向套为圆锥形，其中央设有通透孔。
[0013]进一步的，所述挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索适用于锚索锚固段有粘结或无粘结钢绞线类型的锚索。
[0014]进一步的，所述注浆结石体为具有一个或多个锥形台面的圆柱体。
[0015]注浆结石体即扩大头锚索锚固段，包括普通锚固段和扩大头段以及扩大头前端面组成。在锚索锚固段锚固长度以及各项参数相同条件下，扩大头锚索的锚固段的展开面积，等于扩大头锚索锚固段中的普通锚固段的圆周展开面积，加上扩大头段的圆周展开面积，再加上扩大头前端面的展开面积，减去普通锚固段的锚索截面的圆底面面积之和；较相同长度的普通锚索的锚固段的展开面积大好几倍，使扩大头锚索的抗拔承载力极限值较普通锚索的抗拔承载力极限值高出数倍。
[0016]由于扩大头的直径较普通锚固段的直径大，扩大头改变了锚固体的受力状态使锚固力增大，普通锚固段的杆体强度是薄弱环节，在挤压锁头应力分散型高吨位锚索中的普通锚索的锚固段内设置了锁固装置后就不宜设置承压钢板挡圈，否则易剪断普通锚固段的水泥结石的锚索杆杆体。我们对挤压锁头应力分散型高吨位锚索中的普通锚索的锚固段内，设置了锁固装置，又设置了承压钢板挡圈的水泥结石的锚索杆杆体作了抗拔试验，其结果发现:“一般都是杆体断裂或屈服，发生此锚固体承载力破坏的情况很少”。
[0017]进一步的，在所述锚索张拉自由段的钢绞线上套装有钢绞线胶套。
[0018]进一步的，在所述锚索锚固段内的每根钢绞线上均布安装多个随动挤压套。将弹性体钢绞线作用为锚索使用时，如果给锚索施加张拉力，则均匀地伸长。利用这一性质，在锚索锚固段安装多个随动挤压套，根椐张拉力的大小，锚索产生相应的伸长。起初是靠最未端的随动挤压套将张拉力通过压缩弹簧过渡缓冲传递给第一个承压钢板挡圈，接着当达到所规定的张拉力时，张拉力就开始传递到距最未端第二个随动挤压套，将张拉力通过压缩弹簧过渡缓冲传递给第二个承压钢板挡圈。当张拉力达到规定张拉力除以随动挤压套的个数所得的张拉力的2倍以上时，最未端第三个随动挤压套将张拉力通过可压缩弹簧过渡缓冲传递给第三承压钢板挡圈，依此类推，张拉力顺次地传给第N个承压钢板挡圈，这样张拉力就被均匀分散。在承压钢板挡圈的一端与锁固装置之间通过设置压缩弹簧外包薄膜预留可移动空间，相应于预应力的大小而传递给承压钢板挡圈。
[0019]对该种扩大头锚索，从千斤顶荷载?测力计荷载曲线可知，张拉力基本上均等地被分散和传递。另外从千斤顶荷载?锚索应变量曲线可知，作用于锚索上的张拉力在各台座之间也大致均等按比例传递。
[0020]对该种扩大头锚索，在扩大头锚索上安装几个承压板压缩弹簧锁固装置为一体的连动装置的试验，并在各锁固装置与承压钢板挡圈之间设置压缩弹簧的可移动空间，试验结果可以确认，张拉力是可以均等作用于台座上的，把这个试验结果已融入到扩大头锚索中，扩大头锚索用于岩土锚固，锚固体端部不会产生应力集中，相应于串连连动的锁固装置的个数而被匀等分散。作用于该种等直径扩大头锚固段上的张拉力被分散传递，因而锚固体全段得到均等的周边摩擦阻力，可应用于变径扩大头和等直径扩大头以及等直径通用锚索，成为安全性较高的地锚，它将会被各行各业广泛应用。
[0021]采用上述技术方案，本发明产生的技术效果有:本产品对现有扩大头锚索结构进行了改进，本产品的锚索骨架在放入锚孔时，与活页夹承压板钢绞线前端入孔直径相比小30-70mm，避免了本产品钢绞线最前端的钢绞线束向前推进时随机插入锚孔孔壁中，钢绞线束最前端安装的锥形导向套可以将锚孔中的流沙泥浆进行排挤分离并向锚孔孔壁四周挤扩扩孔，锥形导向套引导钢绞线束最前端在锚孔中央推进，保障了锚索骨架向孔内进行顺利推进，即使遇到砂层翻砂鼓水易塌孔区域，锚孔局部塌孔或缩径时，钢绞线束仍可顺利穿入锚孔之中，注浆成型后，水泥浆结石体与锁固装置及可压缩弹簧承压板以及各根钢绞线均生成为一个整体，即相当于锚索骨架整体事先预埋在锚孔后注浆形成的水泥结石体内。并且，钢绞线受到张拉力的作用，距钢绞线未端第一个锁固装置开始受力，距钢绞线未端第一个锁固装置达到极限承载力时，通过此处预留的移动空间让可压缩弹簧压缩。
[0022]把张拉应力缓慢地传递给距钢绞线未端的第一个承压板；同理，依此类推，在锚孔锚固段内把张拉应力缓慢地分别传递给距钢绞线未端的第二、第三、第四个……承压板。各承压钢板挡圈和各锁固装置均匀分散受力，使扩大头整体锚索可以承受千斤顶施加的很大的预应力，避免了钢绞线、锁固装置、承压板与注浆结石体共同承受拉应力时发生脱离现象。在楼群建筑非常密集的大城市中，对于超大深基坑支护结构跨中侧壁水平位移及非跨中侧壁水平位移提供了有效的控制，为建筑施工的安全提供了保障。
【专利附图】
【附图说明】
`[0023]图1是本发明的结构示意图；
[0024]图2是A-A向剖视图；
[0025]图3是锁固装置的结构示意图；
[0026]图4是随动挤压套的局部放大图；
