一种工厂定制的锚索及其施工方法

文档序号:252826 发布日期:2021-11-16 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 一种工厂定制的锚索及其施工方法 (Factory-customized anchor cable and construction method thereof ) 是由 周建明 于 2021-09-02 设计创作,主要内容包括:本发明揭示了一种工厂定制的锚索及其施工方法,其锚索按设计方案图纸的长度截取定制,且锚索尾部的套管、钢绞线表面设有至少反映长度规格的成型码。基于锚索常规的施工过程完成钻孔后,选择长度规格对应钻孔深度的锚索,将锚索头部自孔的敞口插入其中直达孔底,锚索尾部的成型码外露于敞口,经注浆、等待固化、张拉完成锚索安装,并通过尾部的成型码核检埋设深度。应用本发明锚索及其施工方法,通过工厂计算机编程定制成型码,赋予了每根锚索成品准确而易读的长度标识,得以杜绝现场任何方式的造假性标记手段;有利于对完成固化成型的锚索开展核检工作及补张拉作业,也为设计人员了解真实用料、优化设计提供可能。(The invention discloses a factory-customized anchor cable and a construction method thereof. After drilling is completed based on the conventional construction process of the anchor cable, the anchor cable with the length specification corresponding to the drilling depth is selected, the head of the anchor cable is inserted into the opening of the hole and directly reaches the bottom of the hole, the forming code at the tail of the anchor cable is exposed out of the opening, the anchor cable is installed after grouting, curing and tensioning are performed, and the embedding depth is checked through the forming code at the tail. By applying the anchor cable and the construction method thereof, the finished product of each anchor cable is endowed with accurate and readable length identification through the factory computer programming and customizing molding codes, so that any on-site fake marking means can be avoided; the anchor cable fixing device is beneficial to carrying out nuclear detection work and supplementary tensioning work on the anchor cable which is solidified and formed, and provides possibility for designers to know real materials and optimize design.)

一种工厂定制的锚索及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种岩土锚固所用的锚索产品,尤其涉及一种在施工前后均可查验锚索长度的锚索及其施工方法,属于土木工程材料技术领域。

背景技术

锚索是通过外端固定于坡面,另一端锚固在滑动面以内的稳定岩体中,穿过边坡滑动面的预应力有粘结钢绞线,直接在滑面上产生抗滑阻力,增大抗滑摩擦阻力,使结构面处于压紧状态,以提高边坡岩体的整体性,从根本上改善岩体的力学性能,有效地控制岩体的位移、使其稳定,达到整治顺层、滑坡及危岩、危石的目的。

目前应用锚索进行护坡,工艺已经较为成熟。首先设计人员根据地质资料进行锚索长度的设计,具体到达需要锚索进行加固的位置分布以及预计长度规划等;其次施工人员按照设计和规范要求进行施工。但实际施工中,常出现施工人员出于各种原因在现场打孔深度不足、安装锚索埋设长度小于设计要求(程度不一)的偷工减料现象,尤其是锚索被剪短最为突出。鉴于锚索属于隐蔽工程,施工完后没有有效的手段进行长度的复检,锚索实际施工长度只有施工方掌握,监理/质检方事后无从查验,容易造成边坡滑坡等工程事故。事故发生后,锚索长度也无法查明,而且在多次工程事故的压力下,设计方不得不一而再、再而三地增加锚索长度的安全系数,这样又进一步增加了工程浪费;施工人员根据经验判断长度设计富余量较大,又进一步偷工减料,缩减长度……。如此下去,恶性循环。因此,亟需一种可以在施工前/后都可以查验锚索长度的方法。

另外,目前基于锚索的压力分散型应用逐步增多,而此类应用的锚索在进行补张拉时需要区分各单元锚后方可进行分级补张拉,否则同步补张拉会造成各单元锚受力不均,常出现较短的锚索受力过大而先破坏。但锚索钻孔注浆养护后需要补张拉时,需要对各个单元锚进行区分,现有的方法是涂漆/扎丝/挂牌/刻痕等。但都限于现场保护条件,无法有效且长久地区分各个单元锚。因此,需要一种可靠的、在施工后可长期有效区分各单元锚的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的旨在提出一种在施工前后均可随时查验锚索真实长度的定制锚索及其施工方法,解决护坡工程所用锚索施工质量监管的问题。

本发明实现上述一个目的的技术解决方案是,一种工厂定制的锚索,为钢绞线及其表面可选设置的套管,设装接内锚头的一端为头部,另一自由端为尾部,其特征在于:所述锚索按设计方案图纸的长度截取定制,且锚索尾部的套管、钢绞线表面设有至少反映长度规格的成型码,所述成型码在锚索的生产流水线编程定制且后台记录,或施工现场设置成型码并现场记录。

