[發(fā)明專利]一種多股玻璃纖維預(yù)應(yīng)力錨桿及其施工方法

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• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN111691415A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳智;孫洋;肖衡林;鄭立斐;馬強;劉永莉;李麗華;闕夢珂;肖彧
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E02D5/74
• 分類號: E02D5/74
• 代理公司: 北京集智東方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11578
• 代理人: 陳亞斌;關(guān)兆輝

1.一種多股玻璃纖維預(yù)應(yīng)力錨桿，其特征在于：所述錨桿結(jié)構(gòu)由玻璃纖維桿體(1)、定位支架、導(dǎo)向帽(4)、固定楔、鋼墊板(7)、錨具、鎖緊螺母(10)、錨桿外護套(11)組成；

所述玻璃纖維桿體(1)是錨桿結(jié)構(gòu)的主要傳力構(gòu)件，采用玻璃纖維增強體與聚乙烯基體復(fù)合材料，其外表面帶有螺紋；玻璃纖維桿體(1)的前端由固定楔夾緊固定于導(dǎo)向帽(4)中，后端采用鎖緊螺母(10)固定在錨具上；在錨固前采用張拉設(shè)備張拉玻璃纖維桿體(1)，從而使玻璃纖維桿體(1)具有一定的預(yù)應(yīng)力；多股玻璃纖維桿體(1)共同安裝于一根錨桿結(jié)構(gòu)中，多股玻璃纖維桿體(1)靠近錨具部分采用錨桿外護套(11)包裹保護，稱為錨桿自由段；多股玻璃纖維桿體(1)靠近導(dǎo)向帽(4)部分采用定位支架支撐，稱為錨桿錨固段；

所述導(dǎo)向帽(4)為帶有尖端的筒帽形鋼制構(gòu)件，位于整個錨桿結(jié)構(gòu)的最前端，在錨桿打入時起導(dǎo)向作用；

所述固定楔為留有固定孔的圓柱形鋼制構(gòu)件，其外徑與導(dǎo)向帽(4)的內(nèi)徑相等，固定楔上的固定孔的直徑與玻璃纖維桿體(1)的直徑相等，多股玻璃纖維桿體(1)穿過固定楔上的固定孔，將帶有多股玻璃纖維桿體(1)的固定楔壓入導(dǎo)向帽(4)內(nèi)，可夾緊固定玻璃纖維桿體(1)；固定楔按錨桿結(jié)構(gòu)所采用的玻璃纖維桿體(1)的數(shù)量，分為三孔固定楔(5)和四孔固定楔(6)兩種規(guī)格；

所述錨具為多孔圓盤形鋼制構(gòu)件，用于固定玻璃纖維桿體(1)，錨具上留有的錨固孔的直徑等于玻璃纖維桿體(1)的外徑；在施工過程中，玻璃纖維桿體(1)的后端通過錨具的錨固孔，采用張拉設(shè)備張拉玻璃纖維桿體(1)后，采用鎖緊螺母(10)將其后端固定在錨具上；錨具按錨桿結(jié)構(gòu)所采用的玻璃纖維桿體(1)的數(shù)量，分為三孔錨具(8)和四孔錨具(9)兩種規(guī)格；

所述鋼墊板(7)為鋼制構(gòu)件，中間留有穿過錨桿結(jié)構(gòu)的孔洞，位于錨梁(12)側(cè)面，用于固定錨具，鋼墊板(7)將錨桿結(jié)構(gòu)的拉力傳遞給錨梁(12)結(jié)構(gòu)；

所述錨桿外護套(11)安裝于錨桿自由段，為硬質(zhì)PVC塑料管，兩端用細鋼絲扎緊并密封，錨桿外護套(11)的底端一定長度范圍內(nèi)采用膨脹劑填充并封堵，外繞工程膠布固定；在錨桿灌注施工過程中，錨桿外護套(11)外側(cè)與土層之間的空隙用水泥漿注滿；

所述定位支架安裝于錨桿錨固段，多個定位支架沿錨桿結(jié)構(gòu)的軸線等距分布；定位支架是固定支撐多股玻璃纖維桿體(1)的異形薄壁筒狀構(gòu)件，采用玻璃纖維增強體與聚乙烯基體復(fù)合材料材質(zhì)，定位支架的中間留有一定尺寸的管孔，用于穿過注漿管，定位支架的外側(cè)留有“凹”形定位槽和定位翼板，“凹”形定位槽的作用是支撐定位玻璃纖維桿體(1)，定位翼板的作用是使定位支架能夠始終固定于錨孔中央，采用細鋼絲將多股玻璃纖維桿體(1)綁扎固定在定位支架上；所述定位支架按其所支撐的玻璃纖維桿體(1)數(shù)量有兩種規(guī)格，分別為三孔定位支架(2)和四孔定位支架(3)，三孔定位支架(2)的側(cè)面有三條“凹”形定位槽和三組定位翼板，四孔定位支架(3)的側(cè)面有四條“凹”形定位槽和四組定位翼板。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多股玻璃纖維預(yù)應(yīng)力錨桿，其施工方法的特征在于：主要施工步驟如下：

1)錨孔定位：在邊坡或基坑的開挖作業(yè)完成后，立即設(shè)置錨梁(12)，隨后將錨孔位置準(zhǔn)確放在錨梁(12)上的設(shè)計位置上；

2)錨孔鉆制：根據(jù)錨固地層的類型、錨孔孔徑、錨孔深度以及施工場地條件等來選擇合適的鉆孔設(shè)備，根據(jù)工程地質(zhì)條件采用干鉆法或水鉆法，以保證孔壁的粘結(jié)性；搭設(shè)滿足承載力和穩(wěn)定性要求的腳手架，根據(jù)錨孔位置安裝并固定鉆機，開展錨孔鉆進施工，將錨孔鉆進至設(shè)計深度；

3)錨孔清理：錨孔鉆進至設(shè)計深度后，繼續(xù)以穩(wěn)定轉(zhuǎn)速鉆孔1～2分鐘，充分清理錨孔內(nèi)的渣土，防止孔底產(chǎn)生尖滅等現(xiàn)象；

4)錨桿安裝：錨孔鉆制結(jié)束后，必須經(jīng)過檢驗，才能進行錨桿安裝；將注漿管插入多股玻璃纖維預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)構(gòu)中，使多股玻璃纖維桿體(1)圍繞在注漿管外側(cè)，注漿管依次穿過定位支架中間的管孔，插入至鄰近導(dǎo)向帽(4)的位置；將內(nèi)插有注漿管的多股玻璃纖維預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)構(gòu)放入錨孔中，并伸入設(shè)計長度；

5)錨孔注漿：按照設(shè)計要求，通過注漿管向錨孔內(nèi)灌入標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)號的水泥漿；

6)張拉封錨：待灌注水泥漿形成一定設(shè)計強度后，在錨梁(12)上安裝鋼墊板(7)和錨具，將玻璃纖維桿體(1)穿過錨具上的錨固孔；通過現(xiàn)場張拉試驗，確定張拉鎖定工藝，采用張拉設(shè)備分級張拉玻璃纖維桿體(1)，張拉完成后立即使用鎖緊螺母(10)牢固固定玻璃纖維桿體(1)，實現(xiàn)封錨，完成多股玻璃纖維預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)構(gòu)的施工。