[0027]其中:1、钢绞线；2、锁固装置；3、压缩弹簧；4、承压钢板挡圈；5、导向套；6、注浆结石体；7、钢绞线支架；8、锚垫板；9、工作锚；10、承台梁；11、锚索张拉自由段；12、钢绞线胶套；13、锚索锚固段；21、套筒；22、弹簧；31、薄膜；71、通孔。
【具体实施方式】
[0028]下面结合【专利附图】
【附图说明】本发明的【具体实施方式】。
[0029]如图1-图4所示，本发明的结构示意图，一种挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，它包括钢绞线1、锁固装置2、压缩弹簧3、承压钢板挡圈4、导向套5、注浆结石体6、钢绞线支架7、锚垫板8、工作锚9，承台梁10、锚索张拉自由段11、保护锚索张拉自由段内的钢绞线胶套12、锚索锚固段13 ;钢绞线支架7的截面为多角形其中央有通孔71，钢绞线I均匀分散设置在钢绞线支架7的内凹处，钢绞线I装置在钢绞线支架7上。锁固装置2、承压钢板挡圈4和压缩弹簧3均等距穿装在锚索锚固段13的每条单根钢绞线I上，构成了单个的随动的挤压套，在锚索锚固段13的每条单根钢绞线I上，等距安装多个随动的挤压套，就组装成为了应力分散装置。锁固装置2包括套筒21以及穿装在套筒21内的软钢丝弹簧22，软钢丝弹簧22穿装在锚索锚固段13的钢绞线I上，应用液压钳加压到30-45MPa，将套筒21、弹簧22及钢绞线I挤压成形为一体，在挤压过程中，套筒21受外力作用变细变长，软钢丝弹簧22被挤压，在套筒21内壁及钢绞线I外侧分别挤压出内丝和外丝丝牙，使套筒21和钢绞线I咬合成一体，增强了套筒21与钢绞线I之间连接的紧固性，钢绞线I在挤压成型后的套筒21内是不易脱离，不易拔出的。可压缩弹簧3穿装在锚索锚固段的钢绞线I上，压缩弹簧3两端分别与锁固装置2和承压钢板挡圈4连接，在压缩弹簧3的圆周外表面用包裹一层很薄的塑料薄膜31，给可压缩弹簧3预留可移动的微小压缩空间，承压钢板挡圈4中部设有通孔，承压钢板挡圈4设置在锁固装置2的后端，即压缩弹簧3的一端紧贴锁固装置2的未端，另一端紧贴承压钢板挡圈4。导向套5为圆锥形，其中央设有通透孔51，导向套5套装在多根钢绞线I形成的最前面的钢绞线束最前端，引导钢绞线束在锚孔中央推进，直至推向锚索孔孔底的最前端。用液压千斤顶对承台梁10外侧外露的钢绞线I施加预应力进行张拉，张拉到设计值时用锚垫板8和工作锚9进行锁定安装，形成锚索骨架，锚索骨架设置在锚孔内，对锚索锚固段13注浆形成结石体6。本产品的注浆结石体6为具有一个或多个锥形台面变径变截面圆柱体。另外，在锚索张拉自由段11的钢绞线I上，还套装有钢绞线胶套12，在向锚索锚固段13注浆时，钢绞线胶套12设在锚固自由端11内可以有效防止锚索张拉自由段11内的钢绞线I与注入锚孔内的水泥浆液产生粘连。
[0030]本产品的承压钢板挡圈4与锚索锚固段13内的每根钢绞线I以及可压缩弹簧3和锁固装置2套装为一体构成了单个移动挤压套，在单钢绞线上，安装多个移动挤压套，构成单体应力分散结构，每根锚索由多根钢绞线组成，即每根锚索由多个单体应力分散结构组成的整体应力分散结构。多根钢绞线上众多的单个移动挤压套错开设置。重新生成了一个应力分散结构。组装成型的锚索骨架，其外径均比锚索张拉张拉自由段的锚孔直径小30-50mm ;均比活页夹承压板锁固装置(发明专利ZL20101007233.4)锁定状态下的最前端的直径小40-80mm，便于扩大头锚索骨架在锚孔中进行顺利推进直达设计孔底。
[0031]此外，本发明的挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位锚索适用于有粘结或无粘结钢绞线类型的锚索。
[0032]在应用时，由于本产品的锚索骨架最前端的钢绞线束，其直径均比活页夹承压板扩大头锚索内的锚索骨架最前端的活页夹承压板在锁定状态下的半圆直径宽度要小20-40_，锚索骨架穿孔过程中，由于导向套的设置，钢绞线束最前端不会与孔壁产生干挠及阻碍。同时，在钢绞线束穿孔过程中，锥形导向套可以将流沙泥浆分流并向锚孔周边一圈挤压扩孔，这样，钢绞线束在导向套的作用下可以顺利推送至锚孔设计深度的底部，使锚索骨架达到设计深度。注浆管随锚索骨架同时放入，并对锚固段进行注浆，注浆完毕后，钢绞线、锁固装置、可压缩弹簧、承压钢板挡圈与注浆结石体重新生成一个整体结构；在工作锚之外用千斤顶对扩大头锚索中的钢绞线施加预应力时，钢绞线承受的拉力首先传递给距钢绞线未端的锁固装置，再通过锁固装置传递给可压缩的弹簧，再通过压缩弹簧传递给承压钢板挡圈。同理依次传给锚索锚固段的最后一个承压钢板挡圈。压缩弹簧的设置，其作用是削减应力峰值，可以起到缓冲应力削减应力峰值的作用，防止锁固装置受力时直接将注浆结石体的局部挤碎，即使对注浆成型后的锚索施加较大的拉力，钢绞线从注浆结石体内不会发生脱离现象。