上述工厂定制锚索,进一步地,所述成型码的打码内容在锚索的生产流水线中编程定制且后台记录,所述打码内容包括长度、粗度、材质、适用对象、加工日期、厂牌及其组合。

上述工厂定制锚索,进一步地,在对应锚索尾部五米以内的区段范围中分布设有重复的成型码,每个成型码沿锚索外壁周向展开。

上述工厂定制锚索,进一步地,所述锚索的成品包装外形为分布式绑扎固定的绕卷,且锚索尾部自然伸直并外露设于套管表面的成型码。

上述定制锚索,进一步地,根据设计方案图纸定制得到批量的锚索成品,其中包括两种以上长度规格的分组成品,每组成品中所有锚索的成型码反映的长度规格一致。

本发明实现上述另一个目的的技术解决方案是,一种工厂定制锚索的施工方法,其特征在于包括步骤:

S1、在施工现场按设计图纸测量、放线定位,作锚索埋设前的准备;

S2、使用钻机钻孔,直达预设深度或钻头伸入岩石一段距离;

S3、选择长度规格对应钻孔深度的锚索,将锚索头部自孔的敞口插入其中直达孔底,锚索尾部的成型码外露于敞口;

S4、注浆并等待固化;

S5、张拉锚索,并根据成型码的位置核检锚索的埋设深度,裁剪或封装锚索的外露部分。

上述工厂定制锚索的施工方法,进一步地,对于已张拉锁定后锚索需要补张拉的情况,根据尾部的成型码区分各单元锚,并适配各单元锚的长度进行分级补张拉。

上述工厂定制锚索的施工方法,进一步地,对应一个设计方案图纸具有两个以上批次分先后到达现场的锚索成品,根据现场施工情况需要调整长度时,先调用当前批次其它组长度规格的锚索,后一批次根据前一批次分组成品的使用情况调整生产及供料。

上述定制锚索的施工方法,进一步地,步骤S1前还包括根据设计方案进行现场验收锚索。

上述定制锚索的施工方法,进一步地,对应一个设计方案图纸所用全部锚索具有远程可查询且与工厂定制程序数据相匹配的信息,以供设计方收集和参考。

应用本发明定置的锚索及其施工方法,具备突出的实质性特点和显著的进步性:通过工厂计算机编程定制成型码,赋予了每根锚索成品准确而易读的长度规格标识,且不同于现场任何方式的标记手段,其耐损及无法更改的特性彻底杜绝了造假的可能性;锚索完成埋设固化成型,有利于监理对锚索开展准确而高效的核检工作,也为设计人员了解真实用料、今后优化设计提供可能。

同时,提供了锚索进行补张拉作业时区分单元锚的可辨识性,有利于更准确地分级补张拉。

附图说明

图1是本发明锚索产品的包装示意图。

图2是单根锚索的分段细节示意图。

图3是本发明锚索产品于岩石体施工后的透视状态图。

图4是本发明锚索产品于普通土体施工后的透视状态图。

图中各附图标记的含义如下:1-锚索,11-头部,12-尾部,2-套管,3-钢绞线,4-内锚头,5-成型码,C-岩石,B-敞开式空气环境,A-土坡,A1-边坡。

具体实施方式

以下便结合实施例附图,对本发明的具体实施方式作进一步的详述,以使本发明技术方案更易于理解、掌握,从而对本发明的保护范围做出更为清晰的界定。

本发明设计者针对现有锚索类产品在市场招投标、现场施工中所客观存在的偷工减料情况难以监管,进而造成施工效果无法达到设计预期、塌方隐患更突出,以及锚索产品浪费严重等诸多不足,创新提出了一种工厂定制锚索及其施工方法,广泛适用于各类施工规模的岩土锚固工程,主要用于增强土坡或基坑的拉结力,防止因重力的侧向分力而引发土层或岩体横向位移、塌方等重大安全事故。

为克服前述锚索在技术上的不足,本发明在完整保留锚索产品结构及功能的基础上,从产品制程上对其进一步优化,以使其具备更适合埋设深度监管的全新功能特点。概述地说,如图1和图2所示,该锚索1单根的主体结构为钢绞线3,大部分应用情况下可选设置套管2,设装接内锚头4的一端为头部11,另一自由端为尾部12。作为优化设计并被赋予的全新特点,该锚索在生产过程中按设计方案图纸分长度规格地截取定制,且锚索尾部12的套管2和/或其内的钢绞线3的表面设有至少反映长度规格的成型码5。该成型码5可以在锚索的生产流水线中编程定制且后台记录,或当产品运抵施工现场,长度核检后现场设置成型码并记录。当前可用于表面打码的方式较多,例如压印、喷印、烫印、激光等,本发明下述成型码实施例优选激光打码,但不限于此。

