本实用新型涉及预应力锚索锚固技术领域,具体涉及一种隐藏式岩石预应力锚索锚头支护结构。
背景技术:
近年来,预应力锚索锚固技术应用领域日趋广泛,在隧道、基坑、坝体、矿山巷道、灾害治理等工程项目得以迅速推广应用。其中,预应力锚索锚固的作用主要体现在:通过锚索预应力的施加,可以有效加固失稳滑面,增强滑坡体的法向应力,减少滑坡体下滑力,增强滑坡体的自稳能力。
如图1所示,现有采用预应力锚索的工程项目中,习惯将锚索外锚头2以设置混凝土垫墩4的方式,暴露于岩体3外部,由于混凝土垫墩4长期受腐蚀,以及水、大气环境、地质条件、震动和荷载、异常外动力作用等因素的影响,尤其在荷载与环境的复合作用下,直接影响外锚头的材料乃至结构性能随时间的退化和劣化。例如:川藏公路的艰苦修建,对川西和西藏自治区经济建设和国防建设都具有极为重要的作用。其中二郎山1#滑坡灾害整治工程,自2011年出现滑坡异常后,发现在1#滑坡a2段1#~20#桩背后出现一条又深又宽的裂缝。经现场调研与工程经验总结分析得出:裂缝出现及加宽的主要原因之一,就是外锚头的损坏,导致预应力锚索功能降低或完全失效,从而引起类似图1所示的支护结构中,抗滑桩13桩顶应有的约束力丧失,导致抗滑桩13位移增加。
此外,如图1所示,现有采用预应力锚索的工程项目中,对于岩质边坡和仰坡等场合,大量的锚头外露,导致与周边环境格格不入,对景观的破坏也较大,无法做到与周边环境的协调统一。
技术实现要素:
为了避免在预应力锚索支护工程项目中,将外锚头暴露于岩体外部,本实用新型所要解决的技术问题是提供一种隐藏式岩石预应力锚索锚头支护结构,在保证承载能力的基础上,将外锚头设置于岩体的岩石凹槽内,实现外锚头段的有效防护,继而提高了整体支护结构的耐久性能。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种隐藏式岩石预应力锚索锚头支护结构,所述支护结构包括岩体、预应力锚索锚头,所述预应力锚索锚头包括外锚头及锚索主体,所述岩体的岩质坡面上设置岩石凹槽,从所述岩石凹槽的槽壁向岩体内部开凿孔径大于锚索主体外径,孔深与锚索主体长度相对应的锚索孔,所述锚索主体锚固于锚索孔内,所述外锚头设置于岩石凹槽内并与锚索主体相连接,所述外锚头与岩石凹槽之间通过装填混凝土填充层实现填充封锚。
上述方案中,所述混凝土填充层的外表面设置天然植被层或伪装层。所述天然植被层或伪装层的设置,即可恢复景观、美化环境,也可以为后期维护提供便利。
上述方案中,设置于岩石凹槽内的外锚头与岩体岩质坡面相平行。
上述方案中,所述外锚头上设有采用槽钢加工制成的简易垫板,所述简易垫板通过水泥砂浆层与岩石凹槽的槽壁固定连接。
上述方案中,所述锚索主体由锚索内锚固段和锚索体自由段构成。
本实用新型同现有技术相比具有以下优点及效果:
1、本实用新型所述的一种隐藏式岩石预应力锚索锚头支护结构,将锚索外锚头隐藏于岩石凹槽内部,既能保护外锚头避免水、大气环境、地质条件、震动和荷载、异常外动力等有害介质的腐蚀或外部因素的影响,在实现外锚头有效防护的基础上,提高了预应力锚索锚头支护结构的耐久性能,保证了预应力锚索锚头支护结构在设计使用年限内可以安全服役。
2、本实用新型所述的隐藏式岩石预应力锚索锚头支护结构,与现有的预应力锚索支护结构相比,省去了混凝土垫墩立模环节,降低了支护结构施工的难度与成本。
3、本实用新型所述的隐藏式岩石预应力锚索锚头支护结构,结构简单、施工操作方便,施工风险小,防水效果好;同时,通过伪装层或天然植被层的设置,在兼顾美观的同时,为后期维护预留了便利的条件。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为岩质环境下,现有预应力锚索锚头支护结构的结构示意图。
图2为本实用新型实施例所述隐藏式岩石预应力锚索锚头支护结构示意图。
图3为本实用新型实施例所述支护结构在未封锚状态下的结构示意图。
图4为本实用新型实施例所述支护结构中,设置岩石凹槽的岩质坡面结构示意图。
标号说明:1、锚索主体;11、锚索内锚固段;12、锚索体自由段;3、岩体;4、混凝土垫墩;5、岩质坡面;6、岩石凹槽;7、简易垫板;8、混凝土填充层;9、伪装层;10、锚索孔;13、抗滑桩。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明,以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
