[发明专利]一种玄武岩纤维预应力锚索系统及其锚固方法

说明书

本发明公开了一种玄武岩纤维预应力锚索系统及其锚固方法，该系统通过设置玄武岩纤维锚索代替传统的钢丝束或钢绞线，避免了在地下富水环境下的锈蚀问题，改善了传统锚索系统长期运营阶段的蠕变松弛现象，提升了锚索柔性支护效能，延长了传统锚索的使用寿命；通过在锚固段设置外表面呈锯齿型的尾端锚固器与玄武岩纤维锚索配合，增大了锚固浆液与锚索的机械咬合力，提高了玄武岩纤维锚索系统的整体性，能够有效提升锚索系统极限承载力，减小锚索系统发生蠕变的概率；在工作锚外侧采用编织方式将锚索端头连接为一个整体以减小玄武岩纤维锚索出现松弛的概率，有效减轻长期使用过程的锚索松弛现象，提高锚索系统的整体稳定性，延长使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种锚固装置，具体涉及一种玄武岩纤维预应力锚索系统及其锚固方法。

背景技术

预应力锚索技术因结构简单、经济高效，作为锚固工程中限制变形、改善岩土体应力状态、提高岩土体稳定性的加固措施之一，已经被众多工程应用所证实。近年来，在隧道边坡、深基坑、水库坝基、矿井硐室等各个领域广泛性的应用，预应力锚索技术体现出很强实用性。

预应力锚索作为边坡、围岩硐室与隧道加固工程常用的主动加固技术。而常用的平行钢丝束与钢绞线等传统预应力张拉索因材质原因容易出现锈蚀失效、蠕变松弛等各种病害，锚索支护系统体系极易因各种病害出现突然失效。为保证传统预应力锚索安全运营，锚固系统运营维护难度较大、费用较高。因此，需要一种新型预应力锚索系统更加合理进行工程锚固。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种玄武岩纤维预应力锚索系统，有效解决地下水丰富地区传统预应力锚索突然失稳的问题，避免了在地下富水环境下的钢材锈蚀问题，改善了传统锚索系统长期运营阶段的蠕变松弛现象，提升了锚索柔性支护效能，延长了传统锚索的使用寿命，提升了预应力锚索系统的可靠性。

本发明的另一目的是提供一种上述预应力锚索系统的锚固方法。

技术方案：一种玄武岩纤维预应力锚索系统，其特征在于，包括预应力工作锚具系统、尾端锚固器、玄武岩纤维锚索以及位于预应力工作锚具系统和尾端锚固器之间的集束器；所述预应力工作锚具系统包括工作锚盘和位于所述工作锚盘外侧的限位装置；所述尾端锚固器具有锯齿形的外侧表面以及多个索孔道，所述索孔道在指向所述工作锚盘方向的直线上延伸并贯穿尾端锚固器；所述玄武岩纤维锚索具有玄武岩纤维索股，所述玄武岩纤维索股自工作锚盘的外侧沿着工作锚盘、集束器、尾端锚固器的一个索孔道、该尾端锚固器的另一个索孔道、集束器、工作锚盘的路径来回穿设至少一次，玄武岩纤维索股的端头通过所述限位装置固定在工作锚盘的外侧，并在限位装置的外侧编织合成一股。

作为一种实施方式，所述玄武岩纤维锚索具有多根玄武岩纤维索股，每根玄武岩纤维索股沿着所述路径来回穿设一次。

其中，在所述限位装置的外侧，每根所述玄武岩纤维索股的两个端头编织合成一股，形成该玄武岩纤维索股的编织部分，相邻的两根玄武岩纤维索股的编织部分相互交叉。通过编织使得索股形成整体的同时进行相互限位以改善索股松弛现象。

其中，在所述限位装置的外侧，每根所述玄武岩纤维索股的两个端头分别与相邻的两根玄武岩纤维索股的各自的一个端头编织并依次串联形成整体。使得玄武岩纤维索股因相应连接形成限位。

作为另一种实施方式，所述玄武岩纤维锚索仅具有一根所述玄武岩纤维索股，该玄武岩纤维索股沿着所述路径来回穿设多次直至填充所有索孔道。

根据不同预应力要求设置所述尾端锚固器的数量；对于集中端头锚固类≤200KN的预应力锚索，设置一个尾端锚固器；对于集中端头锚固类≥600KN的预应力锚索和端头扩大型预应力锚索，设置至少两个尾端锚固器。

所述预应力工作锚具系统的各部件采用玄武岩纤维与树脂基体制成和/或采用玄武岩纤维与树脂基体涂覆的金属材料制成；所述尾端锚固器采用玄武岩纤维与树脂基体制成。