[发明专利]用于既有锚固工程质量检测的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及锚固工程质量检测和应力补强的装置和方法，特别涉及一种 用于既有锚固工程长期质量检测和应力补强的装置和方法。

背景技术

预应力锚索(杆)加固工程在大坝加固、滑坡治理、高陡边坡加固、地 下洞室加固、深基坑加固等岩土工程(一般统称为锚固工程)中得到大量应 用。这些锚固工程由于采用预应力锚索技术，可以在需加固结构物的施工过 程中，以及在交付使用前，预先对需加固工程施加较大的预应力，使得被加 固的结构物保持稳定。

但是大量的工程实践和理论分析证明，随着时间的推移，预应力锚索的 加固性能由于众多的因素发生改变。例如由于长期高应力状态下岩土体、钢 绞线本身的蠕变、徐变作用下，锚索的预应力将产生损失。而且这一问题已 得到工程界的认知和忧虑。同时由于锚索四周地质条件、水文条件会因土体 开挖等人为工程而可能发生改变，进而导致锚固工程中的锚索锚固段岩土体 的粘结强度发生改变，尤其是砂浆的不透水性造成砂浆与岩土体之间地下水 的积聚，将严重降低锚固段砂浆体与岩土体之间的粘结强度，因此随着时间 的推移，锚索的承载性能可能会逐渐降低。另外，由于目前锚索施工防腐蚀 的工艺尚未完全解决，钢绞线的锈蚀也将严重降低锚索的承载性能。目前国 内外已不断出现由于锚固工程失效造成工程破坏的实例。

锚固工程中锚索的应力损失以及承载性能的降低，将对预应力锚索加固 的工程造成极大安全隐患。随着时间的推移，一旦锚索预应力损失到一定程 度或锚索承载性能小于设计强度指标，被加固的结构物将随之发生破坏。加 之锚索工程为隐蔽工程，破坏之前外部没有明显的征兆，属突发型破坏。而 采用预应力锚索加固的工程一般多为安全性要求较高的工程，如大坝、大型 滑坡、高陡边坡、地下洞室、矿山巷道、深基坑等等，这些工程一旦发生突 发破坏，将对人民的财产安全造成不可估量的巨大损失。

因此对锚固工程的锚固状态进行定期的检测和评估，通过检测和评估随 时掌握锚索的锚固状态：包括预应力的损失、锚固段岩土体的残余粘结强度、 钢绞线材质残余强度情况，以便提前发现或预测综合锚固性能的不足，针对 问题提前采取相应的处理措施来保证锚固工程的长期安全，成为解决前述问 题的途径。

目前，对于锚索预应力长期的变化，采用的方法是选取有代表性的锚索 (杆)埋设和安装锚索(杆)应力计，通过应力检测仪量测应力计，以随时 掌握锚索的应力情况。但是，由于锚索(杆)应力计价格比较昂贵，会大大增 加工程造价，造成当前大多锚固工程为节省造价而没有安装；而且锚索应力 计在野外工作，受环境影响较大，工作寿命无法保证，一般只有3年的使用 寿命。而对于锚固工程的其它长期承载性能，包括残余锚固强度、材质残余 强度，目前尚未有检测办法。

另外，大部分的锚固工程在完工并验收合格后，外露于锚孔外用于检测 用钢绞线大多都被剪断，因此，也给既有锚固工程的后期检测工作带来很大 的困难，因此目前尚未有专门针对既有锚固工程的后期质量进行检测和补偿 的装置和方法。

发明内容

本发明旨在针对现有技术的不足，提供一种既有锚固工程质量检测的方 法，采用本发明的检测方法，可以测算出既有锚固工程锚索现有的预应力。

另外，本发明还特别针对在用于检测用钢绞线已被剪断的既有锚固工程， 专门设计出一种钢绞线接长的检测装置，采用本发明的检测装置，将锚索端 头残留的钢绞线接长后进行张拉，再按照本发明的检测方法进行检测，并对 预应力损失的既有锚固工程继续采用该装置进行拉力补强，从而实现定期对 锚固工程进行锚固性能的质量检测，提前发现和预测锚固工程锚固性能的变 化，掌握锚固工程结构物的安全稳定性，以便及时采取补强措施，防止锚固 工程结构物发生破坏。

本发明采用如下技术方案：

一种用于既有锚固工程质量检测的装置，包括：

第一工具锚，为大小、形状与所检测的既有锚固工程工作锚外残留的外 露部分钢绞线相匹配的圆柱板，该第一工具锚的柱体外缘设置有螺纹结构， 该第一工具锚中设置有匹配安装该既有锚固工程工作锚外残留的外露部分钢 绞线的锚孔，所述锚孔为朝既有工作锚方向渐缩锥度的锥形孔，该锥形孔中 还匹配设置有限位夹片；该第一工具锚与所述既有工作锚之间还设置有用于 对所述第一工具锚限位夹片进行限位的薄钢板，该夹片限位薄钢板中开设有 刚好允许所述外露部分钢绞线穿过的圆孔；