钢绞丝扩散装置及应用其的锚索系统
技术领域
本发明涉及边坡与深基坑支护施工技术领域，具体而言，涉及一种钢绞丝扩散装置及应用其的锚索系统。
背景技术
预应力锚索技术在治理地质灾害问题中如边坡锚固与滑坡治理中起到重要作用，在深基坑支护中也得到了广泛的应用。由于受到岩土体种类、破裂面形状和围岩压力等的影响，锚索的极限抗拔力有可能达不到抗拔力设计值的要求。但随着锚索扩孔技术的广泛普及，锚索的抗拔力和锚固力得到了提升，但同时水泥浆的使用量也随之增大。
发明内容
本发明的目的在于，为克服现有技术的不足而提供一种钢绞丝扩散装置及应用其的锚索系统。
钢绞丝扩散装置，包括中空的套筒，所述套筒上段外周侧位置穿接设置有第一活动环，所述第一活动环上铰接连接有第一连接杆；所述套筒的下段外周侧位置穿接设置有第二活动环，所述第二活动环上铰接连接有第二连接杆；所述第一连接杆远离所述第一活动环端与所述第二连接杆远离所述第二活动环端作铰接连接；所述第一连接杆与第二连接杆的交接位置上设置有用于钢绞丝穿接的扩散穿接工位；该第一活动环及第二活动环之间间距可调整设置。
进一步地，所述套筒上段外周侧位置设置有螺纹段，所述第一活动环为螺接于所述螺纹段上的活动螺母；所述第二活动环为于所述套筒下段外周侧位置定位穿接设置的活动轴承，所述活动轴承可绕所述套筒作自转动运动；所述第一活动环及第二活动环之间间距随所述套筒的转动活动而调整设置。
进一步地，所述第一活动环上设置有用于钢绞丝穿接的第一穿接工位。
进一步地，所述第二活动环上设置有用于钢绞丝穿接的第二穿接工位。
进一步地，所述扩散穿接工位设置有至少三个，各所述扩散穿接工位绕所述套筒的中心轴位置周向均布设置。
进一步地，所述第一穿接工位、第二穿接工位及扩散穿接工位均设置有至少三个，所述第一穿接工位、第二穿接工位及扩散穿接工位均沿所述套筒的轴向方向而同向排布设置，各所述第一穿接工位、第二穿接工位及扩散穿接工位均绕所述套筒的中心轴位置周向均布设置。
进一步地，第一连接杆与第二连接杆的张开角度调整范围为大于等于60度而小于180度。
进一步地，所述套筒的中空内壁位置设置有用于钢绞丝穿接的绞丝接槽。
锚索系统，其包括由多条钢绞丝并排组成的钢绞丝组，所述钢绞丝组穿接设置有如上述的钢绞丝扩散装置，所述钢绞丝组连接有转动驱动装置。
进一步地，所述钢绞丝组沿其轴向方向分段穿接设置有至少两组所述钢绞丝扩散装置。
本发明的有益效果在于：
通过该钢绞丝扩散装置应用，能有效使其应用的锚索系统中的钢绞丝于扩孔内进行扩散设置，进而能有效增大水泥砂浆灌注后钢绞丝于孔内与水泥砂浆的摩擦力，实现了锚索的抗拔力和锚固力增加，减少了施工水泥砂浆用量，降低了滑坡边坡稳定失效的事故发生。
通过该锚索系统应用，能有效地实现了半自动化施工的技术效果，提高了整体施工效率。
附图说明
图1为本发明的钢绞丝扩散装置的第一状态结构示意图；
图2为本发明的钢绞丝扩散装置的第一状态结构示意图；
图3为本发明的锚索系统的设置应用示意图。
附图标记说明：
钢绞丝扩散装置1、套筒11、螺纹段12、活动螺母13、活动轴承14、扩散穿接工位15、第一穿接工位16、第二穿接工位17、绞丝接槽18、钢绞丝组2、基础部分21、扩散部分22、第一通孔段31、第一扩孔段32、第二通孔段33、第二扩孔段34、封锚砼4、锚索头5。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案、目的及其优点更清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的解释说明。
