预应力锚杆错搓式布置的锚固结构的制作方法

1.本发明专利涉及锚固结构的技术领域，具体而言，涉及预应力锚杆错搓式布置的锚固结构。


背景技术：

2.预应力锚杆的锚固结构在岩土工程中广泛应用，普通拉力型预应力锚杆的锚固结构的原理如下：锚杆由锚头、自由段及锚固段组成，锚固段充满浆体，浆体与锚孔周边的地层粘结而提供锚固力，同时，也与锚杆粘结以避免锚杆从浆体中拔出。自由段受力后自由地弹性变形，不提供锚固力，锚头将锚杆受到的荷载(包括因千斤顶张拉所施加的预应力及外部荷载等)传递到自由段并将预应力锁定。
3.预应力锚杆一般由多条锚筋组成，各锚筋的自由段、锚固段及总长度均相等。这种结构的锚杆也称为拉力集中锚杆，剪应力在自由段与锚固段的交界处集中，当剪应力过浆体与地层的粘结强度后将脱粘破坏，这样的锚固结构提供的承载力力相对较低，但工艺简单，故工程中应用最为广泛。
4.目前，拉力分散型锚杆也广泛运用在锚固结构中，由于拉力分散型锚杆各个锚筋的锚固段位置不同，不存在应力集中问题，故可以获得较大的承载力。其原理如下：同一根锚杆由多条单元锚筋组成，各单元锚筋具有独立的自由段、锚固段，但共用同一个锚头，各单元锚筋的锚固段置放在锚孔内不同的位置，互不干扰，独自为各单元锚筋提供锚固力，锚固段长度岩层中一般不少于6m、土层中一般不少于10m。
5.现有技术中，拉力分散型锚杆在进行张拉时，需要用多台千斤顶对多个锚筋同步张拉，以避免采用一个千斤顶张拉时，因各个锚筋的自由段长度不同而产生拉力差或变形差。由于各个锚筋需要各自的锚固段，故锚杆总长度较长，并且，在进行张拉时，要采用多个千斤顶同步张拉，施工工艺复杂，对设备的要求较高。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供预应力锚杆错搓式布置的锚固结构，旨在解决现有技术中，需要采用多个千斤顶同步对多个锚筋进行张拉的问题。
7.本发明是这样实现的，预应力锚杆错搓式布置的锚固结构，包括形成在构建物中的锚孔、穿设在锚孔内的多个锚筋以及置于锚孔外且抵压在构建物上的锚具，所述锚筋具有穿设在锚孔中的内部段以及穿过锚具且与锚具锚固的外部段；沿着锚孔的深度方向，所述内部段包括有粘结段以及自由段；
8.所述锚孔内填充有浆体，所述浆体包裹着粘结段以及自由段，所述浆体分别与地层以及粘结段粘结固定，所述自由段的外部套设有与自由段活动布置的隔离层，所述隔离层与浆体粘结固定；多个所述锚筋上的隔离层的长度相异，呈错搓状布置。
9.进一步的，所述隔离层为套设在自由段上的套管，所述套管的内侧壁与自由段的外侧壁之间具有间隙，所述套管的外侧壁与浆体粘结固定。
10.进一步的，所述隔离层为包裹在自由段上的润滑油脂层，所述润滑油脂层的内侧壁包裹在自由段的外侧壁上，所述润滑油脂层的外侧壁与浆体粘结固定。
11.进一步的，所述自由段的顶部延伸至锚孔的孔口，所述自由段的底部与粘结段对接，所述自由段与粘结段为一体结构。
12.进一步的，沿着多个所述锚筋依序布置的次序，所述自由段上的隔离层的长度依序均匀增长或依序均匀缩短。
13.进一步的，所述锚具具有朝向锚孔的孔口的内侧壁，所述隔离层的顶部延伸至锚孔的孔口，对接在锚具的内侧壁。
14.进一步的，所述锚具的内侧壁上设有朝外凹陷的内嵌槽，所述隔离层的顶部嵌入在内嵌槽中，且抵接在内嵌槽的顶部，所述隔离层的外侧壁抵接在内嵌槽的内侧壁上，所述隔离层的顶部将内嵌槽封闭布置。
15.进一步的，所述套管的外侧壁上设有多个条状刻槽，多个所述条状刻槽沿着套管的轴向间隔布置，所述浆体填充至刻槽中，与刻槽粘结固定。
16.进一步的，沿着锚孔深度的方向，所述刻槽的中部朝内凸出弯曲，多个所述刻槽沿着套管的周向错位布置。
17.进一步的，所述套管外套设有多个固定环，所述固定环环绕着套管的周向封闭布置，且与套管固定连接；所述浆体与固定环粘结固定，多个所述固定环沿着套管的轴向间隔布置；
18.所述固定环具有朝上布置的上环面以及朝下布置的下环面，所述上环面呈平整状，且与套管呈垂直布置，沿着所述套管自内而外的径向，所述下环面朝上倾斜布置；所述固定环中设有贯穿孔，所述贯穿孔上下贯穿固定环，所述贯穿孔朝下贯穿下环面，所述贯穿孔朝上贯穿上环面。
19.上述提供的预应力锚杆错搓式布置的锚固结构，通过在锚筋的自由段套设隔离层，且隔离层与自由段之间活动布置，多个锚筋上的隔离层的长度呈错搓状布置，各个锚筋的自由段的长度也不同，在进行张拉锚固时，只需要采用一个千斤顶对多个锚筋同时进行锚固，不会产生明显的拉力差或变形差，其误差可以在接受范围，并且，张拉锚固后的锚杆可以获得拉力分散型锚杆一样的较高承载力。
附图说明
20.图1是本发明提供的预应力锚杆错搓式布置的锚固结构的内部结构示意图；
21.图2是本发明提供的套管、自由段以及固定环之间配合的剖切示意图。
具体实施方式
22.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
