[發明專利]一種提升錨固結構抗剪性能的復合預應力錨索

在審

• 申請號: 201710243380.5
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN106917407A
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: 吳順川;成子橋;李建宇;耿文林;趙宇松;嚴瓊;熊良鋒
• 申請（專利權）人: 北京科技大學;中電建路橋集團有限公司
• 主分類號: E02D5/74
• 分類號: E02D5/74;E02D17/20
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司11237
• 代理人: 張仲波

技術領域

本發明涉及巖體加固技術領域，特別是指一種提升錨固結構抗剪性能的復合預應力錨索。

背景技術

近年來，隨著我國國民經濟快速發展，國家對礦產資源、水電資源和交通資源等方面的需求不斷攀升，相應巖土工程問題層出不窮，其中，邊坡巖土體變形破壞導致的裂縫、滑坡及滑塌等一系列災害的處治及加固問題較為常見。常用的處治措施包括削坡減載、減重反壓、抗滑樁、注漿及預應力錨索等。削坡減載可永久改變邊坡巖土體內應力狀態且投資最少，但易受地形條件限制；減重反壓主要用于治理推移式滑動的邊坡，但仍受地形條件限制且容易引起次生災害；抗滑樁抗滑能力強，適用于潛在滑動面明確的邊坡；注漿法適用于處理土質邊坡及節理巖質邊坡，可有效提高巖土體的抗壓、抗拉及抗剪強度，但該方法存在處理效果不可控、針對性不強等問題；預應力錨索加固技術具有結構簡單、施工安全、擾動較小、節省投資、普適性強和效果顯著等優點，近年來得到快速發展和廣泛應用。在預應力錨索設計及施工過程中，邊坡滑動面位置的大變形特征和剪切作用對錨固系統抗變形能力提出了考驗，由于預應力錨索結構的抗剪能力弱，當邊坡體或滑體變形較大時，往往會導致預應力錨索變形甚至斷裂，進而導致預應力錨索結構失效和邊坡失穩。目前，由邊坡滑動、巖土體變形導致的錨索失效問題將潛在影響邊坡工程的穩定與安全，而預應力錨索作為一種軸向施加荷載結構，其采用套筒結構提升預應力錨索的整體抗剪性能尚未見報道。

發明內容

本發明提供一種提升錨固結構抗剪性能的復合預應力錨索，以克服采用常規預應力錨索進行邊坡加固時，因邊坡巖土體變形引起錨索變形進而導致錨固結構失效問題。

該錨索包括導向帽、擴張環、緊箍環、注漿管、套筒和鋼絞線，導向帽設置在該錨索的錨固段端部，錨固段后為該錨索的自由段，套筒位于自由段，套筒由套筒固定螺栓固定，鋼絞線貫穿整個錨索，鋼絞線外設置鋼絞線防護層，注漿管位于整個錨索中心，多股鋼絞線外部設置緊箍環，整個錨索與注漿巖石體之間設置擴張環，錨索置于鉆孔中。

其中，多股鋼絞線為三股及以上。

套筒為純鋼制結構、鋼筋籠結構或鋼筋混凝土結構。

套筒兩端設置有螺柱，鋼絞線穿過套筒，套筒通過端部螺栓結構固定于擴張環上。

套筒長度不小于5m，當錨索自由段整體長度小于5m時，套筒長度與自由段長度相同，套筒壁厚不小于5mm，套筒軸向中心位置與滑體滑移面或邊坡的潛在滑移面位置重合或相近。

套筒單個應用或一個以上組合式應用。

本發明施工的工藝流程為：

(1)確定滑體滑移面位置或利用數值模擬等方法計算潛在滑移面位置；

(2)鉆進成孔；

(3)制作標準預應力錨索；

(4)根據滑移面位置，將套筒安裝在標準預應力錨索對應的滑移面或潛在滑移面位置；

(5)錨索安裝及錨固段注漿；

(6)錨墩制作；

(7)錨索張拉；

(8)錨索自由段注漿。

本發明的上述技術方案的有益效果如下：

本發明與常規預應力錨索相比，可以顯著提升錨索結構在關鍵位置的抗剪性能，克服了常規預應力錨索在滑動面位置易產生大變形而導致錨索失效的缺陷。通過在常規標準錨索上固定鋼制(或鋼筋籠結構、鋼筋混凝土結構)套筒作為抗剪結構，抗剪結構橫穿整個滑面并錨入穩定的巖土體之中，使錨固結構在滑動面附近能提供有效的抗剪能力，進而可有效提高邊坡的安全系數和穩定狀態。

附圖說明

圖1為本發明的提升錨固結構抗剪性能的復合預應力錨索結構示意圖；

圖2為圖1的A-A’剖面圖；

圖3為圖1的B-B’剖面圖；

圖4為圖1的C-C’剖面圖；

圖5為圖1的D-D’剖面圖；

圖6為套筒與擴張環連接示意圖；

圖7為采用該可提升錨固結構抗剪性能的復合預應力錨索的結構施工流程圖；

圖8為實際實施的可提升錨固結構抗剪性能的復合預應力錨索施工示意圖。

其中：1-導向帽；2-擴張環；3-緊箍環；4-注漿管；5-套筒；6-鋼絞線；7-鋼絞線防護層；8-套筒固定螺栓；9-鉆孔；10-注漿結石體。

具體實施方式

為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。