[发明专利]一种多股玻璃纤维预应力锚杆及其施工方法

权利要求书

1.一种多股玻璃纤维预应力锚杆，其特征在于：所述锚杆结构由玻璃纤维杆体(1)、定位支架、导向帽(4)、固定楔、钢垫板(7)、锚具、锁紧螺母(10)、锚杆外护套(11)组成；

所述玻璃纤维杆体(1)是锚杆结构的主要传力构件，采用玻璃纤维增强体与聚乙烯基体复合材料，其外表面带有螺纹；玻璃纤维杆体(1)的前端由固定楔夹紧固定于导向帽(4)中，后端采用锁紧螺母(10)固定在锚具上；在锚固前采用张拉设备张拉玻璃纤维杆体(1)，从而使玻璃纤维杆体(1)具有一定的预应力；多股玻璃纤维杆体(1)共同安装于一根锚杆结构中，多股玻璃纤维杆体(1)靠近锚具部分采用锚杆外护套(11)包裹保护，称为锚杆自由段；多股玻璃纤维杆体(1)靠近导向帽(4)部分采用定位支架支撑，称为锚杆锚固段；

所述导向帽(4)为带有尖端的筒帽形钢制构件，位于整个锚杆结构的最前端，在锚杆打入时起导向作用；

所述固定楔为留有固定孔的圆柱形钢制构件，其外径与导向帽(4)的内径相等，固定楔上的固定孔的直径与玻璃纤维杆体(1)的直径相等，多股玻璃纤维杆体(1)穿过固定楔上的固定孔，将带有多股玻璃纤维杆体(1)的固定楔压入导向帽(4)内，可夹紧固定玻璃纤维杆体(1)；固定楔按锚杆结构所采用的玻璃纤维杆体(1)的数量，分为三孔固定楔(5)和四孔固定楔(6)两种规格；

所述锚具为多孔圆盘形钢制构件，用于固定玻璃纤维杆体(1)，锚具上留有的锚固孔的直径等于玻璃纤维杆体(1)的外径；在施工过程中，玻璃纤维杆体(1)的后端通过锚具的锚固孔，采用张拉设备张拉玻璃纤维杆体(1)后，采用锁紧螺母(10)将其后端固定在锚具上；锚具按锚杆结构所采用的玻璃纤维杆体(1)的数量，分为三孔锚具(8)和四孔锚具(9)两种规格；

所述钢垫板(7)为钢制构件，中间留有穿过锚杆结构的孔洞，位于锚梁(12)侧面，用于固定锚具，钢垫板(7)将锚杆结构的拉力传递给锚梁(12)结构；

所述锚杆外护套(11)安装于锚杆自由段，为硬质PVC塑料管，两端用细钢丝扎紧并密封，锚杆外护套(11)的底端一定长度范围内采用膨胀剂填充并封堵，外绕工程胶布固定；在锚杆灌注施工过程中，锚杆外护套(11)外侧与土层之间的空隙用水泥浆注满；

所述定位支架安装于锚杆锚固段，多个定位支架沿锚杆结构的轴线等距分布；定位支架是固定支撑多股玻璃纤维杆体(1)的异形薄壁筒状构件，采用玻璃纤维增强体与聚乙烯基体复合材料材质，定位支架的中间留有一定尺寸的管孔，用于穿过注浆管，定位支架的外侧留有“凹”形定位槽和定位翼板，“凹”形定位槽的作用是支撑定位玻璃纤维杆体(1)，定位翼板的作用是使定位支架能够始终固定于锚孔中央，采用细钢丝将多股玻璃纤维杆体(1)绑扎固定在定位支架上；所述定位支架按其所支撑的玻璃纤维杆体(1)数量有两种规格，分别为三孔定位支架(2)和四孔定位支架(3)，三孔定位支架(2)的侧面有三条“凹”形定位槽和三组定位翼板，四孔定位支架(3)的侧面有四条“凹”形定位槽和四组定位翼板。

2.根据权利要求1所述的多股玻璃纤维预应力锚杆，其施工方法的特征在于：主要施工步骤如下：

1)锚孔定位：在边坡或基坑的开挖作业完成后，立即设置锚梁(12)，随后将锚孔位置准确放在锚梁(12)上的设计位置上；

2)锚孔钻制：根据锚固地层的类型、锚孔孔径、锚孔深度以及施工场地条件等来选择合适的钻孔设备，根据工程地质条件采用干钻法或水钻法，以保证孔壁的粘结性；搭设满足承载力和稳定性要求的脚手架，根据锚孔位置安装并固定钻机，开展锚孔钻进施工，将锚孔钻进至设计深度；

3)锚孔清理：锚孔钻进至设计深度后，继续以稳定转速钻孔1～2分钟，充分清理锚孔内的渣土，防止孔底产生尖灭等现象；

4)锚杆安装：锚孔钻制结束后，必须经过检验，才能进行锚杆安装；将注浆管插入多股玻璃纤维预应力锚杆结构中，使多股玻璃纤维杆体(1)围绕在注浆管外侧，注浆管依次穿过定位支架中间的管孔，插入至邻近导向帽(4)的位置；将内插有注浆管的多股玻璃纤维预应力锚杆结构放入锚孔中，并伸入设计长度；

5)锚孔注浆：按照设计要求，通过注浆管向锚孔内灌入标准标号的水泥浆；

6)张拉封锚：待灌注水泥浆形成一定设计强度后，在锚梁(12)上安装钢垫板(7)和锚具，将玻璃纤维杆体(1)穿过锚具上的锚固孔；通过现场张拉试验，确定张拉锁定工艺，采用张拉设备分级张拉玻璃纤维杆体(1)，张拉完成后立即使用锁紧螺母(10)牢固固定玻璃纤维杆体(1)，实现封锚，完成多股玻璃纤维预应力锚杆结构的施工。