实施例1:如图2至4所示,一种隐藏式岩石预应力锚索锚头支护结构,包括所需支护的岩体以及预应力锚索锚头。
其中,所述预应力锚索锚头包括外锚头2以及锚索主体1,锚索主体1包括由锚索内锚固段11和锚索体自由段12。所述岩体的岩质坡面5上设置岩石凹槽6,从所述岩石凹槽6的槽壁向岩体内部开凿孔径大于锚索主体1外径,孔深与锚索主体1长度相对应的锚索孔10,所述锚索内锚固段11和锚索体自由段12分别锚固于锚索孔10内,所述外锚头2设置于岩石凹槽6内并与锚索主体1相连接,所述外锚头2与岩石凹槽6之间通过装填混凝土填充层8实现填充封锚,所述混凝土填充层8的外表面设置天然植被层或伪装层9。
进一步地,在本实施例1中,设置于岩石凹槽6内的外锚头2与岩体岩质坡面5相平行,所述外锚头2上设有采用槽钢加工制成的简易垫板7,所述简易垫板7通过水泥砂浆层与岩石凹槽6的槽壁固定连接。
本实施例1所述的一种隐藏式岩石预应力锚索锚头支护结构,应用于隧道洞口仰坡施工时,施工步骤如下:
(1)锚索放样:所述锚索孔和锚索内锚固段、锚索体自由段、锚索外锚头规格标准根据工程结构受力要求计算确定。按设计图纸,在工厂按照锚索技术要求进行材料预制;
(2)岩石凹槽:利用风钻钻机钻进开槽,无须规则成形,槽内空间满足施钻锚索孔和放入锚索外锚头即可。
(3)锚索孔测放:按设计图纸测量定位,将锚索孔位置准确测放在坡面上,孔位误差不得超过±50mm;
(4)钻机就位:根据地质条件、锚索孔深、锚索孔径选择适宜钻机型号,确定锚索孔方位后开钻,钻孔倾角和方向需符合设计要求,倾角允许误差位±1.0°,方位允许误差±2.0°;
(5)锚索孔清理:孔深达到设计要求后,利用高压风枪将孔内粉尘、岩渣清除,避免降低水泥砂浆与孔壁岩体的粘结强度;
(6)锚体安装:按照锚索施工技术要求依次安装锚索内锚固段、锚索体自由段、锚索外锚头段;
(7)注浆锁固:按照配合比采用合格的水泥砂浆进行注浆、锚固。
(8)张拉锁定:注浆后6~10天进行张拉试验,通过张拉试验确定张拉锁定工艺。锚索的张拉及锁定严格按照设计操作规程执行。在设计张拉完成6~10d后再进行一次补偿张拉,然后加以锁定。
(9)锚头隐藏:补偿张拉后,预留外锚头与岩质坡面平行,在岩石凹槽内填充c35混凝土进行封锚作业。
(10)外观伪装:在混凝土填充层和岩面上统一采用迷彩伪装网挂设,待洞口仰坡全部作业完成后,撤除伪装网,喷射草籽做天然植被层作伪装。
本实用新型所述的隐藏式锚索锚头支护结构及施工方法适用于岩质环境下,隧道与地下工程边坡、滑坡和危岩等场合中的预应力锚索锚头安装支护。
此外,需要说明的是,本说明书中所描述的具体实施例,其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化,均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本实用新型的保护范围。
1.一种隐藏式岩石预应力锚索锚头支护结构,其特征在于,所述支护结构包括岩体、预应力锚索锚头,所述预应力锚索锚头包括外锚头(2)及锚索主体(1),所述岩体的岩质坡面(5)上设置岩石凹槽(6),从所述岩石凹槽(6)的槽壁向岩体内部开凿孔径大于锚索主体(1)外径,孔深与锚索主体(1)长度相对应的锚索孔(10),所述锚索主体(1)锚固于锚索孔(10)内,所述外锚头(2)设置于岩石凹槽(6)内并与锚索主体(1)相连接,所述外锚头(2)与岩石凹槽(6)之间通过装填混凝土填充层(8)实现填充封锚。
2.根据权利要求1所述的隐藏式岩石预应力锚索锚头支护结构,其特征在于,所述混凝土填充层(8)的外表面设置天然植被层或伪装层(9)。
3.根据权利要求1或2所述的隐藏式岩石预应力锚索锚头支护结构,其特征在于,设置于岩石凹槽(6)内的外锚头(2)与岩体岩质坡面(5)相平行。
4.根据权利要求3所述的隐藏式岩石预应力锚索锚头支护结构,其特征在于,所述外锚头(2)上设有采用槽钢加工制成的简易垫板(7),所述简易垫板(7)通过水泥砂浆层与岩石凹槽(6)的槽壁固定连接。
5.根据权利要求1所述的隐藏式岩石预应力锚索锚头支护结构,其特征在于,所述锚索主体(1)由锚索内锚固段(11)和锚索体自由段(12)构成。
技术总结