[0033]将弹性体钢绞线作为锚索使用时，如果给锚索施加张拉力，则均匀地伸长。利用这一性质，在锚索锚固段安装多个随动挤压套，根椐张拉力的大小，锚索产生相应的伸长。起初是靠最未端的随动挤压套将张拉力通过可压缩弹簧过渡缓冲传递给第一个承压钢板挡圈，接着当达到所规定的张拉力时，张拉力就开始传递到距最未端第二个随动挤压套，将张拉力通过可压缩弹簧过渡缓冲传递给第二个承压钢板挡圈。当张拉力达到规定张拉力除以随动挤压套的个数所得的张拉力的2倍以上时，最未端第三个随动挤压套将张拉力通过压缩弹簧过渡缓冲传递给第三个承载板，依此类推，张拉力顺次地传给第N个承压钢板挡圈，这样张拉力就被均匀分散。在承压钢板挡圈的一端与锁固装置之间通过设置弹簧外包薄膜预留可移动空间，相应于预应力的大小而传递给承压钢板挡圈。
[0034]这样，挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索就能够承受更大的预应力，且钢绞线以及与钢绞线组合为一体的锁固装置不会与注浆结石体产生脱离现象。本产品的锚索承受的张拉力与普通锚索相比，承受的张拉荷载成倍增加，预应力损失成倍的减少。本产品的锚索承受的张拉力与普通锚索相比，可提高50-70%左右；本产品的锚索承受的张拉力与挤压锁头应力分散型高吨位普通锚索相比，可提高20-40%左右；挤压锁头应力分散型高吨位普通锚索与普通锚索相比，可提高25-40%左右；普通锚索在千斤顶对其施加预应力时其预应力损失高达30-50% ;挤压锁头应力分散型高吨位普通锚索在千斤顶对其施加预应力时其预应力损失高达15-25%，与普通锚索相比其预应力损失要小15-25% ;本产品的锚索在千斤顶对其施加预应力时其预应力损失高达5-15%，与普通锚索相比其预应力损失要小25-35% ;与挤压锁头应力分散型高吨位普通锚索相比其预应力损失要小10%左右。极大的提高了锚索资源的利用率，且本锚索结构能够承受更大的预紧力，且锚固段更加稳定，保障了建筑施工的安全。
[0035]最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，其特征在于:它包括钢绞线(I)、锁固装置(2)、压缩弹簧(3)、承压钢板挡圈(4)、导向套(5)、注浆结石体(6)、钢绞线支架(7)、锚垫板(8)和工作锚(9)，所述钢绞线(I)装置在钢绞线支架(7)上，所述锁固装置(2)、承压钢板挡圈(4)和压缩弹簧(3)均穿装在锚索锚固段(13)的钢绞线(I)上构成了随动挤压套。。所述锁固装置(2)与钢绞线(I)挤压为一体，所述承压钢板挡圈(4)设置在锁固装置(2)的后端，所述压缩弹簧(3)外部包裹有薄膜(31)，压缩弹簧(3)两端分别与锁固装置(2)和承压钢板挡圈(4)连接，所述导向套(5)套装在多根钢绞线(I)形成的钢绞线束的最前端；承台梁(10)外侧外露的钢绞线(I)经施加预应力到达设计值，再通过锚垫板(8)和工作锚(9)进行锁定安装，共同形成锚索骨架，所述锚索骨架设置在锚索锚固段(13)的注浆结石体(6)内。
2.根据权利要求1所述的挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，其特征在于:所述锁固装置(2)包括套筒(21)以及穿装在套筒(21)内的弹簧(22);所述锁固装置(2)与钢绞线(I)挤压成型后，弹簧(22)被挤压到套筒(21)内壁和钢绞线(I)外圈，变形为丝牙状，使套筒(21)和钢绞线(I)咬合成一体。
3.根据权利要求1所述的挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，其特征在于:所述压缩弹簧(3)的一端紧贴锁固装置(2)，另一端紧贴承压钢板挡圈(4)，压缩弹簧(3)的外径圆周的外表面用薄膜(31)包裹，为压缩弹簧(3)预先设置出可移动空间，可保护此处预留的移动空间不进或少进水泥沙浆。
4.根据权利要求1所述的挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，其特征在于:所述锁固装置(2)、压缩弹簧(3)和承压钢板挡圈(4)均等距地穿装在锚索锚固段(13)内的每根钢绞线⑴上，在锚索锚固段(13)内的每根钢绞线⑴上的每处承压钢板挡圈(4)、可压缩弹簧(3)以及锁固装置(2)构成一个随动挤压套，在锚索锚固段(13)内的每根钢绞线(I)上等距设置并安装多个随动挤压套，锚索锚固段(13)内的每根钢绞线(I)上安装多个随动挤压套的结构构成应力分散装置，在所述锚索锚固段(13)内的每根钢绞线(I)上均布安装多个应力分散装置，且相邻钢绞线(I)上的应力分散装置均错开布置。
5.根据权利要求1所述的挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，其特征在于:所述钢绞线支架(7)的截面为多角形，其中央设有通孔(71)，所述钢绞线(I)均匀设置在钢绞线支架(7)的内凹处。
6.根据权利要求1所述的挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，其特征在于:所述导向套(5)为圆锥形，其中央设有通透孔(51)。
