预应力锚索结构的制作方法

1.本实用新型涉及土木工程技术领域，特别涉及一种预应力锚索结构。


背景技术：

2.预应力锚索是指采取预应力方法把锚索锚固在岩体内部的索状支架，用于加固边坡。预应力锚索作为一种常用的边坡支护结构形式，一般由张拉段、锚具、自由段及锚固段组成，其中锚具、自由段及锚固段为永久性结构，要求其使用年限应与所服务的边坡工程设计使用年限相同。
3.预应力锚索的耐久性取决于锚索，特别是锚具及自由段的防腐效果。虽然，施工过程中都会对自由段的钢绞线以及锚具进行防腐处理，但随着时间的推移，在地下水及雨水的侵蚀下，锚具及自由段的钢绞线依然会发生锈蚀，从而导致锚索提前失效。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述问题，提供一种防腐性能较好的预应力锚索结构。
5.一种预应力锚索结构，包括锚固段、自由段及锚具，所述预应力锚索结构还包括套管，所述套管套设于所述自由段，且所述套管与所述自由段之间填充有砂浆层，所述套管至少部分覆盖所述自由段，并延伸至所述自由段与所述锚具连接的一端，所述锚具包括预埋于支护结构内的锚头钢板。
6.在其中一个实施例中，所述自由段的表面包覆有沥青玻纤布缠绕层和/或波纹管。
7.在其中一个实施例中，所述套管为聚氯乙烯管。
8.在其中一个实施例中，所述套管为圆形管状结构，且所述套管与所述自由段同轴设置。
9.在其中一个实施例中，还包括形成于所述支护结构并覆盖所述锚具的混凝土封闭结构。
10.在其中一个实施例中，所述混凝土封闭结构的骨架包括多个轴向钢筋及环向钢筋，所述多个轴向钢筋垂直设于所述锚头钢板的表面并沿所述锚头钢板的周向间隔设置，所述环向钢筋绕设于所述多个轴向钢筋上。
11.在其中一个实施例中，所述锚头钢板呈矩形板结构，且四个所述轴向钢筋分别焊接于四所述锚头钢板的四个顶角处。
12.在其中一个实施例中，所述混凝土封闭结构还包括罩设于所述锚头钢板的限位管，所述多个轴向钢筋及所述环向钢筋位于所述限位管内。
13.在其中一个实施例中，所述限位管为聚氯乙烯管。
14.在其中一个实施例中，所述限位管为圆形管状结构，且所述限位管与所述锚头钢板同轴设置。
15.上述预应力锚索结构，自由段被套管包裹，且在自由段的钢绞线与套管的内壁之间填充有砂浆层。因此，可有效地阻隔地下水。另外，锚具的锚头钢板预埋在支护结构内，而
支护结构一般为钢筋混凝土结构。因此，通过预埋，可使锚头钢板大部分被混凝土包裹，从而阻隔雨水。由此可见，上述预应力锚索结构能够有效地将自由段及锚具分别与地下水及雨水隔开，从而有效地避免了自由段的钢绞线及锚具遇水侵蚀，故上述预应力锚索结构的防腐性能得到显著提升。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型较佳实施例中预应力锚索结构的结构示意图；
18.图2为图1所示预应力锚索结构局部a的放大示意图；
19.图3为图2所示局部a的端视图。
具体实施方式
20.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。
22.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
23.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本实用新型中的具体含义。
24.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以
是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
25.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
26.请参阅图1，本实用新型较佳实施例中的预应力锚索结构100包括锚固段110、自由段120、锚具130及套管140。
27.锚固段110及自由段120可以是一体的钢绞线，锚具130可以是带有紧固结构的板状、块状结构。自由段120用于连接锚固段110与锚具130。其中，锚固段110锚固于岩体内，而锚具130则固定于支护结构200(如，支护桩)上。自由段120张紧后，便可将支护结构紧200靠在岩体上进行加固。
28.套管140由不透水的材料成型，可以是圆形管、方形管等。具体在本实施例中，套管140为聚氯乙烯管，即pvc管。pvc管的耐腐蚀性极佳，可使套管140满足预应力锚索结构100的使用寿命设计需求。
29.套管140套设于自由段120，且套管140与自由段120之间填充有砂浆层(图未标示)。其中，套管140至少部分覆盖自由段120，并延伸至自由段120与锚具130连接的一端。套管140可以覆盖整个自由段，也可仅覆盖自由段120靠近锚具130的一端。套管140及套管140内填充的砂浆层能够有效地将自由段120与地下水隔开，从而防止因地下水侵蚀而导致自由段120的钢绞线腐蚀。
30.在本实施例中，自由段120的表面包覆有沥青玻纤布缠绕层和/或波纹管。沥青玻纤布缠绕层及波纹管可在施工前预先包覆于自由段120的表面，而沥青玻纤布缠绕层和波纹管可对自由段120起到进一步的保护及阻隔地下水的作用，使得自由段120的防腐性能进一步提升。而且，因沥青玻纤布缠绕层或波纹管的作用，自由段120在注满砂浆后仍可自由变形，故不影响预应力锚索结构100正常工作。
