[發(fā)明專利]水泥基預應力巖土錨桿及錨桿錨固段和自由段的分區(qū)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910051703.X
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN109653199A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發(fā)明（設計）人: 孟凡林
• 申請（專利權）人: 吉林建筑大學
• 主分類號: E02D5/74
• 分類號: E02D5/74
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所 22206
• 代理人: 李曉莉

本發(fā)明提出的水泥基預應力巖土錨桿及錨桿錨固段和自由段的分區(qū)方法，屬于巖土工程技術領域，該錨桿包括外錨頭及錨桿桿體，錨桿桿體分為錨固段及自由段，自由段分為柔性自由段及剛性自由段，柔性自由段緊貼錨固段設置，分區(qū)方法是將軟質發(fā)泡材料注入基坑或邊坡錨桿自由段緊貼錨固段的位置，形成一段能夠被壓縮的區(qū)段，即柔性自由段，當錨桿施加預應力時，滑動體被壓縮，由于柔性自由段的存在，自由段以及對應的滑動體能夠真正達到被錨桿鎖緊荷載壓縮，能夠在滑動體中建立有效的預壓應力，滑動面產(chǎn)生壓應力，從而提高滑動面的抗剪能力，使得基坑或邊坡的穩(wěn)定和安全能夠得以保證。

技術領域

本發(fā)明屬于巖土工程技術領域，涉及到基坑和邊坡工程，特別涉及到一種水泥基預應力巖土錨桿及錨桿錨固段和自由段的分區(qū)方法。

背景技術

按照土力學的基本原理和基坑或邊坡的設計技術標準要求，在基坑或邊坡的滑動體區(qū)間內錨桿體應做成自由段，在基坑或邊坡的穩(wěn)定體區(qū)間內錨桿體應做成錨固段，通過錨固段錨桿體提供的摩阻力加上錨桿外端的鎖緊固定作用約束滑動體，防止滑動面的產(chǎn)生，以期實現(xiàn)與設計計算模型相吻合的目的，以確保基坑或邊坡工程的穩(wěn)定，保證工程安全。

現(xiàn)有基坑和邊坡工程的錨桿技術，采用的是細石混凝土或砂漿或水泥凈漿加鋼絞線或鋼絲束或高強鋼筋的方案，對于錨桿體的自由段和錨固段的分區(qū)，實際工程應用過程中，雖然設計圖紙中劃分了自由段和錨固段，但大多并沒有給出自由段和錨固段的分區(qū)方案，而是將錨桿體一灌到底，或是即便是給出了自由段和錨固段的分區(qū)方案，卻并沒有達到分區(qū)的效果；或是提出的技術方案質量差、效率低、成本高，難以在實際工程中推廣應用。

申請?zhí)枮?01410030080.5的中國專利，公開了一種多段錨固式樹脂錨桿及其錨固方法，它包括錨桿體和孔口預緊器，錨桿上間隔設有點錨固段，其余段為自由段；所述的點錨固段是在該段的錨桿體上加工有齒狀環(huán)刀，齒狀環(huán)刀外套有雙組份樹脂錨固藥卷，雙組份樹脂錨固藥卷兩端套有隔離墊圈，從而將錨桿體從孔口開始依次被分成第一自由段、第一點錨固段、第二自由段、第二點錨固段、第三自由段、第三點錨固段，要求第一自由段處在圍巖的松動區(qū)，第三點錨固段處在圍巖的彈性區(qū)，其余段處在圍巖的塑性區(qū)。該技術方案點錨固段和自由段的數(shù)量以及各段的長度可以根據(jù)圍巖壓力分布特點調整，分散荷載，避免在錨桿端部發(fā)生超強的應力集中，防止桿體斷裂或將錨固體拔出。該技術方案存在的問題是：操作復雜、工效低、質量保證難度大、成本高等，尤其是質量問題，由于樹脂的流動性和滲透性極強，若要與周邊的巖土固結且限制在一段預想的區(qū)域內，其在巖體中的局域密封毫無可能性，樹脂必然從錨固段溢出，造成失效。

申請?zhí)枮?01520526632.1的中國專利，公開了一種水電邊坡錨索自由段灌漿結構，包括邊坡坡面和設置于邊坡坡面內的錨索鉆孔，所述錨索鉆孔分為錨固段和自由段，其中自由段位于錨固段和邊坡坡面之間，包括套接設置于所述錨索鉆孔內的錨索體，所述錨索體內設置有注漿管，錨索體位于自由段的部分的外緣套接有密封裹布。該技術方案采用土工布為錨桿體作外套，試圖隔離錨桿體與巖體，以期達到減小側摩阻力的目的，由于鉆孔側壁的粗糙性以及水泥漿可以滲透土工布的特性，實際摩阻力會更大，造成自由段功能失效。

申請?zhí)枮镃N201410032446.2的中國專利，公開了一種多段錨固式砂漿錨桿及其錨固方法，它包括錨桿體和孔口預緊器，錨桿還間隔設有自由段，所述的自由段是在該錨桿體上套有一段塑料套管，塑料套管的兩端用可縮性墊圈封堵或縮緊，套有塑料套管的錨桿體為自由段，其余段的錨桿體為點錨固段，從而將錨桿體從孔口開始依次被分成第一自由段、第一點錨固段、第二自由段、第二點錨固段、第三自由段、第三點錨固段，要求第一自由段處在圍巖的松動區(qū),第三點錨固段處在圍巖的彈性區(qū)，其余段處在圍巖的塑性區(qū)。該技術方案試圖通過塑料套管使錨桿體在其區(qū)段內成為自由段，但是，由于錨桿體與巖體之間的摩阻力或粘結力仍然存在，通過錨桿體抗壓承載力的傳遞，此區(qū)段錨桿體的摩阻力或粘結力仍然會經(jīng)過相鄰錨固段的錨桿體傳遞給鋼筋、鋼絲束或鋼絞線，所述的自由段無法起到自由段的作用。