7.根据权利要求1所述的挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，其特征在于:所述挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索适用于锚索锚固段(13)有粘结或无粘结钢绞线类型的锚索。
8.根据权利要求1所述的挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，其特征在于:所述注浆结石体(6)为具有一个或多个锥形台面的圆柱体。
9.根据权利要求1所述的挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，其特征在于:在所述锚索张拉自由段(11)的钢绞线(I)上套装有钢绞线胶套(12)。
【文档编号】E02D5/74GK103758125SQ201410026431
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】龚金京, 李桂云 申请人:龚金京, 李桂云
【专利摘要】本发明公开了一种挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，它包括钢绞线、锁固装置、压缩弹簧、承压钢板挡圈、导向套、注浆结石体、钢绞线支架、锚垫板和工作锚。本产品钢绞线形成的锚索骨架整体直径更小，在放入锚孔时，避免了与孔壁产生阻碍与干扰，钢绞线前端安装锥形导向套可以将锚孔中的流沙泥浆进行排挤分离、挤扩孔壁，保障锚索进行顺利推进，注浆成型后，由锁固装置、承压钢板挡圈和可压缩弹簧与钢绞线共同组成的分散结构跟水泥结石体联合共同工作，可以承受较大的预应力，避免了钢绞线与注浆结石体发生脱离现象。
【专利说明】挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索
【技术领域】
[0001]本发明涉及土木建筑工程领域，具体涉及一种锚固限位锁定装置，特别是涉及一种挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索。
【背景技术】
[0002]截至目前为止，超大深基坑支护结构跨中危险侧壁水平位移与非跨中侧壁水平位移，均采用对群锚施加预应力的办法进行控制；或采用内支撑进行深基坑水平位移控制。在岩体、坝基、边坡、地下洞室加固技术中预应力锚索是一种施工方法简便、加固效果明显、经济效益显著的施工技术。这一技术已广泛应用于水电、铁路、矿山、建筑、隧道等领域。我国岩体预应力锚固技术由六十年代开始起步，由于机具不配套，施工工艺落后，满足不了工程需要。进入八十年代中期，我国的预应力锚杆技术有了较大的发展，预应力锚索已普通地应用于坝体、坝基加固处理，地下洞室高边墙加固处理，建筑深基坑支护、不稳定的高边坡加固处理、闸墩、闸室加固等。
[0003]20世纪以来，刚刚制订了扩大头锚杆《高压喷射扩大头锚杆技术规程JGJ/T282-2012)),现有技术扩大头锚杆又称几锚杆，或称钜联扩大头锚杆，是采用高压喷射原理在锚孔底部一段长度范围内对孔壁土体进行切割扩孔，并置换充填水泥浆而形成一个圆柱形的扩大头，即形成高压喷射扩大头锚索。其优点很多:抗拔力高、工作位移小、可靠性高、离散性小、质量稳定、锚固段短、自由段长、杆体自体强度大等优点。国家专利局于2011年8月10日授权的发明专利ZL20101007233.4，一种用于扩大头中的合页式大吨位锚固装置，并以此为依椐，编著了《高压喷射扩大头锚杆技术规程》JGJ/T282-2012，且，自2012年11月I日起，由中华人民共和国建设部颁布在全国范围内实施，这些钢绞线扩大头锚杆均为预应力锚索类型的锚杆。采用合页式大吨位锚固装置，合页夹承压板在锁定状态即在未弹开状态，最前端设有180度的半圆圆弧段，钢绞线环绕在合页夹承压板最前端设有180度的半圆圆弧段内，其半圆圆弧段的直径较扩大头锚固自由段的锚孔孔径很接近，略小于10-30mm，在锚索成孔过程中，带有合页夹承压板的的钢绞线束前端较宽，向孔内推进时遇到的阻力较大，很费劲，甚至钢绞线束推不到孔底就推不动卡死了，出现这个问题的原因是带有合页夹承压板的钢绞线在合页夹前端形成半圆圆弧的直径与锚孔直径很接近，间隙很小，在向孔内推进锚索束时活页夹前端将孔内的的流砂或泥浆均集中推进汇集在一堆，阻碍钢绞线束的推进，若遇到砂层翻砂鼓水易塌孔区域锚索孔局部塌孔或遇锚孔缩径，钢绞线束向孔内推进更是困难重重，时常有钢绞线束在锚索张拉自由段的普通锚孔内就推不动卡住了，发生锚索骨架根本进不到扩大头的区域内的故障。致使该锚索形同虚设，施工企业害怕业主和监理知道或为了减小损失，隐瞒事实，私下把没有推进锚孔孔底的锚索骨架外露的钢绞线割掉，就可蒙混过关。对锚索骨架跟本进不到扩大头区域内形同虚设的锚索而言，注浆成型后的锚索施加较大的张拉力，钢绞线极易与注浆结石体分离，诱发岩体、坝基、建筑基坑等坍塌事故，尤其是在楼群建筑非常密集的大城市中，对于超大深基坑支护结构跨中危险侧壁水平位移控制与非跨中侧壁水平位移控制更显得尤为重要。[0004]发明的内容
