[發明專利]自反饋地層信息及多次修復的錨固結構及錨固、修復方法

有效

• 申請號: 202010932218.6
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112064635B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 邱祥;伍民;蔣煌斌;付宏淵;陳長睿;劉忠偉
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: E21D20/02
• 分類號: E21D20/02;E02D5/74;E02D1/00;E21D21/02
• 代理公司: 西安知誠思邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61237
• 代理人: 閔媛媛

本發明公開了一種自反饋地層信息及多次修復的錨固結構及錨固、修復方法，包括空心的錨桿，錨桿的錨固段底部與圓形墊板固定連接，錨桿桿體間隔套設有多個圓環形的固定環，固定環上設有多個第三圓孔，錨桿的自由段貫穿多孔拱形墊板，多孔拱形墊板固定于巖壁面，同一軸線的第三圓孔、第二圓孔內分別貫穿有管，每個管內均安裝有橡膠薄膜柱，橡膠薄膜柱內填充有氣體；通過錨桿注入的漿液充滿錨孔且凝固，管抽出后橡膠薄膜柱的外壁與凝固漿體緊密接觸；壓力傳感器安裝于橡膠薄膜柱內部，壓力傳感器與控制器信號連接。本發明使得錨固結構與地層產生聯動，能夠自動反饋地層變形信息，便于通過錨固結構對地層進行后期修復，結構簡單，可多次修復。

技術領域

本發明屬于巖土工程錨固支護技術領域，涉及一種自反饋地層信息及多次修復的錨固結構及錨固、修復方法。

背景技術

近年來巖土錨固技術廣泛應用于圍巖破碎的礦山、隧道、基坑、邊坡等巖土工程中，支護效果良好，經濟效益顯著。在巖土工程涉及的地下工程、基坑與邊坡施工使用過程中，為防止地層變形坍塌或失穩而危及安全，錨桿成為應用最廣泛的支護方式。當前的錨桿支護主要采用鋼筋作為桿體，采用桿體外部注漿的方式使漿液充滿鋼筋桿體與鉆孔之間的間隙，并讓漿液滲入孔壁周圍巖體一定的范圍，待漿液凝固后，注漿體與鋼筋桿體連為一個整體。現有的注漿錨桿主要分為：普通中空注漿錨桿、自進式中空注漿錨桿、漲殼式中空注漿錨桿和組合式中空注漿錨桿。它們能最大限度地保持圍巖的完整性、穩定性，能有效地控制巖體變形、位移的發展，充分發揮圍巖自身的支撐作用。

然而，實際工程所面臨的施工及運行環境十分復雜，如果地層發生變形導致內部產生大裂隙，會使得錨桿等結構受到空氣或地下水的腐蝕，從而導致錨固能力喪失。因此，要求錨桿本身的結構盡可能簡單易操作，且具有良好的適應環境能力和耐久性，盡可能方便后期維護。在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在以下問題：

1、鋼筋桿體與注漿體之間以及注漿體與地層結合處之間因受到巖土體長期蠕變、開挖卸荷以及溫度、濕度循環的影響，會不斷產生裂隙，進而出現鋼筋銹蝕、桿體松動甚至脫落的情形，影響錨桿固定的強度并大大縮短了錨桿使用壽命；錨固結構對環境變化的適應及反饋能力依然未得到很好的解決。

2、目前錨桿改進大多都是基于錨桿自身結構以及混凝土成分的事前改進，施工完成后不能對錨桿內部進行檢測，且很少有人會針對錨桿注漿后的后期維護以及后期的加固進行改進。

3、現雖有利用微生物生理特性，從而填充裂縫的自修復注漿錨桿，但微生物培養技術要求高、操作復雜、成本高，且修復效果無法得到反饋和評價。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種自反饋地層信息及多次修復的錨固結構，使得錨固結構與地層產生聯動，能夠自動反饋地層變形信息，便于通過錨固結構對地層進行后期修復，結構簡單，可多次修復，從而延長錨桿的使用壽命并達到長期加固的技術效果，解決了現有技術中存在的問題。

本發明的另一目的是，提供一種自反饋地層信息及多次修復的錨固結構的錨固方法。

本發明所采用的技術方案是，一種自反饋地層信息及多次修復的錨固結構，包括錨固系統和壓力反饋系統，

所述錨固系統包括空心的錨桿，錨桿的錨固段底部與圓形墊板固定連接，圓形墊板緊貼錨孔底端，錨桿桿體間隔套設有多個圓環形的固定環，固定環與錨桿同軸線，固定環上設有多個第三圓孔，錨桿的自由段貫穿多孔拱形墊板，多孔拱形墊板固定于巖壁面，多孔拱形墊板上設有多個環繞錨桿的第二圓孔，第三圓孔與第二圓孔同軸線且直徑相同，同一軸線的第三圓孔、第二圓孔內分別貫穿有管，每個管內均安裝有橡膠薄膜柱，橡膠薄膜柱內填充有氣體；通過錨桿注入的漿液充滿錨孔且凝固，管抽出后橡膠薄膜柱的外壁與凝固漿體緊密接觸；

所述壓力反饋系統包括壓力傳感器，壓力傳感器安裝于橡膠薄膜柱內部，壓力傳感器與控制器信號連接。