包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索的制作方法
【專(zhuān)利摘要】包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索，包括外孔及其內(nèi)部設(shè)置的錨索、鎖頭、分瓣式圓管；其中，錨索由多根碳纖維棒束組成，碳纖維棒束依次穿經(jīng)鎖頭上的頂部、底部插孔后安裝夾片以固定，分瓣式圓管中瓣?duì)畈康捻敹烁哂阪i頭的頂部設(shè)置，底端位于鎖頭的頂部、底部之間設(shè)置，且瓣?duì)畈康牡锥伺c外孔底部開(kāi)設(shè)的底部擴(kuò)孔的孔壁相連接；制作時(shí)，先開(kāi)設(shè)外孔，再裝配碳纖維棒束、鎖頭，并置于外孔內(nèi)，然后在碳纖維棒束上套入加壓套管以對(duì)分瓣式圓管下壓，直至散開(kāi)的瓣?duì)畈康那岸伺c底部擴(kuò)孔的孔壁相連接以起到機(jī)械錨固的效果，再依次取走加壓套管、灌漿、凝固即可。本設(shè)計(jì)不僅同時(shí)具備化學(xué)灌漿錨固力、機(jī)械錨固力，而且耐老化、抗疲勞性能強(qiáng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及巖土錨固領(lǐng)域，尤其涉及一種包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索，具體適用于在原本化學(xué)灌漿錨固力的基礎(chǔ)上提供機(jī)械錨固力，并通過(guò)碳纖維棒束增強(qiáng)抗疲勞性能。

【背景技術(shù)】
[0002]巖土錨固是巖土工程領(lǐng)域的重要分支，巖土錨固技術(shù)能充分調(diào)用和提高巖土體的自身強(qiáng)度和自穩(wěn)能力，改善巖土體的應(yīng)力狀態(tài)，大大縮小結(jié)構(gòu)物體積和減輕結(jié)構(gòu)物的自重，顯著地節(jié)省工程材料，提高施工過(guò)程的安全性。巖土錨固技術(shù)已經(jīng)成為提高巖土工程穩(wěn)定性和解決復(fù)雜巖土工程穩(wěn)定問(wèn)題最經(jīng)濟(jì)、最有效的方法之一，已在我國(guó)邊坡、隧洞、地下工程、礦井、基坑及抗浮、抗傾結(jié)構(gòu)等工程建設(shè)中獲得廣泛應(yīng)用。
[0003]巖土錨固的迅速發(fā)展是和巖土錨固技術(shù)進(jìn)步緊密相關(guān)的，近年來(lái)，我國(guó)巖土錨固技術(shù)得到了快速的發(fā)展，特別是在民用建筑地下室抗浮工程中應(yīng)用非常廣，但目前采用的常規(guī)普通錨桿存在以下缺陷:
[0004]缺陷1:常規(guī)普通錨桿的原理是由灌注膠結(jié)料的粘結(jié)作用來(lái)提供單一的錨固力，不耐高溫，對(duì)環(huán)境濕度有特殊要求，存在老化問(wèn)題。
[0005]缺陷2:常規(guī)普通錨桿的桿體材料通常為精軋螺紋鋼，在長(zhǎng)期承受動(dòng)力荷載作用下，要求桿體材料有較好的抗疲勞性能，但目前國(guó)內(nèi)精軋螺紋鋼材質(zhì)不穩(wěn)定，用于風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)等脈動(dòng)荷載工況下曾出現(xiàn)過(guò)疲勞破壞，因此有必要研制一種新型的桿體材料，不僅有較高的強(qiáng)度也有很好的抗疲勞性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的錨固力單一、不耐老化、抗疲勞性能較弱的缺陷與問(wèn)題，提供一種錨固力多元化、耐老化、抗疲勞性能較強(qiáng)的包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索。
[0007]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索，包括外孔及其內(nèi)部設(shè)置的錨索、鎖頭，所述錨索包括錨固段與張拉段，錨固段的頂端與張拉段相連接，錨固段的底端與鎖頭相連接，且錨固段通過(guò)灌漿料與外孔的內(nèi)壁相連接；