[0005]本发明的目的是为了解决上述技术的不足，提供了一种挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，它包括钢绞线、锁固装置、压缩弹簧、承压钢板挡圈、导向套、注浆结石体、钢绞线支架、锚垫板和工作锚，所述钢绞线装置在钢绞线支架上，所述锁固装置、承压钢板挡圈和压缩弹簧均穿装在锚索锚固段的每条单根钢绞线上，所述锁固装置与钢绞线挤压为一体，所述承压钢板挡圈设置在锁固装置的后端，所述压缩弹簧外部包裹有薄膜，压缩弹簧两端分别与锁固装置和承压钢板挡圈连接，所述导向套套装在多根钢绞线形成的钢绞线束的最前端；承台梁外侧外露的钢绞线经施加预应力到达设计值，再通过锚垫板和工作锚进行锁定安装，共同形成锚索骨架，所述锚索骨架设置在锚索锚固段的注浆结石体内。
[0006]进一步的，所述锁固装置包括套筒以及穿装在套筒内的弹簧；所述锁固装置与钢绞线挤压成型后，弹簧被挤压到套筒内壁和钢绞线外圈，变形为丝牙状，使套筒和钢绞线咬合成一体。
[0007]进一步的，所述压缩弹簧的一端紧贴锁固装置，另一端紧贴承压钢板挡圈，压缩弹簧在承压钢板挡圈前端与锁固装置未端之间压缩；压缩弹簧的外径圆周的外表面用薄膜包裹，为压缩弹簧预先设置出可移动空间，可保护此处预留的移动空间不进或少进水泥沙浆。此处设置的压缩的弹簧使承压钢板挡圈与锁固装置之间预留有移动空间，张拉力通过锁固装置传递给弹簧，再由弹簧缓慢地传递给承压钢板挡圈，最后再由承压钢板挡圈传递给水泥结石的局部承压接触面(水泥结石与承压钢板挡圈的接触面)。此处的压缩弹簧起到了应力缓冲、应力削峰、防应力突变与减震等等的作用。
[0008]用薄膜包裹的压缩弹簧的目的是为张拉钢绞线时给锁固装置预设的移动空间，预设的移动空间的作用是:起到了缓慢释放应力、削减应力峰值、防止应力集中发生突变，导致承压钢板挡圈局部承压过大，使局部水泥结石体遭到压碎破坏。我们曾在挤压锁头应力分散型高吨位锚索中的普通锚索的锚固段内，只设置锁固装置，不设承压钢板挡圈的水泥结石的锚索杆杆体作了抗拔试验，其结果发现:杆体不断裂或不屈服，只是锁固装置局部的水泥结石体压碎，未发生此锚固体承载力破坏的情况，但钢绞线带动锁固装置在锚索锚固段内的水泥结石体内有一定的水平位移量。正是因为‘钢绞线带动锁固装置在锚索锚固段内的水泥结石体内有一定的水平位移量’这一重大发现，所以，才增设了压缩弹簧的预设的移动空间。
[0009]进一步的，所述承压钢板挡圈、压缩弹簧和锁固装置均等距地穿装在锚索锚固段内的每根钢绞线上，在锚索锚固段内的每根钢绞线上的每处承压钢板挡圈、可压缩弹簧以及锁固装置构成一个随动挤压套，在锚索锚固段内的每根钢绞线上等距设置并安装多个随动挤压套，锚索锚固段内的每根钢绞线上安装多个随动挤压套的结构构成应力分散装置，在所述锚索锚固段内的每根钢绞线上均布安装多个随动挤压套，且相邻钢绞线上的随动挤压套均错开布置。每根钢绞线上安装了多个随动挤压套，形成了一个单体应力分散结构，每根锚索由多根钢绞线组成，即由多个单体应力分散结构组成的多体整合的应力分散结构(简称‘应力分散结构’下同)。
[0010]承压钢板挡圈的直径均小于80mm。根据承压钢板挡圈的最小设计尺寸确定并调整扩大头的尺寸和形状。承压钢板挡圈尺寸设计过大，在非扩大头锚孔入孔段，锚索骨架整体受自由段锚孔的限制在非扩大头锚孔入孔段内卡住推不到设计的孔底深度；承压钢板挡圈设计尺寸过小，扩大头锚索不能充分发挥作用。承压钢板挡圈的最小设计尺寸经计算确定，即在保证设计选定的较小的承压钢板挡圈尺寸能提供水泥结石体局部承压不出现压碎破坏的前题下，对扩大头的尺寸进行改进与调整，使扩大头的长度变小，直径变大，降低造价。扩大头的直径增大，锚固力也增大，扩大头锚固段的杆体强度不再是薄弱环节，因此要在扩大头锚固段的挤压锁头处增设压缩弹簧与承压钢板挡圈，在施加设计预应力值时，扩大头锚固段的水泥结石的锚索杆杆体，不因设置经设计计算确定的承压钢板挡圈的最小尺寸而剪断为宜。
[0011]进一步的，所述钢绞线支架的截面为多角形，其中央设有通孔，所述钢绞线均匀设置在钢绞线支架的内凹处。
[0012]进一步的，所述导向套为圆锥形，其中央设有通透孔。
[0013]进一步的，所述挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索适用于锚索锚固段有粘结或无粘结钢绞线类型的锚索。
[0014]进一步的，所述注浆结石体为具有一个或多个锥形台面的圆柱体。
[0015]注浆结石体即扩大头锚索锚固段，包括普通锚固段和扩大头段以及扩大头前端面组成。在锚索锚固段锚固长度以及各项参数相同条件下，扩大头锚索的锚固段的展开面积，等于扩大头锚索锚固段中的普通锚固段的圆周展开面积，加上扩大头段的圆周展开面积，再加上扩大头前端面的展开面积，减去普通锚固段的锚索截面的圆底面面积之和；较相同长度的普通锚索的锚固段的展开面积大好几倍，使扩大头锚索的抗拔承载力极限值较普通锚索的抗拔承载力极限值高出数倍。
