[实用新型]包括碳纤维棒束的岩石扩孔自锁锚索

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土锚固领域，尤其涉及一种包括碳纤维棒束的岩石扩孔自锁锚索，具体适用于在原本化学灌浆锚固力的基础上提供机械锚固力，并通过碳纤维棒束增强抗疲劳性能。 

背景技术

岩土锚固是岩土工程领域的重要分支，岩土锚固技术能充分调用和提高岩土体的自身强度和自稳能力，改善岩土体的应力状态，大大缩小结构物体积和减轻结构物的自重，显著地节省工程材料，提高施工过程的安全性。岩土锚固技术已经成为提高岩土工程稳定性和解决复杂岩土工程稳定问题最经济、最有效的方法之一，已在我国边坡、隧洞、地下工程、矿井、基坑及抗浮、抗倾结构等工程建设中获得广泛应用。 

岩土锚固的迅速发展是和岩土锚固技术进步紧密相关的，近年来，我国岩土锚固技术得到了快速的发展，特别是在民用建筑地下室抗浮工程中应用非常广，但目前采用的常规普通锚杆存在以下缺陷： 

缺陷1：常规普通锚杆的原理是由灌注胶结料的粘结作用来提供单一的锚固力，不耐高温，对环境湿度有特殊要求，存在老化问题。

缺陷2：常规普通锚杆的杆体材料通常为精轧螺纹钢，在长期承受动力荷载作用下，要求杆体材料有较好的抗疲劳性能，但目前国内精轧螺纹钢材质不稳定，用于风机基础等脉动荷载工况下曾出现过疲劳破坏，因此有必要研制一种新型的杆体材料，不仅有较高的强度也有很好的抗疲劳性能。 

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的锚固力单一、不耐老化、抗疲劳性能较弱的缺陷与问题，提供一种锚固力多元化、耐老化、抗疲劳性能较强的包括碳纤维棒束的岩石扩孔自锁锚索。 

为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：包括碳纤维棒束的岩石扩孔自锁锚索，包括外孔及其内部设置的锚索、锁头，所述锚索包括锚固段与张拉段，锚固段的顶端与张拉段相连接，锚固段的底端与锁头相连接，且锚固段通过灌浆料与外孔的内壁相连接； 

所述外孔由上至下包括依次连接的上直孔与底部扩孔，上直孔为圆筒结构，底部扩孔为上窄下宽的圆锥台结构，且上直孔的横截面窄于底部扩孔的横截面；

所述锚索由多根碳纤维棒束组成，每根碳纤维棒束由多根碳纤维棒绞制而成；

所述锁头是上窄下宽的圆锥台结构，锁头的顶部设置有顶部灌浆孔与多个用于碳纤维棒束插入的顶部插孔，顶部灌浆孔位于正中间，多个顶部插孔绕顶部灌浆孔均匀分布，锁头的底部设置有底部灌浆孔与多个用于碳纤维棒束插入的底部插孔，底部灌浆孔位于正中间，多个底部插孔绕底部灌浆孔均匀分布，顶部灌浆孔、底部灌浆孔对应设置，顶部插孔、底部插孔对应设置，且底部插孔的直径大于顶部插孔的直径；所述碳纤维棒束上位于顶部插孔、底部插孔之间部位的外侧部通过夹片与顶部插孔、底部插孔的内孔壁相连接，所述夹片是上窄下宽、中空的圆锥台结构，夹片底部的直径小于底部插孔的直径；

所述岩石扩孔自锁锚索还包括套设在锚固段外部的分瓣式圆管，该分瓣式圆管由上至下包括限位部及其底部连接的多个瓣状部，限位部为圆筒式结构，限位部的直径大小位于锁头顶部、底部的直径之间，限位部的内部贯穿设置有锚固段，限位部的底部与多个瓣状部的顶端相连接，瓣状部的顶端高于锁头的顶部设置，瓣状部的底端位于锁头的顶部、底部之间设置，且瓣状部的底端与底部扩孔的孔壁相连接；

所述张拉段位于上直孔内设置，锚固段位于上直孔、底部扩孔内设置，锁头、分瓣式圆管位于底部扩孔内设置。

所述底部扩孔包括相互连接的中锥孔、下直孔，中锥孔为上窄下宽的圆锥台结构，中锥孔的顶部与上直孔同直径相通，中锥孔的底部与下直孔同直径相通。 

所述灌浆料为无机微膨胀灌浆料，其28d抗压强度等级大于等于M50。 

所述分瓣式圆管的制造材料为Q235B钢套管。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为： 

1、本实用新型包括碳纤维棒束的岩石扩孔自锁锚索中的设备包括外孔及其内部设置的锚索、圆锥台结构的锁头、分瓣式圆管，其中，外孔由上至下包括依次连接的上直孔与底部扩孔，底部扩孔的截面宽于上直孔，该设计的目的不仅是为了给锁头上注入的灌浆料提供蔓延空间，更关键的在于给分瓣式圆管上的瓣状部提供机械配合，确保瓣状部在下压卡在锁头上后，四散开的瓣状部的底端能与底部扩孔的内孔壁相互卡接以实现机械固定，即以机械咬合力实现锚固，从而在原本化学灌浆料提供的化学灌浆锚固力的基础上，增加一种新的锚固力，进而克服现有技术中锚固力单一的缺陷。因此，本实用新型不仅具备化学灌浆锚固力，而且具备机械锚固力，锚固力多元化。