在对岩土锚固的工程设计中,通常会有对锚索在现场分布式埋设的定点规划、预估的锚索使用总量及对应各规划点细节的锚索埋设深度。虽然具有一定的预估性,但对锚索长度化定制具备较强的指导性。通过定制化的锚索产品,取代施工人员现场随意裁剪、安装内锚头的施工作业方式,有利于提升锚索产品用量的真实可靠性。而作为另一个关键特点,为使得定制的长度规格更具有可识读性且不易被篡改、造假,优选面对套管的成型码措施。一方面不会产生因套管雕刻造成的碎屑污染、耗时费工,也避免了普通标贴抗雨水、风沙破坏性差的问题,另一方面直接计算机编程所得的成型码,长度定制可操作性更便捷,也更有利于施工人员和监理读取长度规格等参数。尤其当锚索固化成型后,使得监理人员或业主方能对锚索实际埋设的深度具备更准确的了解窗口,从宏观和细节多方面掌握施工情况。其中,成型码的打码内容在锚索的生产流水线中编程定制且后台记录,打码内容(即产品相关参数)至少为锚索的长度、粗度、材质、适用对象、加工日期或厂牌,也可以是长度与其中的一种或几种的组合。由此可见,该锚索在工厂定制的同时,也赋予了产品相当于“身份证”的专属可识别特征。

通常情况下,对于任意一个工程的设计图纸中,所需使用的锚索具有可分组的不同长度规格及数量要求。因此,本发明预制的锚索根据设计方案图纸可制得批量的锚索成品,其中包括两种以上长度规格的分组成品。例如,对于一个批次的产品,可以包括上百根30米长度规格、数十根50米长度规格、十数根70米长度规格及若杆100米长度规格的锚索;且任一组长度规格的锚索中,其尾部的成型码中反映长度规格的部分严格一致,仅有可能的差异只在锚索按序生产而客观存在的时间先后方面。

此外,由于通常的锚索成品长度较大,如未对其进行包装处理将不便于物流运输,且对生产场地空间有较高的要求。因此,就本发明锚索优选设计的加工机台,包括按锚索流转运料的打码单元、裁切单元、导料绕卷单元等三大主体部分。其中打码单元虽然设置于最初的部分,但实际作业对象为前一根锚索经裁切后剩余的当前准备生产的锚索尾部,按长度规格定制成型码后,面向导料绕卷单元送料实施绕卷。该尾部先通过气动夹具夹固,而后随绕卷导块转动逐圈绕制达到所需的长度规格后(通过计米器实现),由生产作业人员或机械臂自动化分布式绑扎、固定绕卷,而后由裁切单元实施切割,该被裁剪的头部经后道工装完成内锚头的一体化安装,而之前被临时夹固的部分在出料时,则成为自然伸直并外露呈现成型码的尾部。

如图2所示,上述成型码主要设于锚索尾部,但数量上并非唯一存在。为了保持锚索外露段剪除后,或者在经年使用后维护作业需要对锚索补张拉的情况下,拆除封套后仍能识读其成型码的内容。因此,作为优选设置,在对应锚索尾部分布设有重复的成型码,每个成型码沿锚索外壁周向展开,且沿锚索长度方向相邻两个激光成型吗的间距可选介于1cm~3cm,便于施工或监理人员目视获取锚索的长度规格。

在必要的应用要求下,例如某些工程应用中仅采用裸线状的有粘结钢绞线,同样需要长度规格易于读取的监控要求,为此上述钢绞线3表面亦可设置成型码5,如图2中左上部的局部放大示意可见。

以下从本发明该工厂定制锚索投入应用后的具体施工方法过程,进一步理解该看似简单的锚索尾部打码如何解决长期以来困扰监理人员及业主方、设计方的难题。该施工方法继承了绝大部分传统过程措施,但基于该锚索产品的改进,可以十分确定锚索实际埋设的深度,从而无需也确实无法做到监理全天候实时临场监控施工环节。