[0008]所述外孔由上至下包括依次連接的上直孔與底部擴(kuò)孔，上直孔為圓筒結(jié)構(gòu)，底部擴(kuò)孔為上窄下寬的圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，且上直孔的橫截面窄于底部擴(kuò)孔的橫截面；
[0009]所述錨索由多根碳纖維棒束組成，每根碳纖維棒束由多根碳纖維棒絞制而成；
[0010]所述鎖頭是上窄下寬的圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，鎖頭的頂部設(shè)置有頂部灌漿孔與多個(gè)用于碳纖維棒束插入的頂部插孔，頂部灌漿孔位于正中間，多個(gè)頂部插孔繞頂部灌漿孔均勻分布，鎖頭的底部設(shè)置有底部灌漿孔與多個(gè)用于碳纖維棒束插入的底部插孔，底部灌漿孔位于正中間，多個(gè)底部插孔繞底部灌漿孔均勻分布，頂部灌漿孔、底部灌漿孔對(duì)應(yīng)設(shè)置，頂部插孔、底部插孔對(duì)應(yīng)設(shè)置，且底部插孔的直徑大于頂部插孔的直徑；所述碳纖維棒束上位于頂部插孔、底部插孔之間部位的外側(cè)部通過(guò)夾片與頂部插孔、底部插孔的內(nèi)孔壁相連接，所述夾片是上窄下寬、中空的圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，夾片底部的直徑小于底部插孔的直徑；
[0011]所述巖石擴(kuò)孔自鎖錨索還包括套設(shè)在錨固段外部的分瓣式圓管，該分瓣式圓管由上至下包括限位部及其底部連接的多個(gè)瓣?duì)畈浚尬徊繛閳A筒式結(jié)構(gòu)，限位部的直徑大小位于鎖頭頂部、底部的直徑之間，限位部的內(nèi)部貫穿設(shè)置有錨固段，限位部的底部與多個(gè)瓣?duì)畈康捻敹讼噙B接，瓣?duì)畈康捻敹烁哂阪i頭的頂部設(shè)置，瓣?duì)畈康牡锥宋挥阪i頭的頂部、底部之間設(shè)置，且瓣?duì)畈康牡锥伺c底部擴(kuò)孔的孔壁相連接；
[0012]所述張拉段位于上直孔內(nèi)設(shè)置，錨固段位于上直孔、底部擴(kuò)孔內(nèi)設(shè)置，鎖頭、分瓣式圓管位于底部擴(kuò)孔內(nèi)設(shè)置。
[0013]所述底部擴(kuò)孔包括相互連接的中錐孔、下直孔，中錐孔為上窄下寬的圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，中錐孔的頂部與上直孔同直徑相通，中錐孔的底部與下直孔同直徑相通。
[0014]所述灌漿料為無(wú)機(jī)微膨脹灌漿料，其28(1抗壓強(qiáng)度等級(jí)大于等于150。
[0015]所述分瓣式圓管的制造材料為02358鋼套管。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為:
[0017]1、本實(shí)用新型包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索中的設(shè)備包括外孔及其內(nèi)部設(shè)置的錨索、圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)的鎖頭、分瓣式圓管，其中，外孔由上至下包括依次連接的上直孔與底部擴(kuò)孔，底部擴(kuò)孔的截面寬于上直孔，該設(shè)計(jì)的目的不僅是為了給鎖頭上注入的灌漿料提供蔓延空間，更關(guān)鍵的在于給分瓣式圓管上的瓣?duì)畈刻峁C(jī)械配合，確保瓣?duì)畈吭谙聣嚎ㄔ阪i頭上后，四散開(kāi)的瓣?duì)畈康牡锥四芘c底部擴(kuò)孔的內(nèi)孔壁相互卡接以實(shí)現(xiàn)機(jī)械固定，即以機(jī)械咬合力實(shí)現(xiàn)錨固，從而在原本化學(xué)灌漿料提供的化學(xué)灌漿錨固力的基礎(chǔ)上，增加一種新的錨固力，進(jìn)而克服現(xiàn)有技術(shù)中錨固力單一的缺陷。因此，本實(shí)用新型不僅具備化學(xué)灌漿錨固力，而且具備機(jī)械錨固力，錨固力多元化。
