一种自主增压锚索及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种的边坡防护用多级增阻自主增压动态排水锚索及其施工方法，尤其涉及一种适合强风化岩质或土质高陡边坡、海相淤泥质地层深基坑围护用的一种自主增压锚索及其施工方法，属于工程支护领域。
【背景技术】
[0002]预应力锚索加固技术作为一种有效提高岩土体的承载力和稳定性的加固措施已被许多工程实践所证实。预应力锚索因能充分地发挥岩土的自承潜力，调节和提高岩土的自身强度和自稳能力，减轻支护结构的自重，节约工程材料，并能保证施工的安全与稳定，具有显著的经济与社会效益，已在岩土工程中得到广泛的应用。近年来无论是为加大对西部开发的力度，还是缓解城市交通压力而正如火如荼修建的城市地铁，如多地下交通工程都要面对边坡支护问题;然而预应力锚索配合混凝土框架梁、工字钢梁等成为加固该类工程的常用技术手段。
[0003]我国西部地区为多山岭地带，修建高速铁路、公路经常需要对沿线的高陡边坡进行加固；同时我国沿海城市地铁以及高层建筑的修建经常需要开挖深达数十米的基坑，同样面临坑壁的围护，在面临这种强风化或土质高陡边坡、海相淤泥质地层深基坑围护工程时，原有的锚索与注浆体摩擦力较小或者施工扰动经常会面临锚固段索体与注浆体滑移导致预应力失效，或者锚索张拉过程中预应力达不到设计值等情况，使得工程安全无法得到有效的保证。
[0004]目前，传统的锚索具有以下缺点:
[0005]1、只能实现一次性预应力张拉，当预应力达不到设计值的情况，或遇到预应力损失时，无法进行二次张拉来补充施加预应力；
[0006]2、对于加固围岩体内的静水无法做到有效疏导，加固体内静水压力逐渐增大导致围岩体的失稳破坏；
[0007]3、注浆体与锚索之间的摩擦力有限，成为锚索锚固力的限制性因素，从而导致锚索的锚固力达不到设计值。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是设计一种适用于强风化岩质或土质高陡边坡、海相淤泥质地层深基坑围护用的一种自主增压锚索及其施工方法，该锚索具有自主增压的功能；同时具体介绍了该种锚索的具体施工方法，解决该类工程锚固段索体与加固体滑移预应力失效，或者锚索张拉过程中预应力达不到设计值等导致支护体系失稳破坏的问题。
[0009]为实现上述目的，本设计采用如下方案:一种自主增压锚索，包括锚固段和自由段，若干索线在锚固段与围岩锚固，在自由段自由伸缩，索线通过锚具固定于孔口；注浆管与所述索线平行布置，所述索线和注浆管均在锚固段穿过若干限位卡，在所述锚具和孔口之间设有气囊。
[0010]锚索在钻孔孔口和锚具之间设有气囊，通过对气囊充气、气囊膨胀可以随时实现锚索预应力的自主增压。
[0011]所述气囊设有用以充气的充气嘴，并在中心设有用以锚索穿过的孔洞，所述气囊达到设计压力标定;所述气囊与所述钻孔孔口之间设有土工布。
[0012]相邻两所述限位卡之间相隔设定间距;所述限位卡的外周设有朝向围岩外侧的若干倒钩。
[0013]通过在锚固段的限位卡上布设倒钩，实现锚索的多级增阻功能，增加了索线与注浆体之间的摩擦力，克服了单纯利用注浆体与锚索摩擦加固围岩的弊端。
[0014]所述锚索还包括沿所述锚索长度方向布设的排水管，所述排水管的孔壁上设有若干进水孔，所述限位卡上设有用以所述排水管穿过的孔洞。
[0015]所述进水孔沿所述排水管的周身呈梅花形布置;所述排水管的周身包裹用以防止所述注浆体堵塞所述进水孔的柔性透水材料。
[0016]在锚索内部设置排水管，可以将岩土体内的静水沿排水管引出，即使索体的安装倾角斜向上，即为仰角，亦可实现对加固体内积聚的高压水的排放，达到动态排水泄压的作用。
[0017]所述锚索还包括沿所述锚索长度方向布设的排气管，所述排气管与所述锚索的长度相等。
[0018]布设排气管，便于注浆时孔内气体的排除，以免因注浆时气体无法排除，导致注浆不密实。
[0019]所述限位卡上设有用以分别供各所述索线、所述注浆管、所述排水管和所述排气管穿过的固定孔。
[0020]各所述索线通过夹具穿过所述限位卡固定于所述固定孔内；所述夹具的截面形状为环形，所述夹具的外周卡于所述固定孔内，内周将所述索线夹紧。
[0021]所述夹具包括沿径向拼接的若干楔形管片，所述楔形管片上设有凹槽，所述凹槽上套有用以固定若干楔形管片的橡胶圈。
[0022]多级增阻自主增压动态排水锚索的施工方法，包括以下步骤:
[0023]步骤I:拼装锚索，拼装若干索线和限位卡，固定注浆管、排气管和排水管；
[0024]步骤2:将拼装好的所述锚索置于锚索孔内，进行初次注浆；
[0025]步骤3:当孔内初次注浆体强度达到第一设定值时，进行二次注浆；
[0026]步骤4:当注浆体达到第二设定值时，依次在钻孔孔口安装气囊、锚具和锚索夹具；
[0027]步骤5:通过充气嘴给气囊充气加压，对锚索施加预应力直到设计值。
[0028]本发明的有益效果是:
[0029]I)通过安装限位卡，克服了单纯利用注浆体与锚索孔壁摩擦加固坡体的弊端，解决了该类工程锚固段与坡体滑移预应力失效，或者锚索张拉过程中预应力达不到设计值等导致支护体系失稳破坏的问题；
[0030]2)通过在在锚索中部贯通布设一根由纱布包裹周身梅花型补孔的聚乙烯管，实现了坡体内静水压向动水压转化；
[0031]3)通过在锚具与坡体之间安装气囊可以实现锚索预应力动态智能化施加，同时气囊也缓解了冲击荷载以及地震荷载对支护结构的瞬间破坏。
【附图说明】
[0032]图1为本发明装置实施例一的整体结构示意图-1;
[0033]图2为本发明装置实施例一的限位卡结构示意图-2;
[0034]图3为本发明装置的对应图2的夹具详图；
[0035]图4为本发明装置的对应图1的排水管示意图；
[0036]图5为本发明装置的对应图1的气囊示意图。
[0037]其中，1-倒钩，2-索线，3-注浆管，4-排气管，5-排水管，6_限位卡，7_连接轴，8_排水孔，9-气囊，I O-充气嘴，11-土工布，12-橡胶圈，13-楔