31.在本实施例中，套管140为圆形管状结构，且套管140与自由段120同轴设置。圆形的套管140内壁平滑，不存在转角。因此，在向套管140内注入砂浆时不易产生空鼓，从而使得到砂浆层更均匀。而且，由于套管140与自由段120同轴设置，故形成的砂浆层也将均匀的包覆在自由段120四周。如此，套管140及砂浆层阻隔地下水的效果更佳，有利于进一步提升自由段120的防腐性能。
32.请一并参阅图2及图3，锚具130包括预埋于支护结构200内的锚头钢板131。锚头钢板131可以是圆形、方形或其他形状的板状结构，支护结构200一般为钢筋混凝土结构。在进行支护结构200浇筑前，可将锚头钢板131置于支护结构200的模板内，浇筑完成后便可使得锚头钢板131埋入支护结构200内。通过预埋，可使锚头钢板131大部分被混凝土包裹，从而阻隔雨水。因此，可有效地防止因雨水侵蚀而导致锚具130腐蚀。
33.在本实施例中，预应力锚索结构100还包括形成于支护结构并覆盖锚具130的混凝土封闭结构150。混凝土封闭结构150能够针对锚具130起到进一步阻隔雨水的作用，从而使得锚具130的防腐性能得到进一步提升。
34.进一步的，在本实施例中，混凝土封闭结构150的骨架包括多个轴向钢筋151及环
向钢筋152，多个轴向钢筋151垂直设于锚头钢板131的表面并沿锚头钢板131的周向间隔设置，环向钢筋152绕设于多个轴向钢筋151上。
35.具体的，多个轴向钢筋151及环向钢筋152构成的骨架对混凝土封闭结构150从轴向、径向及环向均可提供较好的支撑，使其结构强度更高，故不易在恶劣的使用环境中开裂，针对锚具130的保护效果更好。
36.具体在本实施例中，锚头钢板131呈矩形板结构，且四个轴向钢筋151分别焊接于四锚头钢板131的四个顶角处。如此，轴向钢筋151在锚头钢板131上的受力点分布更平衡，混凝土封闭结构150的稳定性更高。
37.在本实施例中，混凝土封闭结构150还包括罩设于锚头钢板131的限位管153，多个轴向钢筋151及环向钢筋152位于限位管153内。
38.限位管153为两端开口的管状结构，可呈圆形、方形管状结构。一方面，限位管153可作为混凝土封闭结构150的浇筑过程中的模板。因此，省略了浇筑过程中的装模、拆模操作，提升了效率。另一方面，混凝土封闭结构150成型后，限位管153整体包覆于混凝土封闭结构150的最外层，故还能起到进一步的隔离雨水的作用，使得锚具130的防水性能得到进一步提升。
39.限位管153也由防水材料成型。具体在本实施例中，限位管153为聚氯乙烯管。pvc管的耐腐蚀性极佳，可使限位管153满足预应力锚索结构100的使用寿命设计需求。同时，pvc管易于获取，成本较低。
40.进一步的，在本实施例中，限位管153为圆形管状结构，且限位管153与锚头钢板131同轴设置。
41.圆形的限位管153内壁平滑，不存在转角。因此，在浇筑混凝土封闭结构150时不易产生空鼓，从而防止混凝土封闭结构150内部产生空洞而影响封闭效果。而且，由于限位管153与锚头钢板131同轴设置，故浇筑完成后的混凝土结构也将均匀的包覆在锚头钢板131四周，阻隔雨水的效果更佳。
42.上述预应力锚索结构100的施工过程中大致如下：
43.1、根据施工规范在岩体上施工，并将锚固段110通过锚索孔锚固于岩体内。对自由段120进行的钢绞线进行除锈、刷漆、沥青玻纤布缠裹或外裹波纹管等操作后，向锚索孔内注入砂浆，并直至砂浆从开口处溢出。
44.2、待砂浆完全凝固之前(一般为注浆一小时内)，往锚索孔口插入套管140。譬如在一个施工场景中，套管140的管径为70毫米、长度为2.5米、套管140插入注浆体的深度为1米，即套管140包裹自由段120的长度为1米。如此，套管140可被固定于锚固孔并能够使钢绞线保持直线状。
45.3、进行支护结构200的成型，具体成型的部分可以是冠(腰)梁，锚具130一般固定于冠(腰)梁上。支模、绑扎钢筋，且钢筋应避开套管140，并将套管140突出冠(腰)梁的多余部分切除。在浇筑混凝土前，用砂浆注满套管140，从而在套管140内形成砂浆层。
46.4、在对冠(腰)梁进行浇筑前，将锚头钢板131埋入模板内。浇筑混凝土，待冠(腰)梁达到龄期后张拉预应力锚索100至锁定值。
47.5、在锚头钢板131上点焊四根轴向钢筋151、外裹两肢环向钢筋152作为箍筋，同时外套保护管153作为模板。在一个施工场景内，轴向钢筋151、外裹环向钢筋152的外径分别
为12毫米及6毫米，保护管153的内径为400毫米、长度为200毫米。接着，向保护管153内浇筑混凝土，并保证浇筑的厚度不小于预设值。成型后，将保护管153突出混凝土面的部分切除即可。
48.上述预应力锚索结构100，自由段120被套管140包裹，且在自由段120的钢绞线与套管140的内壁之间填充有砂浆层。因此，可有效地阻隔地下水。另外，锚具130的锚头钢板131预埋在支护结构内，而支护结构一般为钢筋混凝土结构。因此，通过预埋，可使锚头钢板131大部分被混凝土包裹，从而阻隔雨水。由此可见，上述预应力锚索结构100能够有效地将自由段120及锚具130分别与地下水及雨水隔开，从而有效地避免了自由段120的钢绞线及锚具130遇水侵蚀，故上述预应力锚索结构100的防腐性能得到显著提升。
49.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
50.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。