[0018]2、本實(shí)用新型包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索中通過(guò)分瓣式圓管、鎖頭、底部擴(kuò)孔來(lái)產(chǎn)生機(jī)械咬合力以作為新增的錨固力，與化學(xué)灌漿錨固力相比，其優(yōu)點(diǎn)包括:首先，機(jī)械咬合力純靠機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，能夠避免化學(xué)灌漿不耐高溫、不耐濕、對(duì)環(huán)境濕度有特殊要求、易老化的缺陷，因而，即使當(dāng)本實(shí)用新型中發(fā)生灌漿料逐步失效的情況，錨固力也會(huì)開(kāi)始向下傳遞，直至錨頭被機(jī)械完全鎖死，增強(qiáng)機(jī)械咬合力，使得機(jī)械錨固性更可靠、更永久，相當(dāng)于形成雙保險(xiǎn)；其次，傳統(tǒng)的錨桿靠的僅是灌漿料與錨桿之間的粘結(jié)力來(lái)提供錨固力，靠的是純粹的摩擦力，因此需要較長(zhǎng)的長(zhǎng)度，而本實(shí)用新型是化學(xué)錨固力、機(jī)械錨固力的共同作用，因而能大大減小化學(xué)灌漿段的長(zhǎng)度，簡(jiǎn)化工藝，降低成本。因此，本實(shí)用新型不僅耐老化、錨固性更可靠，而且工藝更簡(jiǎn)單、成本更低。
[0019]3、本實(shí)用新型包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索中的錨索由多根碳纖維棒束組成，每根碳纖維棒束由多根碳纖維棒絞制而成，碳纖維棒不僅強(qiáng)度高，而且抗疲勞性能好，因而本實(shí)用新型中的錨索不僅能滿足巖土錨固技術(shù)中高強(qiáng)度的要求，而且具備較強(qiáng)的抗疲勞性能。因此，本實(shí)用新型不僅強(qiáng)度高、抗疲勞性能強(qiáng)，而且能增強(qiáng)化學(xué)錨固力。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是圖1中外孔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3圖1中錨索、鎖頭的裝配示意圖。
[0023]圖4是圖3中鎖頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5、圖6是分瓣式圓管被下壓時(shí)的操作示意圖。
[0025]圖中:灌漿料1、外孔2、上直孔21、底部擴(kuò)孔22、中錐孔221、下直孔222、鎖頭3、頂部灌漿孔31、頂部插孔32、底部灌漿孔33、底部插孔34、碳纖維棒束4、夾片5、分瓣式圓管6、限位部61、瓣?duì)畈?2、加壓套管7、分界線八。

【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0027]參見(jiàn)圖1 -圖6，包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索，包括外孔2及其內(nèi)部設(shè)置的錨索、鎖頭3，所述錨索包括錨固段與張拉段，錨固段的頂端與張拉段相連接，錨固段的底端與鎖頭3相連接，且錨固段通過(guò)灌漿料1與外孔2的內(nèi)壁相連接；
[0028]所述外孔2由上至下包括依次連接的上直孔21與底部擴(kuò)孔22，上直孔21為圓筒結(jié)構(gòu)，底部擴(kuò)孔22為上窄下寬的圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，且上直孔21的橫截面窄于底部擴(kuò)孔22的橫截面；
[0029]所述錨索由多根碳纖維棒束4組成，每根碳纖維棒束4由多根碳纖維棒絞制而成；
