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1、10申请公布号CN102051878A43申请公布日20110511CN102051878ACN102051878A21申请号200910210863022申请日20091111E02D5/7420060171申请人中国水利水电科学研究院地址100038北京市海淀区复兴路甲一号申请人北京中水科海利工程技术有限公司72发明人刘致彬鲁一晖吕小彬张家宏李炳奇74专利代理机构北京汇智英财专利代理事务所11301代理人郑玉洁54发明名称新型压力分散型锚固装置及方法57摘要一种新型压力分散型锚固装置，包括数根无粘结钢绞线；数个圆锥台形金属承载体，其内设有垂直的内部空腔及位于所述内部空腔的连接板；以及数个固。
2、定锚具；所述无粘结钢绞线分别穿过所述各内部空腔及连接板，并分别利用所述固定锚具对应固定于前述各连接板底侧。一种制造上述锚固装置的锚固方法是首先在地面组装制成数个标准锚固单元；然后将各标准单元组装成整个锚索；最后圆锥台形承载体内部以特殊的高强水泥砂浆充填密实，以确保施加荷载过程中不被损坏。本发明不仅仅使最大剪应力值大大减小，同时由于圆锥形承载体在张拉过程中产生横向挤压作用，可提高锚固段的抗剪强度，从而提高了锚索的承载能力或抗拉拔力。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页CN102051884A1/1页21一种新型压力分散型锚固装置，其特征在。
3、于至少包括数根无粘结钢绞线；数个圆锥台形金属承载体，其内设有垂直的内部空腔及位于所述内部空腔的连接板；以及数个固定锚具；所述无粘结钢绞线分别穿过所述各内部空腔及连接板，并分别利用所述固定锚具对应固定于前述各连接板底侧。2如权利要求1所述的新型压力分散型锚固装置，其特征在于所述承载体的连接板位于所述内部空腔的中部或底侧，所述连接板上设有数个通孔。3如权利要求1所述的新型压力分散型锚固装置，其特征在于所述承载体锥度为1/12至1/8。4如权利要求3所述的新型压力分散型锚固装置，其特征在于所述承载体锥度为1/10。5如权利要求1所述的新型压力分散型锚固装置，其特征在于所述承载体的外壳为球墨铸铁或铸钢。
4、材料。6如权利要求2所述的新型压力分散型锚固装置，其特征在于所述承载体等距离或非等距离排列于锚孔轴向方向，并串联成一整体，每下一层承载体内的无粘结钢绞线均穿过位于其上面的各承载体的通孔。7如权利要求16任一项所述的新型压力分散型锚固装置，其特征在于所述每一个承载体至少有一根无粘结钢绞线作用其上，一根无粘结钢绞线居中布置于所述连接板上，二根以上无粘结钢绞线则对称布置于所述连接板上。8使用权利要求16任一项所述锚固装置的新型压力分散型锚固方法，其特征在于所述新型压力分散型锚固装置在地面组装完成后，圆锥台形承载体内部以特殊的高强水泥砂浆充填密实，以确保施加荷载过程中不被损坏。9如权利要求8所述的新型。
5、压力分散型锚固方法，其特征在于所述新型压力分散型锚固装置是在锚孔外组装制成的标准锚固单元，使用时将各标准单元组装成整个锚索后再装入锚孔内。权利要求书CN102051878ACN102051884A1/3页3新型压力分散型锚固装置及方法技术领域0001本发明关于一种新型压力分散型锚固装置，尤其是一种可将压力分散，提高抗剪强度及锚索承载能力或抗拉拔力的分散型锚固装置。背景技术0002普通的拉力型锚索在张拉过程中容易产生锚固段剪切应力集中，注浆体受拉伸出现裂缝，因而降低了内锚头的可靠性及安全性，不适应复杂的地质条件，尤其是腐蚀性环境更是如此。0003目前国内外公认压力分散型锚固方法是比较科学、合理的。
6、。其主要特点是将整个锚索荷载均匀地分散在整个锚固段上，使最大剪应力值大大减小，因而达到安全可靠的锚固效果。如图1A图1B所示，若总荷载P集中在一处时，其最大剪应力值为；那么总荷载P分散在3块承压板时，则每一块承压板处的最大剪应力值约为1/3。0004但是，现有的压力分散型锚索，在施加荷载过程中，仅仅在锚索方向上向周围水泥浆体和围岩施加挤压作用，根本没有横向挤压作用。此外，现有的压力分散型锚固装置及方法，在施工过程中工艺复杂，且无法形成统一的标准。发明内容0005本发明的目的在于提供一种分散压力的压力分散型锚固装置及其方法。0006本发明的又一目的在于提供一种具有高抗剪强度及高承载能力或抗拉拔力。
7、的压力分散型锚固装置及其方法。0007本发明的再一目的在于提供一种施工程序标准化，从而简化施工压力的分散型锚固装置及其方法。0008为达到上述目的，本发明采用如下技术手段0009一种新型压力分散型锚固装置，至少包括0010数根无粘结钢绞线；0011数个圆锥台形金属承载体，其内设有垂直的内部空腔及位于所述内部空腔的连接板；以及0012数个固定锚具；0013所述无粘结钢绞线分别穿过所述各内部空腔及连接板，并分别利用所述固定锚具对应固定于前述各连接板底侧。0014一种使用上述锚固装置的新型压力分散型锚固方法是，所述新型压力分散型锚固装置在地面组装完成后，圆锥台形承载体内部以特殊的高强水泥砂浆充填密实。
