[發(fā)明專利]傘狀擴(kuò)體裝置與易切削錨桿或可回收錨桿索的融合結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911420674.6
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111560952A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉曉理
• 申請（專利權(quán)）人: 劉曉理
• 主分類號: E02D5/74
• 分類號: E02D5/74
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 伍星

本發(fā)明公開了傘狀擴(kuò)體裝置與易切削錨桿或可回收錨桿索的融合結(jié)構(gòu)，將傘狀擴(kuò)大頭技術(shù)與易切削錨桿或可回收錨桿索技術(shù)進(jìn)行多種變化的結(jié)構(gòu)融合，不僅使得傘狀擴(kuò)大頭能夠與易切削錨桿或可回收錨索相互掛載、引用，還使得原來作為摩擦型的易切削錨桿、可回收錨桿索改造成為端承型錨桿索，大幅度地提高了易切削錨桿、可回收錨桿索的承載能力、抗變形能力；突破了傘狀擴(kuò)大頭原來單一的承載結(jié)構(gòu)，改變了內(nèi)錨頭只能設(shè)置在拉筋盤前側(cè)的保守模式，增加了多種傘狀擴(kuò)體結(jié)構(gòu)類型，包括內(nèi)錨頭位于拉筋盤與穿筋盤之間、位于穿筋盤之后兩種情形，為各種各樣的可回收錨索找尋與傘狀擴(kuò)大頭的結(jié)合部提供了充分自由的選擇。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土工程領(lǐng)域，具體涉及傘狀擴(kuò)體裝置與易切削錨桿或可回收錨桿索的融合結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著各大城市軌道交通建設(shè)的迅猛發(fā)展，由于長大、密集的鋼材構(gòu)件比如鋼管、鋼筋、鋼絞線制作的錨桿、錨索對盾構(gòu)機而言有著較大的切削難度，容易造成螺旋輸送機、刀盤驅(qū)動系統(tǒng)的故障，進(jìn)而引發(fā)掘進(jìn)施工和環(huán)境安全事故，為解決這個矛盾，部分省會城市已經(jīng)禁止使用基坑錨桿錨索，這使得巖土錨固技術(shù)朝向環(huán)境友好方向發(fā)展，從而衍生出錨筋可回收和錨筋易切削兩大類型。

易切削錨桿是指盾構(gòu)機的切削齒能夠輕易將錨桿材料切斷或切碎，不會造成輸送管路堵塞、刀盤卡死或傷害切削齒等，一般指玻璃纖維、陶瓷纖維或玄武巖纖維等的樹脂基復(fù)合材料或鋼纖維水泥基復(fù)合材料等制作的錨桿。可回收錨桿索是指在基坑或邊坡的錨固任務(wù)完成后，通過專門設(shè)計的回收手段將錨筋悉數(shù)抽出巖土體，從而使得盾構(gòu)機在經(jīng)過原錨桿索區(qū)域時不再受到困擾。

但是，易切削錨桿作為脆性材料，在橫向上容易剪切破壞，尤其是當(dāng)鉆孔外的鋼墊板、鋼質(zhì)錨具、混凝土結(jié)構(gòu)(包括聯(lián)系梁、肋柱、鋼筋砼面板等)、傘狀擴(kuò)大頭結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼板(包括拉筋盤、穿筋盤、先導(dǎo)板、后托板等)容易對易切削錨桿筋體構(gòu)成橫向剪切破壞；以及易切削錨桿僅僅是單純的筋體強度很高，而巖土體介質(zhì)卻不能相應(yīng)發(fā)揮出很高的抗拉力，由于該兩個問題尚未得到很好解決，故目前的易切削錨桿尤其是玄武巖纖維錨桿，雖然其筋體擁有超高抗拉強度，也擁有錨筋無需回收、盾構(gòu)機可以直接切削的優(yōu)勢，但卻仍未能得到較多推廣，即使是在低承載力的錨固工程中也尚未得到大規(guī)模應(yīng)用。

而可回收錨桿索，僅是在傳統(tǒng)錨桿索的基礎(chǔ)上發(fā)展出了回收錨筋的功能。

對于屬于摩擦型(包括拉力型與壓力型)錨桿索的易切削錨桿、可回收錨桿索而言，內(nèi)錨頭將錨筋拉力轉(zhuǎn)換給承載板承擔(dān)，承載板將荷載傳遞給錨固體(水泥漿固結(jié)體)承擔(dān)，最終的目的是通過摩阻力將荷載傳遞給錨固體周圍的巖土體承擔(dān)，但理論與實踐均證明，除了大深度的硬巖錨索能夠提供高承載力(事實上鉆孔孔道呈弓形或蛇形彎曲產(chǎn)生了與擴(kuò)大頭承載原理相類似的嵌固效應(yīng))以外，摩擦型錨桿索在錨筋與錨固體的粘結(jié)、錨固體與周圍巖土體的粘結(jié)、錨固體本身的強度與剛度等各方面均不足以提供高承載能力，即便是國內(nèi)最為成功的蘇州能工可回收錨索，做了鉆孔擴(kuò)孔處理，其承載力也只能達(dá)到傘狀擴(kuò)大頭錨桿索的一半或更低；究其原因在于：作為傳統(tǒng)的摩擦型錨桿索--易切削錨桿、可回收錨索的水泥漿錨固體，因為不具備配筋擴(kuò)大結(jié)構(gòu)，其根本無法或只能夠在較小程度上利用巖土體端承力；換言之，即便是在錨固體較長(4.5米～6米以上)的情況下，在不具備高剛度擴(kuò)大頭結(jié)構(gòu)的情況下，完全或較大程度上只能利用原來的易失難得、若有若無、力值較小的摩阻力，仍然無法真正發(fā)揮擴(kuò)孔段后端巖土體的高承載潛力。這是摩擦型錨桿索先天固有的缺陷。

另外，之前的各種擴(kuò)大頭錨桿索，為了成為擴(kuò)大頭錨以增加承載力，不惜做了多種擴(kuò)孔措施，但由于只是單純擴(kuò)了孔，盡管有的還做了一些無效配筋，這樣不僅承載力增加得不多，而且無法像非錨固段那樣設(shè)置對中支架，從而引起內(nèi)錨頭的墜頭問題，無論是何種方法的回收，墜頭均使得錨筋回收難度增加，降低了錨筋回收率，以機械式回收法尤甚。