[0030]所述鎖頭3是上窄下寬的圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，鎖頭3的頂部設(shè)置有頂部灌漿孔31與多個(gè)用于碳纖維棒束4插入的頂部插孔32，頂部灌漿孔31位于正中間，多個(gè)頂部插孔32繞頂部灌漿孔31均勻分布，鎖頭3的底部設(shè)置有底部灌漿孔33與多個(gè)用于碳纖維棒束4插入的底部插孔34，底部灌漿孔33位于正中間，多個(gè)底部插孔34繞底部灌漿孔33均勻分布，頂部灌漿孔31、底部灌漿孔33對(duì)應(yīng)設(shè)置，頂部插孔32、底部插孔34對(duì)應(yīng)設(shè)置，且底部插孔34的直徑大于頂部插孔32的直徑；所述碳纖維棒束4上位于頂部插孔32、底部插孔34之間部位的外側(cè)部通過(guò)夾片5與頂部插孔32、底部插孔34的內(nèi)孔壁相連接，所述夾片5是上窄下寬、中空的圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，夾片5底部的直徑小于底部插孔34的直徑；
[0031]所述巖石擴(kuò)孔自鎖錨索還包括套設(shè)在錨固段外部的分瓣式圓管6，該分瓣式圓管6由上至下包括限位部61及其底部連接的多個(gè)瓣?duì)畈?2，限位部61為圓筒式結(jié)構(gòu)，限位部61的直徑大小位于鎖頭3頂部、底部的直徑之間，限位部61的內(nèi)部貫穿設(shè)置有錨固段，限位部61的底部與多個(gè)瓣?duì)畈?2的頂端相連接，瓣?duì)畈?2的頂端高于鎖頭3的頂部設(shè)置，瓣?duì)畈?2的底端位于鎖頭3的頂部、底部之間設(shè)置，且瓣?duì)畈?2的底端與底部擴(kuò)孔22的孔壁相連接；
[0032]所述張拉段位于上直孔21內(nèi)設(shè)置，錨固段位于上直孔21、底部擴(kuò)孔22內(nèi)設(shè)置，鎖頭3、分瓣式圓管6位于底部擴(kuò)孔22內(nèi)設(shè)置。
[0033]所述底部擴(kuò)孔22包括相互連接的中錐孔221、下直孔222，中錐孔221為上窄下寬的圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，中錐孔221的頂部與上直孔21同直徑相通，中錐孔221的底部與下直孔222同直徑相通。
[0034]所述灌漿料1為無(wú)機(jī)微膨脹灌漿料，其28(1抗壓強(qiáng)度等級(jí)大于等于150。
[0035]所述分瓣式圓管6的制造材料為02358鋼套管。
[0036]上述包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索的制作方法，所述制作方法依次包括以下步驟:
[0037]第一步:先在巖石上鉆直孔，再對(duì)該直孔的底部進(jìn)行擴(kuò)充以形成底部擴(kuò)孔22，擴(kuò)充完畢后即可得到外孔2，該外孔2由上至下包括依次連接的上直孔21、底部擴(kuò)孔22 ；
[0038]第二步:先制作多根碳纖維棒束4，每根碳纖維棒束4都由多根碳纖維棒絞制而成，再將碳纖維棒束4依次穿經(jīng)鎖頭3上的頂部插孔32、底部插孔34，當(dāng)碳纖維棒束4穿入底部插孔34時(shí)，將夾片5沿底部插孔34由下向上插入以固定碳纖維棒束4與鎖頭3，插入后，夾片5卡在碳纖維棒束4、底部插孔34的孔壁之間，此時(shí)，碳纖維棒束4、鎖頭3裝配完畢；
[0039]第三步:先將上述裝配完畢的碳纖維棒束4、鎖頭3 —并放入外孔2內(nèi)，再在錨固段的外部套入分瓣式圓管6，此時(shí)的分瓣式圓管6由上至下包括限位部61及其底部連接的多個(gè)瓣?duì)畈?2，瓣?duì)畈?2的底部與鎖頭3的頂部相接觸，然后在錨固段的外部套入與分瓣式圓管6同直徑的加壓套管7，該加壓套管7的底部與分瓣式圓管6的頂部相接觸，再給加壓套管7 —向下的力，下行的加壓套管7將分瓣式圓管6下壓，分瓣式圓管6被下壓的過(guò)程中，瓣?duì)畈?2會(huì)散開(kāi)，直至卡在鎖頭3頂部、底部之間的部位，此時(shí)，散開(kāi)的瓣?duì)畈?2的前端與底部擴(kuò)孔22的孔壁相連接以起到機(jī)械固定的效果，然后將加壓套管7取走，再?gòu)捻敳抗酀{孔31注入灌漿料1，該灌漿料1依次經(jīng)歷頂部灌漿孔31、底部灌漿孔33后溢入底部擴(kuò)孔22內(nèi)，然后由底部擴(kuò)孔22向上蔓延，當(dāng)灌漿料1蔓延至錨固段、張拉段的分界線八時(shí)停止灌漿，等灌漿料1凝固后，即可得到所述包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索。
