一种带外锚固段的部分粘结型预应力锚索的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及土木工程锚固技术领域，更具体地说它是一种带外锚固段的部分粘结型预应力锚索。
【背景技术】
[0002]预应力锚索作为一种提供主动支护抗力的筋锚固体装置，在高陡边坡、大型地下洞室、不稳定块体等项目的加固处理中得到了广泛应用，作为一种永久的隐蔽性支护结构，其耐久性、预应力损失率直接关系到支护对象的长期稳定。
[0003]目前，预应力锚索主要包括无粘结型锚索和全长粘结型锚索，其中，无粘结型锚索索体仅内锚段去皮洗油，采用全孔一次注浆，浆液达到相应要求后，张拉锁定，该类锚索主要存在锚索外锚头受振动、碰撞或锈蚀等影响会造成锚索锚固力下降甚至丧失锚固作用等缺陷；全长粘结型锚索索体全长去皮洗油，采用全孔分段注浆，即首先对内锚段注浆，浆液达到相应要求后，张拉锁定，再对剩余锚索段采取一次注浆，该类锚索主要存在灌浆后无自由段，当岩体发生较大变形时，会造成锚索局部应力集中，甚至钢绞线拉断等缺陷。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服上述无粘结型和全长粘结型锚索的不足而提供的一种带外锚固段的部分粘结型预应力锚索。
[0005]它是按如下技术方案实现的:
[0006]一种带外锚固段的部分粘结型预应力锚索，是以钢绞线为主体结构的岩土锚固装置，包括外部的锚索外露锁定段，以及设置在锚索孔内的外锚固段、自由段和内锚固段，所述自由段包括锚索一期灌浆段自由段及锚索二期灌浆段自由段；
[0007]所述锚索外露锁定段:包括在边坡及洞室开挖面的钢纤维混凝土找平层，所述锚索外露锁定段还包括钢垫板，所述钢垫板通过若干个螺栓固定在钢纤维混凝土找平层上，所述钢纤维混凝土找平层内还设置有二期灌浆段进浆管孔外段和排气管；位于锚索孔内的若干根钢绞线贯穿所述钢纤维混凝土找平层及所述钢垫板，所述钢绞线外端部通过夹片连接有锚具；所述钢纤维混凝土找平层、所述钢垫板及所述锚具覆盖有外锚头保护混凝土 ；
[0008]所述锚索一期灌浆段自由段内侧端与所述内锚固段的孔口端相连接；所述锚索二期灌浆段自由段孔底端通过定位止浆环与所述锚索一期灌浆段自由段孔口端相连接；所述外锚固段孔底端与所述锚索二期灌浆段自由段孔口端相连接；所述外锚固段孔口端与所述锚索外露锁定段相连接；
[0009]所述内锚固段:包括所述钢绞线，所述钢绞线包括由若干个内隔离支架内凹槽限位的若干根内束钢绞线；所述钢绞线还包括由所述内隔离支架外凹槽限位的若干根外束钢绞线；所述外束钢绞线外围设置有波纹管；所述波纹管外围设置有外对中支架；所述内锚固段通过水泥砂浆层固定在所述锚索孔内；所述内锚固段孔底端还通过波纹管连接有导向帽；所述内锚固段内所述钢绞线为钢绞线去皮洗油段；
[0010]所述锚索一期灌浆段自由段:包括所述钢绞线，所述钢绞线包括由若干个内隔离支架内凹槽限位的若干根内束钢绞线；所述钢绞线还包括由所述内隔离支架外凹槽限位的若干根外束钢绞线；所述外束钢绞线外围设置有波纹管；所述波纹管外围设置有外对中支架；所述锚索一期灌浆段自由段通过水泥砂浆层固定在所述锚索孔内；所述锚索一期灌浆段自由段内所述钢绞线为钢绞线带PE段；所述一期灌浆段自由段波纹管孔口端设置有波纹管封堵器；
