[實(shí)用新型]一種土遺址加固錨桿

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420393503.5
• 申請(qǐng)日: 2014-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN204059352U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李玉虎;曹靜;王文軍;汪娟麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西師范大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D5/74
• 分類號(hào): E02D5/74
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及古代土遺址保護(hù)領(lǐng)域，具體的說是一種土遺址加固錨桿及其設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

我國西北地區(qū)遺存許多古代土建筑遺址，如陜西西安唐皇城墻含光門土遺址、甘肅秦安縣的大地灣人類居住遺址、西夏王陵土遺址等。這些土建筑遺址歷史悠久，有些已被列入世界文化遺產(chǎn)，具有很高的考古學(xué)和歷史價(jià)值。由于年代久遠(yuǎn)，古代土遺址土體松散、強(qiáng)度低、孔隙率大，大部分都產(chǎn)生嚴(yán)重的開裂，最終導(dǎo)致坍塌破壞。土由于自身物理、力學(xué)性質(zhì)和建造工藝決定了土遺址的脆弱性，因而針對(duì)土遺址的加固保護(hù)需要綜合考慮較多因素。錨桿錨固技術(shù)是加固土遺址的重要方法，可以有效地提高土遺址的穩(wěn)定性。

在土遺址保護(hù)領(lǐng)域現(xiàn)有常用的錨桿材料有木棒、碳纖維楠竹、碳纖維布復(fù)合材料、楠竹加筋復(fù)合材料等，現(xiàn)有的錨桿都采用棒狀設(shè)計(jì)。如孫滿利在巖土工程學(xué)報(bào)，2006，28(12)，2156—2159的文章中研究的木質(zhì)錨桿，在干旱地區(qū)使用不易腐爛，經(jīng)歷幾千年后仍然有較好的強(qiáng)度和支護(hù)作用。但是木質(zhì)錨桿的含水量高，木錨桿的收縮必然大，會(huì)直接影響錨固質(zhì)量和錨固效果。

王道勇在其碩士論文—錨桿技術(shù)在土遺址保護(hù)中的應(yīng)用與研究中報(bào)道的碳纖維楠竹，是在楠竹表面粘貼碳纖維布，以提高錨桿與錨固體之間的表面摩擦系數(shù)，增強(qiáng)錨固力。但是與其他非木質(zhì)錨桿材料相比，其強(qiáng)度較低，只能應(yīng)用于小體量的土遺址加固，錨桿長度一般采用100cm或70cm，且仍然是在干旱地區(qū)應(yīng)用。

CN?202090343U中報(bào)道了一種碳纖維布復(fù)合錨桿，錨桿材質(zhì)為UPUC管，體積適中，耐久性好，但強(qiáng)度相對(duì)較低，適用于1.5—4m長度遺址土體的錨固。CN?2793196中報(bào)道了一種楠竹加筋復(fù)合錨桿，其體積大、耐久性好、強(qiáng)度較高，適用于大體量的土遺址加固。但是楠竹仍然是木質(zhì)的，其在半干旱或潮濕地區(qū)，其耐久性仍然難以滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有錨桿在土遺址加固使用過程中，耐久性差、強(qiáng)度較低，不適用于各種長度遺址土體的錨固以及不適用于半干旱地區(qū)的土遺址環(huán)境加固等缺陷，本發(fā)明提出了一種土遺址加固錨桿。

本發(fā)明包括多個(gè)連接螺桿、多節(jié)膠木桿、多個(gè)阻力棒和膠木螺母。其中：各膠木桿一端端面均有連接螺桿，各膠木桿另一端端面中心均有與連接螺桿配合的盲孔，將各節(jié)膠木桿通過連接螺桿首尾連接，形成了加固錨桿。在所述加固錨桿的圓周表面排列有多個(gè)阻力棒；并且各阻力棒的安裝角α＝45°～90°。所述多個(gè)阻力棒分列交叉排列在加固錨桿桿身不同的圓周上，并且相鄰的兩列阻力棒的中心線之間的夾角β＝45°～90°。所述多個(gè)阻力棒分別交叉排列在加固錨桿桿身不同的圓周上，并且相鄰的兩列阻力棒的中心線之間的夾角β＝45°～90°。沿加固錨桿軸向相鄰的兩個(gè)阻力棒之間的中心距L₂＝100～200mm。所述膠木螺母套裝在加固遺址土體外端的連接螺桿上。

所述阻力棒的長度均為加固錨桿外徑的1.5～2.5倍。

在膠木桿、阻力棒、連接螺桿和膠木螺母的外表面均涂覆有2mm的植筋膠層。

所述膠木桿的桿身上有用于安裝阻力棒的盲孔或通孔。

由于采取了上述技術(shù)方案，使本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、避免了傳統(tǒng)的單一棒狀設(shè)計(jì)理念，在膠木桿上交錯(cuò)均勻分布阻力棒，形成的阻力結(jié)構(gòu)更有利于增強(qiáng)錨固力。

2、根據(jù)錨固長度，通過連接螺桿將膠木桿連接成錨桿，以適用于各種長度遺址土體的錨固。本發(fā)明中，以螺桿連接的方式取代傳統(tǒng)的采用粘結(jié)劑粘合方式，增強(qiáng)了錨固力。

3、選擇膠木桿作為錨桿材料，具有可加工性強(qiáng)、抗腐蝕、抗生銹、強(qiáng)度大、韌性好等特點(diǎn)，并將膠木桿表面進(jìn)行拋光打磨，可以增加錨桿與土體的摩擦力，增強(qiáng)錨固力。使得本發(fā)明設(shè)計(jì)的錨桿性能優(yōu)異，可應(yīng)用于干旱、半干旱、潮濕的土遺址加固環(huán)境；

4、整體均勻涂覆植筋膠，使各連接處受力均勻，提高了內(nèi)聚、粘結(jié)和剪切強(qiáng)度，使得錨桿具有防腐、防銹、耐老化和抗疲勞的特點(diǎn)，起到增強(qiáng)錨固力的作用。

本發(fā)明中，錨桿的結(jié)構(gòu)參數(shù)須根據(jù)土遺址的條件確定。各土遺址中的含水率、孔隙比、土體飽和度、土體粘聚力和內(nèi)摩擦角的條件均不相同。不同的土質(zhì)條件決定了不同參數(shù)的錨桿。而運(yùn)用本發(fā)明提出的方法，就能夠根據(jù)不同土遺址的具體情況，設(shè)計(jì)出合適的錨桿。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中錨桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的剖視圖。

圖3是圖1中A-A剖面的視圖。

圖4是阻力棒安裝角α＝45°的錨桿結(jié)構(gòu)示意圖，本示意圖中去掉了植筋膠層。

圖5是圖4的剖視圖，本示意圖中去掉了植筋膠層。