如图1至图3所示，本发明的一种锚索系统，其包括由多条钢绞丝并排组成的钢绞丝组2，所述钢绞丝组2中穿接设置有相应的钢绞丝扩散装置1以进行钢绞丝的扩散应用。
所述钢绞丝组2中的钢绞丝分为处于中间的基础部分21及处于外围侧的扩散部分22；则作为优选实施方式，本发明的所述钢绞丝扩散装置1包括中空的套筒11，所述套筒11的中空内壁位置设置有用于所述基础部分21的钢绞丝穿接的绞丝接槽18；所述套筒11的上段外周侧位置穿接设置有第一活动环，所述第一活动环上铰接连接有第一连接杆；所述套筒11的下段外周侧位置穿接设置有第二活动环，所述第二活动环上铰接连接有第二连接杆；所述第一连接杆远离所述第一活动环端与所述第二连接杆远离所述第二活动环端作铰接连接；所述第一连接杆与第二连接杆的交接位置上设置有用于所述扩散部分22的钢绞丝穿接的扩散穿接工位15；所述第一活动环及第二活动环之间间距可调整设置。
则通过相应地对第一活动环及第二活动环间距的调整，以可使铰接的所述第一连接杆与第二连接杆进行径向方向的位置变化，从而令穿接于所述扩散穿接工位15上的钢绞丝进行径向方向的外扩位置调整，满足该钢绞丝进行扩散动作的应用需求。
为了实现相应的活动环间距调整变化，本方案或可通过现有技术的调距结构设置于所述第一活动环与第二活动环之间(如丝杆螺母传动连接的应用方式)，并通过相应的限位导槽结构，使该第一活动环与第二活动环可滑动地与所述套筒11外侧进行调距活动；进而通过相应的电控数控通讯传输方式进行遥控，即可满足该钢绞丝外扩的需求。
另一方面，从应用成本结构的考虑，本发明还提供有另一种钢绞丝扩散装置1结构以进行应用。该钢绞丝扩散装置1中，所述套筒11上段外周侧位置设置有螺纹段12，所述第一活动环为螺接于所述螺纹段12上的活动螺母13；所述第二活动环为于所述套筒11下段外周侧位置定位穿接设置的活动轴承14，所述活动轴承14可绕所述套筒11作自转动运动。则可使所述基础部分21的钢绞丝连接有转动驱动装置，所述转动驱动装置可应用为现有技术的扭转机。所述转动驱动装置驱动所述基础部分21的钢绞丝作绕其中心轴旋转的转动运动。该基础部分21的钢绞丝以绞丝接槽18而联动所述套筒11转动，则在套筒11转动下，所述活动轴承14自身作适应调整而不相对所述套筒11发生位移变化，而受穿接于扩散穿接工位15的扩散部分22钢绞丝力的作用下，限制了所述活动螺母13的活动而促使所述套筒11相对所述活动螺母13产生转动运动，在螺纹段12的作用下，所述活动螺母13将沿所述套筒11的轴向方向移动，从而实现了所述活动螺母13与活动轴承14之间的间距调整。
而作为优选实施方式，所述第一活动环上设置有用于钢绞丝穿接的第一穿接工位16，所述第二活动环上设置有用于钢绞丝穿接的第二穿接工位17，所述第一穿接工位16、第二穿接工位17及扩散穿接工位15均设置有至少三个，各所述第一穿接工位16、第二穿接工位17及扩散穿接工位15一一对应设置，所述第一穿接工位16、第二穿接工位17及扩散穿接工位15均沿所述套筒11的轴向方向而同向排布设置，各所述第一穿接工位16、第二穿接工位17及扩散穿接工位15均绕所述套筒11的中心轴位置周向均布设置。在实际应用中，优选所述第一连接杆与第二连接杆的张开角度调整范围为大于等于60度而小于180度；所述钢绞丝组2末端以锚索头5固定连接。