[0011]所述锚索二期灌浆段自由段:包括所述钢绞线，所述钢绞线包括由若干个外隔离支架内凹槽限位的若干根内束钢绞线；所述钢绞线还包括由所述外隔离支架外凹槽限位的若干根外束钢绞线；所述锚索二期灌浆段自由段内所述钢绞线为钢绞线带PE段；
[0012]所述外锚固段:包括所述钢绞线，所述钢绞线包括由若干个外隔离支架内凹槽限位的若干根内束钢绞线；所述钢绞线还包括由所述外隔离支架外凹槽限位的若干根外束钢绞线；所述外锚固段内所述钢绞线为钢绞线去皮洗油段；
[0013]所述锚索二期灌浆段自由段与所述锚索一期灌浆段自由段连接处设置有所述定位止浆环；所述定位止浆环包括所述锚索孔设置有呈若干层环状结构由外至内依次为环外胶皮、止浆气囊和止浆环；所述止浆环填充有环氧砂浆层；
[0014]所述锚索还包括一期灌浆进浆管；所述一期灌浆进浆管依次穿过所述外锚固段、所述锚索二期灌浆段自由段、所述锚索一期灌浆段自由段及所述内锚固段，所述一期灌浆进浆管出浆口设置在导向帽内侧；
[0015]所述锚索还包括止浆气囊充气管；所述止浆气囊充气管依次穿过所述外锚固段及所述锚索二期灌浆段自由段，所述止浆气囊充气管出气端通过止浆气囊充气嘴与所述止浆气囊相连接；
[0016]所述锚索还包括波纹管外排气管；所述波纹管外排气管依次穿过所述外锚固段、所述锚索二期灌浆段自由段及所述定位止浆环至所述锚索一期灌浆段自由段；所述波纹管外排气管的进气端设置在所述锚索一期灌浆段自由段孔口端的所述波纹管外围；
[0017]所述锚索还包括波纹管内排气管；所述波纹管内排气管依次穿过所述外锚固段、所述锚索二期灌浆段自由段及所述定位止浆环至所述锚索一期灌浆段自由段；所述波纹管内排气管的进气端设置在所述锚索一期灌浆段自由段孔口端的所述波纹管内；
[0018]所述锚索还包括二期灌浆段进浆管孔内段；所述二期灌浆段进浆管孔内段依次穿过所述外锚固段、所述锚索二期灌浆段自由段；所述二期灌浆段进浆管孔内段出浆口设置在所述二期灌浆段自由段孔底端；
[0019]所述锚索还包括水泥砂浆层；所述水泥砂浆层充填所述锚索孔其余空间。
[0020]进一步地，所述波纹管封堵器为环氧砂浆层结构。
[0021]再进一步地，所述止浆气囊外层还设置有环外胶皮。
[0022]还进一步地，相邻两个所述外隔离支架或相邻所述内隔离支架之间的钢绞线中点处捆缚有无锌铅丝。
[0023]本实用新型通过外锚固段的设计具有如下优点:
[0024]I)有效规避无粘结型锚索由于锚索外露锁定段受振动、碰撞或锈蚀等影响导致的锚索锚固力下降甚至丧失锚固作用等缺陷；即使外露锁定段损伤，本实用新型仍可发挥加固效果；
[0025]2)有效规避全长粘结型锚索不能适应岩体较大变形，造成锚索局部应力集中，甚至钢绞线拉断的缺陷；
[0026]3)提高了锚索结构的耐久性、降低了锚索的预应力损失，保证了被加固对象的长期安全性，具有很好的经济及社会效益。
【附图说明】
[0027]图1为传统无粘结型预应力锚索结构示意图；
[0028]图2为传统全长粘结型预应力锚索结构示意图；
[0029]图3为本实用新型一种带外锚固段的部分粘结型预应力锚索结构示意图；
[0030]图4为传统无粘结型预应力锚索自由段剖视图(即图1中的A-A横剖图)；
[0031]图5为传统全长粘结型预应力锚索结构锚固段剖视图(即图1、图2、图3中的B-B横剖图)；
[0032]图6为传统全长粘结型预应力锚索结构自由段剖视图(即图2中的C-C横剖图)；