8、，以确保施加荷载过程中不被损坏。0015本发明的有益效果在于，不仅仅整个锚索荷载均匀地分散在整个锚固段上，使最大剪应力值大大减小，因而达到安全可靠的锚固效果。同时还采用了楔形原理，将每块承压板改为承载体，并设计成正圆锥台形，这样在施加荷载过程中，圆锥台形承载体就会向周围说明书CN102051878ACN102051884A2/3页4水泥浆体和围岩施加横向挤压作用，因而使锚固段的抗剪强度提高，从另一方面又提高了锚索的承载能力或抗拉拔力，充分发挥了锚固段的作用。本发明可将所需要的锚索制成标准的锚固单元，这样就能促使施工程序标准化，从而简化施工。附图说明0016图1A是压力型锚固装置的剪应力分布图。。
9、0017图1B是压力分散型锚固装置的剪应力分布图。0018图2是本发明第一实施例的承载体布置示意图。0019图3是本发明第二实施例的承载体布置示意图。0020主要元件符号说明00211承载体2空腔3无粘结钢绞线00224连接板5固定锚具6通孔具体实施方式0023本新型压力分散型锚固装置，包括数根无粘结钢绞线3；数个圆锥形金属承载体1，其外壳为球墨铸铁或铸钢材料制成，承载体锥度为1/10左右，在该圆锥台形金属承载体1内设有垂直的内部空腔2及连接板4，连接板4位于所述空腔2内部或底侧，且连接板4上设有数个通孔6；以及数个固定锚具5；所述无粘结钢绞线3分别穿过所述各内部空腔2及连接板4，并分别利用所。
10、述固定锚具5对应固定于前述各连接板4的底侧。每一个承载体1至少有一根无粘结钢绞线3作用其上，当无粘接钢绞线3的数量为一根时，则居中布置，当无粘接钢绞线3的数量为两根以上时，则对称布置，这样可以均匀分散承重，避免受力不均的情况。0024承载体1呈圆锥台形，是利用了楔形原理，将原承压板改为承载体，并设计成正圆锥台形，这样在施加荷载过程中，圆锥台形承载体1就会向周围水泥浆体和围岩施加横向挤压作用，因而使锚固段的抗剪强度提高，从另一方面又提高了锚索的承载能力或抗拉拔力，充分发挥了锚固段的作用。0025承载体1的外形设计成正圆锥台形是最优选方案，圆锥体的底面直径为D，顶面直径为D，圆锥体的高度为H，圆锥。
11、体的顶端半夹角为，则圆锥体的锥度为受轴向力和横向力的接合面的锥度一般为1/12至1/8，较佳为1/10。显然，圆锥体的底面直径D、顶面直径D及其高度H彼此不能任意选取。为了顺利下索，底面直径D需小于锚孔直径；顶面直径D的大小需考虑固定锚具的排列及绞线的穿过，圆锥体的高度H会直接影响到横向挤压力的大小。总之，圆锥形承载体的底面直径D、顶面直径D及圆锥体的高度H需用试验设计的方法确定。0026圆锥台形承载体1的数目，根据需要的锚固力和要求的应力分布情况可以是1个或数个。若干个圆锥台形承载体1在锚固段内的布置，有两种方式整体式布置及分离式布置。0027参照图2所示，为本发明第一实施例的承载体布置示意。
12、图，本实施例为承载体1的整体式布置，即各承载体1等距离排列于锚孔轴向方向，并串联成一整体，每下一层承载体说明书CN102051878ACN102051884A3/3页51承载的无粘结钢绞线3均穿过位于其上面的各承载体1的通孔6，每个承载体所分担的荷载可任意安排调整。按照此种排列方式的锚固装置适用于整体性较完整的岩层地基。0028参照图3所示，为本发明第二实施例的承载体布置示意图。于本实施例中，本新型压力分散型锚固装置的结构、构造与第一实施例中大致相同，只是其中承载体1的连接板4位于所述空腔2内部。0029本实施例为承载体1的分离式布置，即各承载体1彼此互相分开，等距离或非等距离排列，每下一层承。
13、载体1承载的无粘结钢绞线3均穿过位于其上面的各承载体1的通孔6，每个承载体所分担的荷载可任意安排调整。按照此种排列方式的锚固装置适用于较软弱破碎的岩层地基，根据实际的岩层地基碎块的分布来调整承载体1的位置更加灵活方便。0030制造上述新型压力分散型锚固装置的方法为首先，先将上述新型压力分散型锚固装置在锚孔外组装制成标准锚固单元，每个承载体1与一根或数根无粘结钢绞线3包括端部固定锚具5就构成了内锚头的一个锚固单元，若干个锚固单元则构成了新型压力分散型锚索的内锚头结构，使用时将整个标准锚固单元装入锚孔。由于能将所需要的锚索制成标准的锚固单元，这样就能促使施工程序标准化，从而简化施工。待组装完成后，承载体1内部以特殊的高强水泥砂浆充填密实，以确保施加荷载过程中不被损坏，同时可对固定锚具5与无粘接钢绞线3的连接部位起到双层防护作用。其中的承载体1的外壳是球墨铸铁或铸钢材料。0031本发明除保持压力分散型的优点使剪应力分布趋于均匀外，还采用了楔形原理，以提高锚固段的抗剪强度，从而提高锚索承载能力或抗拉拔力的分散型锚固装置。说明书CN102051878ACN102051884A1/2页6图1A图1B图2说明书附图CN102051878ACN102051884A2/2页7图3说明书附图CN102051878A。