23.以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
24.本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所
示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
25.参照图1-2所示，以下为本发明提供的较佳实施例
26.预应力锚杆错搓式布置的锚固结构，包括形成在构建物中的锚孔、多个锚筋以及锚具101，多个锚筋穿设在锚孔内，锚具101置于锚孔外且抵压在构建物上。锚筋具有穿设在锚孔中的内部段以及穿过锚具101且与锚具101锚固的外部段203；沿着锚孔的深度方向，内部段包括有粘结段201以及自由段202；
27.锚孔内填充有浆体100，浆体100包裹着粘结段201以及自由段202，浆体100分别与地层以及粘结段201粘结固定，自由段202的外部套设有隔离层，隔离层与自由段202之间活动布置，也就是自由段202可以相对于隔离层伸缩变形，或者移动，隔离层与浆体100粘结固定；多个锚筋上的隔离层的长度相异，呈错搓状布置。
28.上述提供的预应力锚杆错搓式布置的锚固结构，通过在锚筋的自由段202套设隔离层，且隔离层与自由段202之间活动布置，多个锚筋上的隔离层的长度呈错搓状布置，各个锚筋的自由段202的长度也不同，在进行张拉锚固时，只需要采用一个千斤顶对多个锚筋同时进行锚固，不会产生明显的拉力差或变形差，其误差可以在接受范围，并且，张拉锚固后的锚杆可以获得拉力分散型锚杆一样的较高承载力。
29.隔离层为套设在自由段202上的套管300，套管300的内侧壁与自由段202的外侧壁之间具有间隙，套管300的外侧壁与浆体100粘结固定，这样，在进行锚筋的张拉时，自由段202不受套管300的限制，可以自由张拉。
30.或者，隔离层为包裹在自由段202上的润滑油脂层，润滑油脂层的内侧壁包裹在自由段202的外侧壁上，润滑油脂层的外侧壁与浆体100粘结固定。
31.自由段202的顶部延伸至锚孔的孔口，自由段202的底部与粘结段201对接，自由段202与粘结段201为一体结构，这样，避免自由段202与浆体100之间出现接触粘结的现象。
32.沿着多个锚筋依序布置的次序，自由段202上的隔离层的长度依序均匀增长或依序均匀缩短，一般情况下，自由段202之间的长度变化量在0.5米到2米之间，当然，根据锚筋的数量，自由段202之间的长度变化量也可以适当性调节。
33.锚具101具有朝向锚孔的孔口的内侧壁，隔离层的顶部延伸至锚孔的孔口，对接在锚具101的内侧壁，这样，隔离层可以套设在整个自由段202上，避免自由段202与浆体100之间接触。
34.本实施例中，锚具101的内侧壁上设有朝外凹陷的内嵌槽，隔离层的顶部嵌入在内嵌槽中，且抵接在内嵌槽的顶部，隔离层的外侧壁抵接在内嵌槽的内侧壁上，隔离层的顶部将内嵌槽封闭布置。
35.由于浆体100只填充至锚孔的孔口上，隔离层嵌入在锚具101的内侧壁的内嵌槽中，则可以越出浆体100，避免浆体100与自由段202出现接触。
36.套管300的外侧壁上设有多个条状刻槽，多个条状刻槽沿着套管300的轴向间隔布置，浆体100填充至刻槽中，与刻槽粘结固定。这样，通过布置刻槽，可以使得套管300的外侧壁与浆体100之间的粘结更为稳固。
37.本实施例中，沿着锚孔深度的方向，刻槽的中部朝内凸出弯曲，多个刻槽沿着套管300的周向错位布置。这样，当浆体100与套管300的外侧壁粘结固定后，浆体100嵌入在刻槽中，后续在张拉锚筋时，使得自由段202的张拉伸缩，可以避免套管300随着自由段202移动。
38.套管300外套设有多个固定环400，固定环400环绕着套管300的周向封闭布置，且与套管300固定连接；浆体100与固定环400粘结固定，多个固定环400沿着套管300的轴向间隔布置；固定环400具有朝上布置的上环面403以及朝下布置的下环面402，上环面403呈平整状，且与套管300呈垂直布置，沿着套管300自内而外的径向，下环面402朝上倾斜布置；固定环400中设有贯穿孔401，贯穿孔401上下贯穿固定环400，贯穿孔401朝下贯穿下环面402，贯穿孔401朝上贯穿上环面403。
39.通过在套管300上固定设置多个固定环400，可以使得浆体100与套管300之间的连接更为稳固。下环面402呈平整状，保证浆体100对其朝下的固定限制的稳固性，避免在张拉锚筋时，套管300随之出现移动或松动的现象。
40.通过在固定环400中设置贯穿孔401，浆体100也穿过贯穿孔401，这样，整个固定环400与浆体100形成一体结构。
41.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。