工后锚索预应力检测耦合接长系统及补强方法与流程

本申请涉及边坡工程，尤其涉及工后锚索预应力补强系统及一站式快速张拉补强方法。

背景技术：

1、预应力锚索已广泛大量应用于边坡、基坑等土木工程加固防护领域。锚索由锚固段、自由段和锚具组成。锚固段埋入岩土或混凝土中，自由段用于张拉，锚具则位于锚索的末端，用于固定和锚固。单孔多束锚索的锚具有多束钢绞线，每一束钢绞线会分别进行张拉和锁定，以确保它们能够独立地发挥锚固作用。在边坡工程场景，可以通过对防护结构锚索施加预应力，对坡体提供主动载荷，约束边坡形变，有效提高工程边坡整体稳定性。

2、然而，工程长期运营期间，受到结构混凝土移位形变、钢绞线徐变松弛、锚固岩土蠕变等诸多复杂因素影响，不可避免产生工后锚索预应力损失现象，造成锚固工程边坡安全储备降低，需要对锚索预应力张拉补强。

3、相关技术中，能够将带丝牙工具锚穿过现有锚索钢绞线对齐叠放于既有工作锚具外侧，后采用配套夹片夹持紧固每根钢绞线，再利用带拉拔杆或钢绞线辊筒旋接工具锚，实现边坡工后锚索预留段接长，然后可以对预应力损失较大锚索进行张拉补强。

4、但是，工后锚索末端锚具的预留锚索钢绞线长度较短(约3cm左右)，运营期因多方面因素影响部分锚索钢绞线进一步出现回缩外露长度变短(小于2cm)，甚至完全回缩至锚具内，使得相关技术中工具锚与既有工作锚无法叠放安装连接(工具锚因刚度要求厚度一般不低于1.5-2cm)，因此无法对预应力损失较大的锚索进行张拉补强。

技术实现思路

1、为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种工后锚索预应力检测耦合接长系统及补强方法，能够有效克服工后锚索外露段长度不足无法实施的技术问题。

2、本申请第一方面提供一种工后锚索预应力检测耦合接长系统，包括：

3、锚具夹持部，用于夹持紧固目标锚索的锚具；

4、钢拉拔杆，所述钢拉拔杆的顶端与所述锚具夹持部刚性连接；

5、张拉装置，用于夹持靠近所述钢拉拔杆的底端的部分杆体，以及输出补偿张拉力；

6、支撑架，所述支撑架的一端设置在所述锚具所在工程结构物的表面，另一端用于放置所述张拉装置；

7、预制持力构件，用于当所述张拉装置基于所述补偿张拉力使所述锚具远离所述工程结构物到达补偿距离后，放置于所述锚具和所述工程结构物之间，以补偿所述目标锚索损失的预应力。

8、作为第一方面的一种实现方式，所述锚具夹持部具体包括：

9、夹片组，包括多个锥形夹片，所述多个锥形夹片用于夹持紧固目标锚索的锚具；

10、钢套箍，所述钢套箍包括大直径部和小直径部，所述大直径部的内径螺纹与所述多个锥形夹片外侧的防滑丝纹相连接；

11、钢托环，所述钢托环的内侧的螺纹与所述钢套箍的小直径部的螺纹相连接，且所述钢托环外环部分进口所述夹片组顶端；

12、筒状托缸，所述筒状托缸开口端内侧的螺纹与所述钢套箍外侧的螺纹相连接，端面中心通孔的螺纹与所述钢拉拔杆的顶端旋接。

13、作为第一方面的一种实现方式，所述张拉装置具体为中空千斤顶。

14、作为第一方面的一种实现方式，所述支撑架具体包括两个环形撑盘和至少四根钢柱。

15、作为第一方面的一种实现方式，所述位移计组件包括位移计、位移基准板及位移计安装板；

16、所述位移基准板安装于所述钢拉拔杆靠近筒状托缸一端螺纹上，所述位移计安装板固定在靠近所述工程结构物的环形撑盘的预留孔内，所述位移计安装在所述位移计安装板上，用于实时测量所述锚具的位移量。