[0016]由于扩大头的直径较普通锚固段的直径大，扩大头改变了锚固体的受力状态使锚固力增大，普通锚固段的杆体强度是薄弱环节，在挤压锁头应力分散型高吨位锚索中的普通锚索的锚固段内设置了锁固装置后就不宜设置承压钢板挡圈，否则易剪断普通锚固段的水泥结石的锚索杆杆体。我们对挤压锁头应力分散型高吨位锚索中的普通锚索的锚固段内，设置了锁固装置，又设置了承压钢板挡圈的水泥结石的锚索杆杆体作了抗拔试验，其结果发现:“一般都是杆体断裂或屈服，发生此锚固体承载力破坏的情况很少”。
[0017]进一步的，在所述锚索张拉自由段的钢绞线上套装有钢绞线胶套。
[0018]进一步的，在所述锚索锚固段内的每根钢绞线上均布安装多个随动挤压套。将弹性体钢绞线作用为锚索使用时，如果给锚索施加张拉力，则均匀地伸长。利用这一性质，在锚索锚固段安装多个随动挤压套，根椐张拉力的大小，锚索产生相应的伸长。起初是靠最未端的随动挤压套将张拉力通过压缩弹簧过渡缓冲传递给第一个承压钢板挡圈，接着当达到所规定的张拉力时，张拉力就开始传递到距最未端第二个随动挤压套，将张拉力通过压缩弹簧过渡缓冲传递给第二个承压钢板挡圈。当张拉力达到规定张拉力除以随动挤压套的个数所得的张拉力的2倍以上时，最未端第三个随动挤压套将张拉力通过可压缩弹簧过渡缓冲传递给第三承压钢板挡圈，依此类推，张拉力顺次地传给第N个承压钢板挡圈，这样张拉力就被均匀分散。在承压钢板挡圈的一端与锁固装置之间通过设置压缩弹簧外包薄膜预留可移动空间，相应于预应力的大小而传递给承压钢板挡圈。
[0019]对该种扩大头锚索，从千斤顶荷载?测力计荷载曲线可知，张拉力基本上均等地被分散和传递。另外从千斤顶荷载?锚索应变量曲线可知，作用于锚索上的张拉力在各台座之间也大致均等按比例传递。
[0020]对该种扩大头锚索，在扩大头锚索上安装几个承压板压缩弹簧锁固装置为一体的连动装置的试验，并在各锁固装置与承压钢板挡圈之间设置压缩弹簧的可移动空间，试验结果可以确认，张拉力是可以均等作用于台座上的，把这个试验结果已融入到扩大头锚索中，扩大头锚索用于岩土锚固，锚固体端部不会产生应力集中，相应于串连连动的锁固装置的个数而被匀等分散。作用于该种等直径扩大头锚固段上的张拉力被分散传递，因而锚固体全段得到均等的周边摩擦阻力，可应用于变径扩大头和等直径扩大头以及等直径通用锚索，成为安全性较高的地锚，它将会被各行各业广泛应用。
[0021]采用上述技术方案，本发明产生的技术效果有:本产品对现有扩大头锚索结构进行了改进，本产品的锚索骨架在放入锚孔时，与活页夹承压板钢绞线前端入孔直径相比小30-70mm，避免了本产品钢绞线最前端的钢绞线束向前推进时随机插入锚孔孔壁中，钢绞线束最前端安装的锥形导向套可以将锚孔中的流沙泥浆进行排挤分离并向锚孔孔壁四周挤扩扩孔，锥形导向套引导钢绞线束最前端在锚孔中央推进，保障了锚索骨架向孔内进行顺利推进，即使遇到砂层翻砂鼓水易塌孔区域，锚孔局部塌孔或缩径时，钢绞线束仍可顺利穿入锚孔之中，注浆成型后，水泥浆结石体与锁固装置及可压缩弹簧承压板以及各根钢绞线均生成为一个整体，即相当于锚索骨架整体事先预埋在锚孔后注浆形成的水泥结石体内。并且，钢绞线受到张拉力的作用，距钢绞线未端第一个锁固装置开始受力，距钢绞线未端第一个锁固装置达到极限承载力时，通过此处预留的移动空间让可压缩弹簧压缩。
[0022]把张拉应力缓慢地传递给距钢绞线未端的第一个承压板；同理，依此类推，在锚孔锚固段内把张拉应力缓慢地分别传递给距钢绞线未端的第二、第三、第四个……承压板。各承压钢板挡圈和各锁固装置均匀分散受力，使扩大头整体锚索可以承受千斤顶施加的很大的预应力，避免了钢绞线、锁固装置、承压板与注浆结石体共同承受拉应力时发生脱离现象。在楼群建筑非常密集的大城市中，对于超大深基坑支护结构跨中侧壁水平位移及非跨中侧壁水平位移提供了有效的控制，为建筑施工的安全提供了保障。
【专利附图】
【附图说明】
`[0023]图1是本发明的结构示意图；
[0024]图2是A-A向剖视图；
[0025]图3是锁固装置的结构示意图；
[0026]图4是随动挤压套的局部放大图；
[0027]其中:1、钢绞线；2、锁固装置；3、压缩弹簧；4、承压钢板挡圈；5、导向套；6、注浆结石体；7、钢绞线支架；8、锚垫板；9、工作锚；10、承台梁；11、锚索张拉自由段；12、钢绞线胶套；13、锚索锚固段；21、套筒；22、弹簧；31、薄膜；71、通孔。
【具体实施方式】
[0028]下面结合【专利附图】
【附图说明】本发明的【具体实施方式】。