相应地，因应不同的地理环境设置及预应力作用情况，本发明的钢绞丝扩散装置1，或具有多种的钢绞丝穿接方式：
实施例1：
使所述扩散部分22的钢绞丝仅穿接于所述扩散穿接工位15，则在相应的扩散动作下，该扩散部分22钢绞丝对应该钢绞丝扩散装置1位置段作出有较小程度的弧形弯曲状变化。
实施例2：
使所述扩散部分22的钢绞丝穿接于所述第一穿接工位16及扩散穿接工位15，则在相应的扩散动作下，该扩散部分22钢绞丝将对应该钢绞丝扩散装置1位置段作出有一定程度的弧形弯曲状变化，且该弧形弯曲段处于偏上段位置；而若该应用的钢绞丝扩散装置1处于该钢绞丝组2的末端位置，且该钢绞丝组2的末端位置不以组件对钢绞丝进行约束，则该扩散部分22钢绞丝将对应该钢绞丝扩散装置1位置段作出呈爪状变化，该扩散部分22钢绞丝的末端能最大程度地沿径向方向往外侧进行伸展。
实施例3：
使所述扩散部分22的钢绞丝穿接于所述第一穿接工位16、扩散穿接工位15及第二穿接工位17，则在相应的扩散动作下，该扩散部分22钢绞丝对应该钢绞丝扩散装置1位置段作出有较大程度的弧形弯曲状变化，且该弧形弯曲段处于中间段位置。
实施例4：
使所述扩散部分22的钢绞丝穿接于所述扩散穿接工位15及第二穿接工位17，则在相应的扩散动作下，该扩散部分22钢绞丝对应该钢绞丝扩散装置1位置段作出有一定程度的弧形弯曲状变化，且该弧形弯曲段处于偏下段位置。
而相应地，作为一优选实施方式，本发明的锚索系统中，所述钢绞丝扩散装置1沿所述钢绞丝组2的轴向方向分段穿接设置为至少两组，则在相应钢绞丝的转动联动下，所述钢绞丝扩散装置1带动其相应分段的部分钢绞丝沿其径向方向作扩散动作，实现多段扩散钢绞丝的应用。
则在实际的锚固应用中，本发明的锚索系统施工步骤如下：
S1、对坚固土层进行锚固段的挖孔施工：
S1-1、针对坚固土层以确定钻孔的位置并调节钻杆角度，进行第一次钻孔施工，钻出有第一通孔段31；
S1-2、拔出钻杆并将钻孔钻头更换为扩孔钻头；进行第一次括孔施工，扩大头部位扩孔操作，以此形成有第一扩孔段32；
S1-3、拔出扩孔砖头，再重新调节钻杆角度，进行第二次钻进施工，钻出第二通孔段33；
S1-4、再次拔出钻杆并将钻孔钻头更换为扩孔钻头；进行第二次括孔施工，进行扩大头部扩孔操作，以此形成有第二扩孔段34。
上述相应的通孔段的钻孔直径为150mm-180mm；整体钻孔长度长于钢绞丝0.4m-0.6m，相应的扩孔段直径220mm至250mm。
S2、对应所述第一扩孔段32及第二扩孔段34位置，在钢绞丝组2上进行相应的钢绞丝扩散装置1安装；并进行锚索系统整体安放，整体锚索长度应保证其钢绞丝组2在孔外部分留不小于0.8m张拉段；
S3、在孔外采用扭转机旋扭基础部分21的钢绞丝，扭转机夹紧钢绞丝扭转，保持扩散部分22的钢绞丝位置不动，通过该钢绞丝扩散装置1的相对运动使钢绞丝扩散。
S4、对挖孔内部进行旋喷注浆，待注浆锚固体强度达到75％以上后，对锚索系统进行张拉操作，使孔外钢绞丝端张拉到桩基位置，并达到张拉设计值；而后对处于桩基位置的钢绞丝组2用锚具锁定，并以封锚砼4封锚。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，对于本技术领域的技术人员，在不脱离本发明的实施原理前提下，依然可以对所述实施例进行修改，而相应修改方案也应视为本发明的保护范围。