17、作为第一方面的一种实现方式，所述预制持力构件由多个弧形的预制刚性垫板单体构成，所述预制持力构件中央具有通孔。

18、所述各部分完成组装后，即可对锚索进行张拉补偿。

19、本申请第二方面提供应用于前述工后锚索预应力检测耦合接长系统的一种工后锚索预应力补强方法，包括：

20、获得所述目标锚索的设计要求；

21、使用所述设计要求中的分级加载方式，控制所述张拉装置分级加载载荷，得到每一分级载荷下的锚具位移；

22、基于所述每一分级载荷和该载荷对应的锚具位移得到预应力检测结果；

23、根据所述设计要求和所述预应力检测结果，得到需要补偿的补强参数；

24、控制所述张拉装置按照所述补强参数提供张拉力，以对所述目标锚索损失的预应力进行补偿并当所述目标锚索回缩至放置的预制持力构件表面实现锁定；其中，重新测量锁定后的补偿荷载值为实际锁定补偿荷载值。

25、作为第二方面的一种实现方式，所述基于所述每一分级载荷和该载荷对应的锚具位移得到预应力检测结果，包括：

26、基于所述每一分级载荷和该载荷对应的锚具位移绘制载荷-位移曲线；

27、根据所述载荷-位移曲线得到所述目标锚索当前预应力水平和当前锚固性能；

28、将所述当前预应力水平和当前锚固性能作为预应力检测结果。

29、作为第二方面的一种实现方式，所述根据所述设计要求和所述预应力检测结果，得到需要补偿的补强参数，包括：

30、确定所述设计要求中的标准预应力水平和标准锚固性能；

31、计算所述标准预应力水平和所述当前预应力水平、以及所述标准锚固性能与和当前锚固性能之间的待补偿数据；

32、基于所述待补偿数据查找预先标定的补偿参数表得到需要补偿的补强参数。

33、作为第二方面的一种实现方式，所述控制所述张拉装置按照所述补强参数提供张拉力，包括：

34、当控制所述张拉补强装置输出载张力时，实时获取所述目标锚索的当前载荷f和位移s，并构建f-s模型；

35、当所述f或所述s符合所述补强参数时，控制所述张拉补强装置停止输出；

36、其中，当所述f大于预设载荷上限、所述s大于预设位移上限或基于所述f-s模型确定当前时刻的f-s曲线斜率大于预警值时，控制所述张拉补强装置停止输出。

37、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

38、本申请提供一种工后锚索预应力检测耦合接长系统，锚具夹持部可以对所述锚具整体进行紧固夹持，锚具夹持部通过钢拉拨杆与支撑架上的张拉装置连接，张拉装置通过对钢拉拨杆施加拉力，带动被锚具夹持部固定的所述锚具进行位移，在张拉所述锚具到指定位置后，选择合适的预制持力构件放置所述锚具和所述工程结构物之间，从而完成对目标锚索损失的预应力的补强。本申请中的工后锚索预应力检测耦合接长系统通过锚具进行固定，同时对锚具上所有的锚索钢绞线整体进行张拉补偿，解决了因锚具外部预留锚索钢绞线长度过短无法与工具锚配合所导致的对预留锚索无法进行补强的技术问题。

1.工后锚索预应力检测耦合接长系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锚具夹持部具体包括：

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述张拉装置具体为中空千斤顶。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述支撑架具体包括两个环形撑盘和至少两根钢柱。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：位移计组件；

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预制持力构件由多个弧形的预制刚性垫板单体构成，所述预制持力构件中央具有通孔。

7.工后锚索预应力补强方法，其特征在于，应用于所述权利要求1-6任一项所述的工后锚索预应力检测耦合接长系统，所述方法包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述每一分级载荷和该载荷对应的锚具位移得到预应力检测结果，包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述设计要求和所述预应力检测结果，得到需要补偿的补强参数，包括：

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，控制所述张拉装置按照所述补强参数提供张拉力，包括：