[發(fā)明專利]危巖應(yīng)急錨固螺栓及其制作、安設(shè)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910191599.0
• 申請日: 2009-11-26
• 公開（公告）號: CN101725143A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳洪凱;程華;唐紅梅
• 申請（專利權(quán)）人: 陳洪凱;程華;唐紅梅
• 主分類號: E02D5/74
• 分類號: E02D5/74;F16B13/02
• 代理公司: 重慶市恒信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50102
• 代理人: 侯懋琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處治技術(shù)，尤其是涉及一種危巖應(yīng)急錨固螺栓及其制作、安設(shè)方法。

背景技術(shù)

我國是一個多山的國家，山地丘陵占國土總面積的2/3以上，是世界上危巖崩塌災(zāi)害最發(fā)育的國家之一，尤其是西藏、四川、甘肅、新疆、云南、重慶等西部地區(qū)，公路沿線、礦山及城鎮(zhèn)區(qū)域內(nèi)存在上億個具有嚴重安全隱患的危巖體，其突發(fā)性失穩(wěn)崩落是我國崩塌災(zāi)害極其嚴重的根本原因。隨著我國西部大開發(fā)的蓬勃興起，交通、礦山及城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施得到迅猛發(fā)展，危巖應(yīng)急處治、預(yù)處治是我國西部地區(qū)公路建設(shè)及養(yǎng)護、礦山及城鎮(zhèn)防災(zāi)減災(zāi)、國防戰(zhàn)備洞庫道路防災(zāi)中的重大關(guān)鍵技術(shù)問題，受到政府、軍隊與工程技術(shù)部門的高度關(guān)注，屬于國家層面需求。

目前，危巖應(yīng)急處治技術(shù)是危巖崩塌災(zāi)害防治最薄弱的環(huán)節(jié)。迄今已研發(fā)的支撐、錨固、支撐-錨固聯(lián)合、清除、攔石網(wǎng)、攔石墻、攔石柵欄、排水等危巖防治技術(shù)均屬于永久性處治技術(shù)，需要遵循勘察、可行性分析、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計和施工等復(fù)雜的建設(shè)程序，處治準備時間長達3個月以上，施工工期更可長達1年以上；此外，按照傳統(tǒng)的施工方法，治理危巖需要搭建數(shù)十米至近百米高的腳手架，且存在混凝土輸送困難，高位危巖治理一直是一項技術(shù)難度較大的工程行為，治理工程施工難度大、工期長，不滿足應(yīng)急救災(zāi)、快速防災(zāi)需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對危巖體厚度不大于3米的各類危巖，提供了一種危巖應(yīng)急錨固螺栓，該錨固螺栓由錨固花、空心管、螺帽和錨固控制線構(gòu)成；所述的錨固花在螺栓預(yù)制時為棱錐體，其底面邊緣與空心管的下底面邊緣焊接連接，空心管的上部有螺紋，與螺帽螺紋連接；預(yù)制的錨固花棱錐體底面中央開有一錨固段線孔，錨固控制線穿過錨固段線孔，錨固控制線的兩端分別與棱錐體頂點和錨固螺栓外錨頭連接；處于錨固狀態(tài)的錨固花葉片尖端散開，與錨孔壁緊密接觸。

所述的錨固花有錨片基盤和多片錨固葉片，錨片基盤的中央開有錨固段線孔，錨固葉片的一端與錨片基盤連接，另一端均勻地向四周呈發(fā)射狀；在錨固葉片的外端部開有小孔形成錨片釋放樞紐，各錨固葉片由錨固控制線通過錨片釋放樞紐緊固到一起形成棱錐體的錨固花。

所述的錨固葉片為8片，錨固葉片的內(nèi)端為矩形，外端部為三角形，錨片釋放樞紐開設(shè)在錨固葉片10的外端部三角形段。錨固葉片的寬度為b＝7cm，長度L_m＝40cm，厚度為0.8～1.0cm。錨固葉片由內(nèi)到外每間隔5cm設(shè)有外凸體，外凸體高度為0.3～0.5cm。

所述的錨固花采用高強合金材料，彈性模量不低于200MPa。所述的空心管采用鋁合金，抗拉力不低于500KN。

本發(fā)明還提供了上述危巖應(yīng)急錨固螺栓的制作方法，其步驟為：1)利用整塊高強合金按要求的錨片基盤及錨固葉片尺寸切割成平面的錨固花；2)沖壓使錨固葉片在錨片釋放樞紐處集成為棱錐體；3)錨片釋放樞紐由錨固控制線連接到危巖應(yīng)急錨固螺栓外錨頭處；4)在集成后的棱錐體錨固花底部與鋁合金空心管焊接，使空心管與錨固花成為一個整體；5)在空心管外錨頭處打造螺紋絲槽，并磨制與此相匹配的螺帽；6)在空心管外錨頭部位焊制錨固控制線釋放按鈕，危巖應(yīng)急錨固螺栓制作完畢。

本發(fā)明還提供了上述危巖應(yīng)急錨固螺栓的安設(shè)方法，其步驟為：

1)針對厚度不超過3m的具體危巖，量化其幾何尺寸，按照W＝γV估算危巖體重量，式中γ為危巖體容重，一般取26kN/m³，V為危巖體體積，單位為m³；并確定危巖體的中下部為治理區(qū)域；

2)確定應(yīng)急治理單位長度危巖體所需的應(yīng)急螺栓數(shù)量n：

n=1+[1.2W500]]]>

式中，[...]為取整符號，n的單位為“根”；

3)應(yīng)急錨固螺栓在預(yù)制場現(xiàn)場預(yù)制；

4)運用施工風(fēng)槍在危巖治理區(qū)域內(nèi)，遵循梅花形布設(shè)原則，按照1m×1m的間隔，鉆設(shè)錨固孔，錨固孔孔徑19～20cm，鉆孔深度以超過危巖主控結(jié)構(gòu)面50cm為原則，成孔后采用高壓風(fēng)力清孔；

5)將預(yù)制好的危巖應(yīng)急錨固螺栓塞入錨固孔內(nèi)，該過程應(yīng)確保應(yīng)急錨固螺栓的錨固花全面塞入危巖主控結(jié)構(gòu)面后部的穩(wěn)定圍巖內(nèi)；