[0040]所述第二步中，在碳纖維棒束4穿經(jīng)鎖頭3上的頂部插孔32、底部插孔34之前，先對(duì)碳纖維棒束4進(jìn)行編號(hào)。
[0041]本實(shí)用新型的原理說(shuō)明如下:
[0042]現(xiàn)有技術(shù)中采用的錨桿靠的是灌漿料與桿體之間的粘結(jié)力來(lái)提供錨固力，是純粹的摩擦力，該種設(shè)計(jì)的缺陷在于:首先，灌漿料與桿體之間的粘結(jié)力依賴(lài)灌漿料的化學(xué)作用，是一種化學(xué)力，而灌漿料不耐高溫、不耐濕、對(duì)環(huán)境濕度有特殊要求，非常易老化，其產(chǎn)生的錨固力可靠性不高；其次，僅僅依賴(lài)化合力提供的摩擦力，就需要較長(zhǎng)的灌漿長(zhǎng)度，這會(huì)增加施工難度與施工成本。
[0043]為克服以上缺陷，本實(shí)用新型在原本化學(xué)錨固力的基礎(chǔ)上增設(shè)了機(jī)械錨固力，具體如下:
[0044]機(jī)械咬合力:分瓣式圓管的瓣?duì)畈可㈤_(kāi)后會(huì)卡在鎖頭(錐臺(tái)式)頂部、底部之間的部位，散開(kāi)的瓣?duì)畈康那岸藭?huì)與擴(kuò)孔部分的孔壁相連接以起到機(jī)械固定的效果；
[0045]化學(xué)灌漿錨固力:凝固后的無(wú)機(jī)灌漿料與孔壁之間的粘結(jié)力以及灌漿料與碳纖維棒錨固段之間的粘結(jié)力。
[0046]將機(jī)械式錨固與粘接式錨固結(jié)合起來(lái)，相對(duì)于現(xiàn)有的其它錨固技術(shù)，不再是單純依靠化學(xué)錨固力，因此具備可靠性更高、錨固深度小、耐高溫、耐水、耐老化等優(yōu)點(diǎn)，特別是深孔自鎖錨固技術(shù)(底部擴(kuò)孔、分瓣式圓管、鎖頭)可應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力與非預(yù)應(yīng)力錨固，應(yīng)用范圍廣泛。
[0047]實(shí)施例1:
[0048]參見(jiàn)圖1-圖6，包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索，包括外孔2及其內(nèi)部設(shè)置的錨索、鎖頭3、瓣式圓管6，所述錨索包括錨固段與張拉段，錨固段的頂端與張拉段相連接，錨固段的底端與鎖頭3相連接，錨固段通過(guò)灌漿料1(灌漿料1為無(wú)機(jī)微膨脹灌漿料，其28(1抗壓強(qiáng)度等級(jí)大于等于150)與外孔2的內(nèi)壁相連接；所述錨索由多根碳纖維棒束4組成，每根碳纖維棒束4由多根碳纖維棒絞制而成；
[0049]所述外孔2由上至下包括依次連接的上直孔21與底部擴(kuò)孔22，上直孔21為圓筒結(jié)構(gòu)，底部擴(kuò)孔22為上窄下寬的圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，且上直孔21的橫截面窄于底部擴(kuò)孔22的橫截面；
[0050]所述鎖頭3是上窄下寬的圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，鎖頭3的頂部設(shè)置有頂部灌漿孔31與多個(gè)用于碳纖維棒束4插入的頂部插孔32，頂部灌漿孔31位于正中間，多個(gè)頂部插孔32繞頂部灌漿孔31均勻分布，鎖頭3的底部設(shè)置有底部灌漿孔33與多個(gè)用于碳纖維棒束4插入的底部插孔34，底部灌漿孔33位于正中間，多個(gè)底部插孔34繞底部灌漿孔33均勻分布，頂部灌漿孔31、底部灌漿孔33對(duì)應(yīng)設(shè)置，頂部插孔32、底部插孔34對(duì)應(yīng)設(shè)置，且底部插孔34的直徑大于頂部插孔32的直徑；所述碳纖維棒束4上位于頂部插孔32、底部插孔34之間部位的外側(cè)部通過(guò)夾片5與頂部插孔32、底部插孔34的內(nèi)孔壁相連接，所述夾片5是上窄下寬、中空的圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，夾片5底部的直徑小于底部插孔34的直徑；