[0029]如图1-图4所示，本发明的结构示意图，一种挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，它包括钢绞线1、锁固装置2、压缩弹簧3、承压钢板挡圈4、导向套5、注浆结石体6、钢绞线支架7、锚垫板8、工作锚9，承台梁10、锚索张拉自由段11、保护锚索张拉自由段内的钢绞线胶套12、锚索锚固段13 ;钢绞线支架7的截面为多角形其中央有通孔71，钢绞线I均匀分散设置在钢绞线支架7的内凹处，钢绞线I装置在钢绞线支架7上。锁固装置2、承压钢板挡圈4和压缩弹簧3均等距穿装在锚索锚固段13的每条单根钢绞线I上，构成了单个的随动的挤压套，在锚索锚固段13的每条单根钢绞线I上，等距安装多个随动的挤压套，就组装成为了应力分散装置。锁固装置2包括套筒21以及穿装在套筒21内的软钢丝弹簧22，软钢丝弹簧22穿装在锚索锚固段13的钢绞线I上，应用液压钳加压到30-45MPa，将套筒21、弹簧22及钢绞线I挤压成形为一体，在挤压过程中，套筒21受外力作用变细变长，软钢丝弹簧22被挤压，在套筒21内壁及钢绞线I外侧分别挤压出内丝和外丝丝牙，使套筒21和钢绞线I咬合成一体，增强了套筒21与钢绞线I之间连接的紧固性，钢绞线I在挤压成型后的套筒21内是不易脱离，不易拔出的。可压缩弹簧3穿装在锚索锚固段的钢绞线I上，压缩弹簧3两端分别与锁固装置2和承压钢板挡圈4连接，在压缩弹簧3的圆周外表面用包裹一层很薄的塑料薄膜31，给可压缩弹簧3预留可移动的微小压缩空间，承压钢板挡圈4中部设有通孔，承压钢板挡圈4设置在锁固装置2的后端，即压缩弹簧3的一端紧贴锁固装置2的未端，另一端紧贴承压钢板挡圈4。导向套5为圆锥形，其中央设有通透孔51，导向套5套装在多根钢绞线I形成的最前面的钢绞线束最前端，引导钢绞线束在锚孔中央推进，直至推向锚索孔孔底的最前端。用液压千斤顶对承台梁10外侧外露的钢绞线I施加预应力进行张拉，张拉到设计值时用锚垫板8和工作锚9进行锁定安装，形成锚索骨架，锚索骨架设置在锚孔内，对锚索锚固段13注浆形成结石体6。本产品的注浆结石体6为具有一个或多个锥形台面变径变截面圆柱体。另外，在锚索张拉自由段11的钢绞线I上，还套装有钢绞线胶套12，在向锚索锚固段13注浆时，钢绞线胶套12设在锚固自由端11内可以有效防止锚索张拉自由段11内的钢绞线I与注入锚孔内的水泥浆液产生粘连。
[0030]本产品的承压钢板挡圈4与锚索锚固段13内的每根钢绞线I以及可压缩弹簧3和锁固装置2套装为一体构成了单个移动挤压套，在单钢绞线上，安装多个移动挤压套，构成单体应力分散结构，每根锚索由多根钢绞线组成，即每根锚索由多个单体应力分散结构组成的整体应力分散结构。多根钢绞线上众多的单个移动挤压套错开设置。重新生成了一个应力分散结构。组装成型的锚索骨架，其外径均比锚索张拉张拉自由段的锚孔直径小30-50mm ;均比活页夹承压板锁固装置(发明专利ZL20101007233.4)锁定状态下的最前端的直径小40-80mm，便于扩大头锚索骨架在锚孔中进行顺利推进直达设计孔底。
[0031]此外，本发明的挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位锚索适用于有粘结或无粘结钢绞线类型的锚索。
[0032]在应用时，由于本产品的锚索骨架最前端的钢绞线束，其直径均比活页夹承压板扩大头锚索内的锚索骨架最前端的活页夹承压板在锁定状态下的半圆直径宽度要小20-40_，锚索骨架穿孔过程中，由于导向套的设置，钢绞线束最前端不会与孔壁产生干挠及阻碍。同时，在钢绞线束穿孔过程中，锥形导向套可以将流沙泥浆分流并向锚孔周边一圈挤压扩孔，这样，钢绞线束在导向套的作用下可以顺利推送至锚孔设计深度的底部，使锚索骨架达到设计深度。注浆管随锚索骨架同时放入，并对锚固段进行注浆，注浆完毕后，钢绞线、锁固装置、可压缩弹簧、承压钢板挡圈与注浆结石体重新生成一个整体结构；在工作锚之外用千斤顶对扩大头锚索中的钢绞线施加预应力时，钢绞线承受的拉力首先传递给距钢绞线未端的锁固装置，再通过锁固装置传递给可压缩的弹簧，再通过压缩弹簧传递给承压钢板挡圈。同理依次传给锚索锚固段的最后一个承压钢板挡圈。压缩弹簧的设置，其作用是削减应力峰值，可以起到缓冲应力削减应力峰值的作用，防止锁固装置受力时直接将注浆结石体的局部挤碎，即使对注浆成型后的锚索施加较大的拉力，钢绞线从注浆结石体内不会发生脱离现象。
[0033]将弹性体钢绞线作为锚索使用时，如果给锚索施加张拉力，则均匀地伸长。利用这一性质，在锚索锚固段安装多个随动挤压套，根椐张拉力的大小，锚索产生相应的伸长。起初是靠最未端的随动挤压套将张拉力通过可压缩弹簧过渡缓冲传递给第一个承压钢板挡圈，接着当达到所规定的张拉力时，张拉力就开始传递到距最未端第二个随动挤压套，将张拉力通过可压缩弹簧过渡缓冲传递给第二个承压钢板挡圈。当张拉力达到规定张拉力除以随动挤压套的个数所得的张拉力的2倍以上时，最未端第三个随动挤压套将张拉力通过压缩弹簧过渡缓冲传递给第三个承载板，依此类推，张拉力顺次地传给第N个承压钢板挡圈，这样张拉力就被均匀分散。在承压钢板挡圈的一端与锁固装置之间通过设置弹簧外包薄膜预留可移动空间，相应于预应力的大小而传递给承压钢板挡圈。