[0033]图7为传统全长粘结型预应力锚索定位止浆环处剖视图(即图2中的D-D横剖图)；
[0034]图8为本实用新型一种带外锚固段的部分粘结型预应力锚索结构外锚固段剖视图(即图3中的E-E横剖图)；
[0035]图9为本实用新型一种带外锚固段的部分粘结型预应力锚索结构二期灌浆自由段剖视图(即图3中的F-F横剖图)；
[0036]图10为本实用新型一种带外锚固段的部分粘结型预应力锚索结构一期灌浆自由段剖视图(即图3中的G-G横剖图)；
[0037]图11为本实用新型一种带外锚固段的部分粘结型预应力锚索结构定位止浆环剖视图(即图3中的H-H横剖图)；
[0038]图中:I边坡及洞室开挖面；2内束钢绞线；3外束钢绞线；4一期灌浆进浆管；5内隔离支架；6无锌铅丝；7波纹管；8导向帽；9外对中支架；10锚索孔；11钢纤维混凝土找平层；12排气管；13钢垫板；14螺栓；15锚具；16夹片；17外锚头保护混凝土 ； 18锚索内锚固段；19无粘结锚索结构自由段；20全长粘结型锚索结构张拉段；21定位止浆环；22止浆环充气管；23波纹管外排气管；24 二期灌浆段进浆管；24a 二期灌浆段进浆管孔外段；24b 二期灌浆段进浆管孔内段；25锚索一期灌浆段自由段；26锚索二期灌浆段自由段；27外锚固段；28波纹管内排气管；29波纹管封堵器；30锚索外露锁定段；31止浆环；32环外胶皮；33止浆气囊；34气囊充气嘴；35环氧砂浆层；36水泥砂浆层；37外隔离支架。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况:
[0040]一种带外锚固段的部分粘结型预应力锚索，是以钢绞线为主体结构的岩土锚固装置，包括外部的锚索外露锁定段30，以及设置在锚索孔10内的外锚固段27、自由段和内锚固段18，自由段包括锚索一期灌浆段自由段25及锚索二期灌浆段自由段26 ;
[0041]锚索外露锁定段30:包括在边坡及洞室开挖面I的钢纤维混凝土找平层11，锚索外露锁定段30还包括钢垫板13，钢垫板13通过若干个螺栓14固定在钢纤维混凝土找平层11上，钢纤维混凝土找平层11内还设置有二期灌浆段进浆管孔外段24a和排气管12 ;位于锚索孔10内的若干根钢绞线贯穿钢纤维混凝土找平层11及钢垫板13，钢绞线外端部通过夹片16连接有锚具15 ;钢纤维混凝土找平层11、钢垫板13及锚具15覆盖有外锚头保护混凝土 17 ；
[0042]锚索一期灌浆段自由段25内侧端与内锚固段18的孔口端相连接；锚索二期灌浆段自由段26孔底端通过定位止浆环21与锚索一期灌浆段自由段25孔口端相连接；外锚固段27孔底端与锚索二期灌浆段自由段26孔口端相连接；外锚固段27孔口端与锚索外露锁定段30相连接；
[0043]内锚固段18:包括钢绞线，钢绞线包括由若干个内隔离支架5内凹槽限位的若干根内束钢绞线2 ;钢绞线还包括由内隔离支架5外凹槽限位的若干根外束钢绞线3 ;外束钢绞线3外围设置有波纹管7 ;波纹管7外围设置有外对中支架9 ;内锚固段18通过水泥砂浆层36固定在锚索孔10内；内锚固段18孔底端还通过波纹管7连接有导向帽8 ;内锚固段18内钢绞线为钢绞线去皮洗油段；
[0044]锚索一期灌浆段自由段25:包括钢绞线，钢绞线包括由若干个内隔离支架5内凹槽限位的若干根内束钢绞线2 ;钢绞线还包括由内隔离支架5外凹槽限位的若干根外束钢绞线3 ;