[0051]所述分瓣式圓管6(分瓣式圓管6的制造材料為02358鋼套管，即對(duì)02358鋼套管的下半部分進(jìn)行切槽處理以得到多個(gè)瓣?duì)畈?2)由上至下包括限位部61及其底部連接的多個(gè)瓣?duì)畈?2，限位部61為圓筒式結(jié)構(gòu)，限位部61的直徑大小位于鎖頭3頂部、底部的直徑之間，限位部61的內(nèi)部貫穿設(shè)置有錨固段，限位部61的底部與多個(gè)瓣?duì)畈?2的頂端相連接，瓣?duì)畈?2的頂端高于鎖頭3的頂部設(shè)置，瓣?duì)畈?2的底端位于鎖頭3的頂部、底部之間設(shè)置，且瓣?duì)畈?2的底端與底部擴(kuò)孔22的孔壁相連接；
[0052]所述張拉段位于上直孔21內(nèi)設(shè)置，錨固段位于上直孔21、底部擴(kuò)孔22內(nèi)設(shè)置，鎖頭3、分瓣式圓管6位于底部擴(kuò)孔22內(nèi)設(shè)置。其中，底部擴(kuò)孔22可設(shè)計(jì)為相互連接的中錐孔221、下直孔222，中錐孔221為上窄下寬的圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，中錐孔221的頂部與上直孔21同直徑相通，中錐孔221的底部與下直孔222同直徑相通。
[0053]上述包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索的制作方法，所述制作方法依次包括以下步驟:
[0054]第一步:參見(jiàn)圖2，先在巖石上鉆直孔，再對(duì)該直孔的底部進(jìn)行擴(kuò)充以形成底部擴(kuò)孔22，擴(kuò)充完畢后即可得到外孔2，該外孔2由上至下包括依次連接的上直孔21、底部擴(kuò)孔22 ；
[0055]第二步:參見(jiàn)圖3、圖4，先制作多根碳纖維棒束4，每根碳纖維棒束4都由多根碳纖維棒絞制而成，再將碳纖維棒束4依次穿經(jīng)鎖頭3上的頂部插孔32、底部插孔34，當(dāng)碳纖維棒束4穿入底部插孔34時(shí)，將夾片5沿底部插孔34由下向上插入以固定碳纖維棒束4與鎖頭3，插入后，夾片5卡在碳纖維棒束4、底部插孔34的孔壁之間，此時(shí)，碳纖維棒束4、鎖頭3裝配完畢；在碳纖維棒束4穿經(jīng)鎖頭3上的頂部插孔32、底部插孔34之前，可對(duì)碳纖維棒束4進(jìn)行編號(hào)以加快裝配；
[0056]第三步:參見(jiàn)圖5、圖6，先將上述裝配完畢的碳纖維棒束4、鎖頭3 —并放入外孔2內(nèi)，再在錨固段的外部套入分瓣式圓管6，此時(shí)的分瓣式圓管6由上至下包括限位部61及其底部連接的多個(gè)瓣?duì)畈?2，瓣?duì)畈?2的底部與鎖頭3的頂部相接觸，然后在錨固段的外部套入與分瓣式圓管6同直徑的加壓套管7，該加壓套管7的底部與分瓣式圓管6的頂部相接觸，再給加壓套管7 —向下的力，下行的加壓套管7將分瓣式圓管6下壓，分瓣式圓管6被下壓的過(guò)程中，瓣?duì)畈?2會(huì)散開(kāi)，直至卡在鎖頭3頂部、底部之間的部位，此時(shí)，散開(kāi)的瓣?duì)畈?2的前端與底部擴(kuò)孔22的孔壁相連接以起到機(jī)械固定的效果，然后將加壓套管7取走，再?gòu)捻敳抗酀{孔31注入灌漿料1，該灌漿料1依次經(jīng)歷頂部灌漿孔31、底部灌漿孔33后溢入底部擴(kuò)孔22內(nèi)，然后由底部擴(kuò)孔22向上蔓延，當(dāng)灌漿料1蔓延至錨固段、張拉段的分界線4時(shí)停止灌漿，等灌漿料1凝固后，即可得到所述包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索(參見(jiàn)圖0。
【權(quán)利要求】
