[發(fā)明專利]一種耗能減震錨桿及其施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911373495.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111042126B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董旭光;李崢;頡永斌;雷肅;王永勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧夏大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D5/74
• 分類號(hào): E02D5/74;E02D5/76;E02D31/08
• 代理公司: 北京華智則銘知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11573
• 代理人: 孟杰

本發(fā)明提供一種耗能減震錨桿及其施工方法，該減震錨桿包括錨桿系統(tǒng)和耗能減震系統(tǒng)；錨桿包括桿體、錨具和墊板；錨具和墊板將桿體前端錨固于擋土結(jié)構(gòu)上，后端通過(guò)漿體錨固于地層中。耗能減震系統(tǒng)包括液壓缸、彈簧、活塞、頂擴(kuò)桿、粘滯液體和節(jié)流孔；缸內(nèi)充滿粘滯液體，頂擴(kuò)桿在液壓缸前后兩端側(cè)壁對(duì)稱分布，彈簧套在活塞桿上，活塞套于液壓缸內(nèi)，活塞桿與桿體通過(guò)套筒同軸連接；地震作用下，錨桿隨著地震往復(fù)力而產(chǎn)生反復(fù)的拉壓變形，彈簧、粘滯液體阻力和頂擴(kuò)桿附加錨固力會(huì)進(jìn)行能量損耗；地震結(jié)束后，在壓縮液體和彈簧作用下自動(dòng)復(fù)位；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)可行、組裝便捷、施工容易，具有良好的減震、錨固和長(zhǎng)期服役性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于巖土錨固工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耗能減震錨桿及其施工方法。

背景技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計(jì)近年來(lái)地震活動(dòng)頻繁，如2008年5月12日汶川8.0級(jí)地震、2010年4月14日，青海省玉樹(shù)市發(fā)生6次地震，最高震級(jí)7.1級(jí)，2014年8月3日，云南省昭通市魯?shù)榭h發(fā)生6.5級(jí)地震，僅2018年我國(guó)共發(fā)生31次5.0級(jí)以上的地震，2018年9月28日，印尼帕魯發(fā)生7.4級(jí)地震。這些地震造成大量的人員傷亡、房屋倒塌及山體滑坡等，給國(guó)家和人們帶來(lái)生命危險(xiǎn)和重大財(cái)產(chǎn)損失。

錨桿支護(hù)在邊坡防護(hù)中發(fā)揮重要作用，有支護(hù)效果好，適用性強(qiáng)，較為經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，但地震作用下，錨桿支護(hù)邊坡失穩(wěn)破壞愈發(fā)普遍，傳統(tǒng)的錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)延性較低、無(wú)法適應(yīng)地震作用下土體大變形，地震反復(fù)力下易破壞等不足。當(dāng)?shù)卣馂?zāi)害發(fā)生時(shí)，一方面錨桿軸向力會(huì)迅速增加，導(dǎo)致錨桿桿身被拉斷，另一方面，土體變形較大，錨桿變形很難滿足變形要求，易引起邊坡失穩(wěn)。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展的今天，面對(duì)頻繁的地震活動(dòng)區(qū)的邊坡工程抗震提出了新要求。如在地震或震動(dòng)沖擊作用下，錨桿不僅需要提供充足的錨固力，還要能夠抵抗土體大變形且不破壞，震后殘余力較小等。因此，為了減輕地震誘發(fā)滑坡災(zāi)害，解決錨桿抗震的問(wèn)題刻不容緩。本發(fā)明基于耗能減震理念，將錨桿與減震系統(tǒng)結(jié)合，提高錨桿可變形程度，同時(shí)增強(qiáng)對(duì)地震反復(fù)力的削弱耗能效果，提出一種新型耗能減震錨桿。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)地震作用造成的支護(hù)結(jié)構(gòu)及不穩(wěn)定巖土變形過(guò)大，甚至失穩(wěn)垮塌，無(wú)法自我調(diào)節(jié)的問(wèn)題，提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的減震性能和邊坡的安全性，提出一種耗能減震錨桿及其施工方法。

一種耗能減震錨桿，包括：耗能減震系統(tǒng)和錨桿系統(tǒng)；

所述錨桿系統(tǒng)包括桿體、錨具和墊板；

所述耗能減震系統(tǒng)包括液壓缸、彈簧、活塞和活塞桿；

所述液壓缸的前端和后端分別固定連接有所述桿體；所述錨具和墊板將液壓缸前端的桿體錨固于擋土結(jié)構(gòu)物上，液壓缸后端的桿體通過(guò)漿體錨固于地層中；

所述活塞與彈簧設(shè)置在液壓缸內(nèi)，彈簧套在所述活塞桿上，所述活塞桿的一端固定在活塞的中心，活塞桿的另一端部穿過(guò)液壓缸的前端面后與所述桿體通過(guò)套筒螺紋連接；活塞能夠在液壓缸內(nèi)左右自由滑動(dòng)；

在液壓缸內(nèi)填充有粘滯液體，在所述活塞上設(shè)置有供粘滯液體流過(guò)的節(jié)流孔；在液壓缸的缸體前后兩端的側(cè)壁上設(shè)有若干頂擴(kuò)桿，所述頂擴(kuò)桿沿著液壓缸的圓周分布；頂擴(kuò)桿可沿液壓缸徑向伸縮；

所述活塞桿、桿體、套筒的中心軸重合。

進(jìn)一步地，如上所述的耗能減震錨桿，包括多個(gè)耗能減震系統(tǒng)，每?jī)蓚€(gè)耗能減震系統(tǒng)之間通過(guò)桿體與套筒連接為一體。

進(jìn)一步地，如上所述的耗能減震錨桿，所述桿體前后兩端設(shè)有外螺紋，所述套筒設(shè)置有內(nèi)螺紋。

進(jìn)一步地，如上所述的耗能減震錨桿，所述桿體為實(shí)心桿或中空管，桿體直徑與活塞桿相等；實(shí)心桿直徑為18mm～40mm，中空管直徑為30mm～50mm，厚度為3mm～4mm。

進(jìn)一步地，如上所述的耗能減震錨桿，所述彈簧剛度系數(shù)為300N/mm～1000N/mm，直徑為50mm～100mm。