具体包括如下概述步骤:S1、在施工现场按设计图纸测量、放线定位,作锚索埋设前的准备;S2、使用钻机钻孔,直达预设深度或钻头伸入岩石一段距离;S3、选择长度规格对应钻孔深度的锚索,将锚索头部自孔的敞口插入其中直达孔底,锚索尾部的成型码外露于敞口;S4、依次常压注浆、高压注浆,并强度等待固化水泥浆,使锚索主体及其头部完全固化于孔中;S5、张拉锚索,并根据成型码的位置核检锚索的埋设深度,仅当监理验收所有锚索埋设深度符合设计要求、获得合格结果后,方可裁剪或封装锚索的外露部分。如图3所示,其中A为需固化的土坡,B为边坡A1外界的敞开式空气环境,C为土坡深层的岩石(深度勘探可得)。上述锚索的头部11通过上述步骤S4固化于岩石C之中,而尾部12则自钻孔敞口外露于空气环境B之中并直观呈现成型码5。同理,如图4所示的另一种实施状态,普通土体中不再有高强度定位的岩石,而对应穿接锚索的各钻孔深度则分布不一,且孔底通过注浆固化高强度定位各内锚头。

通过上述施工方法的简单概述,不难发现其中步骤S1、S2、S4为完全复制传统施工工艺的,而在步骤S3、S5中,不同于以往使用足够长度的锚索,将内锚头穿入直达孔底,并裁剪外露段的做法,本发明该步骤S3中只能根据实际钻孔的深度,选择对应长度规格的现成锚索进行埋设操作。实例来看,若当前规划点设计的埋设深度为30米的锚索,传统施工方法常因为施工人员偷懒或出于其他目的的偷工减料,实际钻孔深度可能仅为25米,因此插入锚索成型后的埋设深度也仅为25米。这一结果也仅由施工方自知,监理无从考证、也无法掌握真实的施工细节。现有的检测方法,误差率高,准确性差,无法做出精准判断。而本发明该施工方法,由于锚索尾部的成型码固然性存在,如果钻孔依旧为25米,则长度规格为30米的锚索尾部将外露长达5米,步骤S5监理在施工验收时则可以迅速、直观地发现锚索埋设深度不足的问题,另外一旦该成型码被恶意剪除,则监理即可向施工方问责并及时提出补救措施。换个角度可以理解的是,该施工方法步骤S3下是利用与设计方案相对应的头尾长度固定的锚索反向限制钻孔的深度,从而杜绝了施工人员私下偷工减料的机会,切实保障锚索埋设的深度与设计方案相符合。

通常情况下,因为定制锚索的生产效率一定程度上无法满足实际施工规模,因此对应一个设计方案图纸具有两个以上批次分先后到达现场的锚索成品,施工人员按图纸分批次、分阶段地埋设锚索。而当根据现场施工情况需要调整长度时,可以先调用当前批次其它组长度规格的锚索,而后一批次则根据前一批次分组成品的使用情况调整生产及供料,同样满足施工作业的灵活需求。

上述施工方法中,锚索成品是根据设计方案图纸由工厂批量定制,因此其数字化的制造记录(或称之为与工厂定制程序数据相匹配的生产参数信息)也将全程记录在厂家的后台数据库中,以备随时调档查阅。而对于施工人员而言,在上述步骤S1之前,还可以对照设计方案的图纸进行现场验收锚索,即核对长度规格分组及每个分组的产品数量、查漏补缺。

从另一设计方来看,通常设计人员对一项工程的设计是在有限误差范围内留有余量储备而做出的,通常需要保留一定比例的安全空间。而当传统施工工艺偷工减料现象客观存在并数量可观的情况下,会使设计师获得错误的结论,在今后同等规模的工程设计中进一步增大该安全空间的比重。显然,这有悖于科学设计、施工的初衷。为此,实施本发明该锚索的施工方法后,前述记录信息也可提供设计方收集和参考,以此提高设计准确性,更符合成本及节能的要求。

在前述描述基础上,在施工工地中通常是采用多根锚索组合穿接于同一个钻孔中,例如前述的压力分散型应用中,利用多根锚索的内锚头与承载板嵌套装接成一体后实施穿孔作业。对于已张拉锁定的锚索,在数十年的地质、风蚀变化后需要再次加固,而实施补张拉的情况下,根据该耐久耐损的成型码也能十分便利地区分各单元锚,从而适配各单元锚的长度进行分级补张拉,避免在不区分单元锚的情况盲目加载,导致部分单元锚受力过大而破坏。

综上关于本发明工厂定制锚索及其施工方法的介绍及实施例详述可见,本方案具备突出的实质性特点和显著的进步性:通过工厂计算机编程定制成型码,赋予了每根锚索成品准确而易读的长度规格标识,且不同于现场任何方式的标记手段,其耐损及无法更改的特性彻底杜绝了造假的可能性;锚索完成埋设固化成型,有利于监理对锚索开展准确而高效的核检工作,也为设计人员了解真实用料、优化设计提供可能。

除上述实施例外,本发明还可以有其它实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明所要求保护的范围之内。

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