[0034]这样，挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索就能够承受更大的预应力，且钢绞线以及与钢绞线组合为一体的锁固装置不会与注浆结石体产生脱离现象。本产品的锚索承受的张拉力与普通锚索相比，承受的张拉荷载成倍增加，预应力损失成倍的减少。本产品的锚索承受的张拉力与普通锚索相比，可提高50-70%左右；本产品的锚索承受的张拉力与挤压锁头应力分散型高吨位普通锚索相比，可提高20-40%左右；挤压锁头应力分散型高吨位普通锚索与普通锚索相比，可提高25-40%左右；普通锚索在千斤顶对其施加预应力时其预应力损失高达30-50% ;挤压锁头应力分散型高吨位普通锚索在千斤顶对其施加预应力时其预应力损失高达15-25%，与普通锚索相比其预应力损失要小15-25% ;本产品的锚索在千斤顶对其施加预应力时其预应力损失高达5-15%，与普通锚索相比其预应力损失要小25-35% ;与挤压锁头应力分散型高吨位普通锚索相比其预应力损失要小10%左右。极大的提高了锚索资源的利用率，且本锚索结构能够承受更大的预紧力，且锚固段更加稳定，保障了建筑施工的安全。
[0035]最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，其特征在于:它包括钢绞线(I)、锁固装置(2)、压缩弹簧(3)、承压钢板挡圈(4)、导向套(5)、注浆结石体(6)、钢绞线支架(7)、锚垫板(8)和工作锚(9)，所述钢绞线(I)装置在钢绞线支架(7)上，所述锁固装置(2)、承压钢板挡圈(4)和压缩弹簧(3)均穿装在锚索锚固段(13)的钢绞线(I)上构成了随动挤压套。。所述锁固装置(2)与钢绞线(I)挤压为一体，所述承压钢板挡圈(4)设置在锁固装置(2)的后端，所述压缩弹簧(3)外部包裹有薄膜(31)，压缩弹簧(3)两端分别与锁固装置(2)和承压钢板挡圈(4)连接，所述导向套(5)套装在多根钢绞线(I)形成的钢绞线束的最前端；承台梁(10)外侧外露的钢绞线(I)经施加预应力到达设计值，再通过锚垫板(8)和工作锚(9)进行锁定安装，共同形成锚索骨架，所述锚索骨架设置在锚索锚固段(13)的注浆结石体(6)内。
2.根据权利要求1所述的挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，其特征在于:所述锁固装置(2)包括套筒(21)以及穿装在套筒(21)内的弹簧(22);所述锁固装置(2)与钢绞线(I)挤压成型后，弹簧(22)被挤压到套筒(21)内壁和钢绞线(I)外圈，变形为丝牙状，使套筒(21)和钢绞线(I)咬合成一体。
3.根据权利要求1所述的挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，其特征在于:所述压缩弹簧(3)的一端紧贴锁固装置(2)，另一端紧贴承压钢板挡圈(4)，压缩弹簧(3)的外径圆周的外表面用薄膜(31)包裹，为压缩弹簧(3)预先设置出可移动空间，可保护此处预留的移动空间不进或少进水泥沙浆。
4.根据权利要求1所述的挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，其特征在于:所述锁固装置(2)、压缩弹簧(3)和承压钢板挡圈(4)均等距地穿装在锚索锚固段(13)内的每根钢绞线⑴上，在锚索锚固段(13)内的每根钢绞线⑴上的每处承压钢板挡圈(4)、可压缩弹簧(3)以及锁固装置(2)构成一个随动挤压套，在锚索锚固段(13)内的每根钢绞线(I)上等距设置并安装多个随动挤压套，锚索锚固段(13)内的每根钢绞线(I)上安装多个随动挤压套的结构构成应力分散装置，在所述锚索锚固段(13)内的每根钢绞线(I)上均布安装多个应力分散装置，且相邻钢绞线(I)上的应力分散装置均错开布置。
5.根据权利要求1所述的挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，其特征在于:所述钢绞线支架(7)的截面为多角形，其中央设有通孔(71)，所述钢绞线(I)均匀设置在钢绞线支架(7)的内凹处。
6.根据权利要求1所述的挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，其特征在于:所述导向套(5)为圆锥形，其中央设有通透孔(51)。
7.根据权利要求1所述的挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，其特征在于:所述挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索适用于锚索锚固段(13)有粘结或无粘结钢绞线类型的锚索。
8.根据权利要求1所述的挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，其特征在于:所述注浆结石体(6)为具有一个或多个锥形台面的圆柱体。
9.根据权利要求1所述的挤压锁头弹簧承压板应力分散型大吨位扩大头锚索，其特征在于:在所述锚索张拉自由段(11)的钢绞线(I)上套装有钢绞线胶套(12)。
【文档编号】E02D5/74GK103758125SQ201410026431
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】龚金京, 李桂云 申请人:龚金京, 李桂云
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