1.包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索，包括外孔(2)及其內(nèi)部設(shè)置的錨索、鎖頭(3)，所述錨索包括錨固段與張拉段，錨固段的頂端與張拉段相連接，錨固段的底端與鎖頭(3)相連接，且錨固段通過(guò)灌漿料(I)與外孔(2)的內(nèi)壁相連接，其特征在于:所述外孔(2)由上至下包括依次連接的上直孔(21)與底部擴(kuò)孔(22)，上直孔(21)為圓筒結(jié)構(gòu)，底部擴(kuò)孔(22)為上窄下寬的圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，且上直孔(21)的橫截面窄于底部擴(kuò)孔(22)的橫截面；所述錨索由多根碳纖維棒束(4)組成，每根碳纖維棒束(4)由多根碳纖維棒絞制而成；所述鎖頭(3)是上窄下寬的圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，鎖頭(3)的頂部設(shè)置有頂部灌漿孔(31)與多個(gè)用于碳纖維棒束(4)插入的頂部插孔(32)，頂部灌漿孔(31)位于正中間，多個(gè)頂部插孔(32)繞頂部灌漿孔(31)均勻分布，鎖頭(3)的底部設(shè)置有底部灌漿孔(33)與多個(gè)用于碳纖維棒束(4)插入的底部插孔(34)，底部灌漿孔(33)位于正中間，多個(gè)底部插孔(34)繞底部灌漿孔(33)均勻分布，頂部灌漿孔(31)、底部灌漿孔(33)對(duì)應(yīng)設(shè)置，頂部插孔(32)、底部插孔(34)對(duì)應(yīng)設(shè)置，且底部插孔(34)的直徑大于頂部插孔(32)的直徑；所述碳纖維棒束(4)上位于頂部插孔(32)、底部插孔(34)之間部位的外側(cè)部通過(guò)夾片(5)與頂部插孔(32)、底部插孔(34)的內(nèi)孔壁相連接，所述夾片(5)是上窄下寬、中空的圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，夾片(5)底部的直徑小于底部插孔(34)的直徑；所述巖石擴(kuò)孔自鎖錨索還包括套設(shè)在錨固段外部的分瓣式圓管(6)，該分瓣式圓管(6)由上至下包括限位部(61)及其底部連接的多個(gè)瓣?duì)畈?62)，限位部(61)為圓筒式結(jié)構(gòu)，限位部(61)的直徑大小位于鎖頭(3)頂部、底部的直徑之間，限位部(61)的內(nèi)部貫穿設(shè)置有錨固段，限位部(61)的底部與多個(gè)瓣?duì)畈?62)的頂端相連接，瓣?duì)畈?62)的頂端高于鎖頭(3)的頂部設(shè)置，瓣?duì)畈?62)的底端位于鎖頭(3)的頂部、底部之間設(shè)置，且瓣?duì)畈?62)的底端與底部擴(kuò)孔(22)的孔壁相連接； 所述張拉段位于上直孔(21)內(nèi)設(shè)置，錨固段位于上直孔(21)、底部擴(kuò)孔(22)內(nèi)設(shè)置，鎖頭(3)、分瓣式圓管(6)位于底部擴(kuò)孔(22)內(nèi)設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索，其特征在于:所述底部擴(kuò)孔(22)包括相互連接的中錐孔(221)、下直孔(222)，中錐孔(221)為上窄下寬的圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，中錐孔(221)的頂部與上直孔(21)同直徑相通，中錐孔(221)的底部與下直孔(222)同直徑相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索，其特征在于:所述灌漿料(I)為無(wú)機(jī)微膨脹灌漿料，其28d抗壓強(qiáng)度等級(jí)大于等于M50。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的包括碳纖維棒束的巖石擴(kuò)孔自鎖錨索，其特征在于:所述分瓣式圓管(6)的制造材料為Q235B鋼套管。
【文檔編號(hào)】E02D5/74GK204139166SQ201420506373
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】周劍波, 高作平, 陳明祥, 張暢 申請(qǐng)人:武漢武大巨成結(jié)構(gòu)股份有限公司