[發明專利]一種改進的后拉式拉壓復合型錨桿及其施工方法

在審

• 申請號: 202111454378.5
• 申請日: 2021-12-01
• 公開（公告）號: CN113931181A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 朱宏棟;涂兵雄;汪智濤;熊雄;程琴輝;徐芳超;錢金鑫;李幸;李少增;陳佳耿
• 申請（專利權）人: 中建東設巖土工程有限公司
• 主分類號: E02D5/74
• 分類號: E02D5/74;E21D20/02;E21D21/00
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 陳云川

本發明公開一種改進的后拉式拉壓復合型錨桿，具有承壓錨固段、緩拉段和受拉錨固段，承壓錨固段和緩拉段交界處設置有承壓板，承壓錨固段范圍的錨桿本體設置有外套管，緩拉段范圍的錨桿本體設置有熱縮PE管，承壓錨固段設置在上部的硬土層，受拉錨固段設置在下部的軟土層，緩拉段同時穿過硬土層和軟土層。本發明還提出了該錨桿的施工方法，承壓錨固段因硬土層強度高先受力，受拉錨固段因緩拉段的過渡及緩拉段范圍錨桿本體的彈性拉伸后受力，由于緩拉段的設置，承壓錨固段底部的變形大于受拉錨固段頂部的變形，實現受拉錨固段與承壓錨固段承受荷載時出現起始變形差，能使得承壓錨固段和受拉錨固段趨于同時達到承載力極限，大幅提高錨桿的抗拔承載力。

技術領域

本發明涉及一種改進的后拉式拉壓復合型錨桿及其施工方法，用于基坑、邊坡、隧道及地下工程的錨固與加固，尤其適用于錨桿錨固段同時穿越硬土層和軟土層的錨固工程。

背景技術

ZL201420450678.5公開了一種拉壓復合型錨桿，其錨桿錨固段的桿體中按預設位置設置有承壓板，使傳統錨桿單一的錨固段分解為承壓錨固段和受拉錨固段，大大減小了錨固段與巖土體界面的應力集中現象，使錨固段與巖土體的黏結強度得到充分發揮，在相同錨固段長度時，拉壓復合型錨桿比傳統拉力型錨桿和傳統壓力型錨桿的抗拔承載力顯著提高。

但是由于巖土體的成層性，實際工程中土體都是由不同的土層組成，當錨桿的錨固段先穿越硬土層而后穿越軟土層時。對于這類地層的傳統拉力型錨桿，存在以下問題：(1)位于硬土層的錨固段先受力，且存在嚴重的應力集中現象；(2)位于軟土層的錨固段后受力，且會因硬土層先承擔較多的荷載而承擔極少的荷載，甚至不承擔荷載；(3)由于位于硬土層和軟土層的錨固段承擔荷載的不協同，導致軟土層的錨固段嚴重浪費。對于這類地層的傳統壓力型錨桿，存在以下問題：(1)位于軟土層的錨固段先受力，由于這部分錨固段與軟土層的界面摩阻力很低，承擔的荷載較少，不利于材料的節省；(2)而軟土層對這部分錨固段對注漿體的約束較弱，當錨桿本體偏離中心時，會使得這部分錨固段處于偏向受壓狀態，漿體容易斷裂。

專利ZL201420450678.5公開的一種拉壓復合型錨桿能通過承壓錨固段和受拉錨固段同時受力，承載力比傳統拉力型錨桿和傳統壓力型錨桿有所提高。但是由于承壓錨固段位于前面硬土層，受拉錨固段位于后面軟土層，使得承壓錨固段和受拉錨固段的剛度和承載力存在較大差異。基于承壓板處的變形協調，承壓錨固段和受拉錨固段同時受力，由于軟土層界面黏結強度低，硬土層界面黏結強度高，軟土層中受拉錨固段承載力達到極限時，硬土層中承壓錨固段承載力還遠遠沒有達到極限，會使得軟土層中受拉錨固段先破壞，其承擔的荷載會轉移給硬土層中的承壓錨固段，進而導致承壓錨固段受力突然增加，隨之破壞，繼而導致錨桿失效。

因此，ZL201420450678.5公開的拉壓復合型錨桿應用于硬軟交錯土層時，會使硬土層中承壓錨固段承載力得不到充分協同發揮，錨桿抗拔承載力偏低，故尚有改進優化空間。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種使硬土層中承壓錨固段承載力得到充分發揮，錨桿抗拔承載力較高的改進的后拉式拉壓復合型錨桿，本發明的另一目的在于提出該錨桿的施工方法。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：一種改進的后拉式拉壓復合型錨桿，包括錨桿本體，錨桿本體具有承壓錨固段、緩拉段和受拉錨固段，承壓錨固段和緩拉段交界處設置有承壓板，承壓板固定在錨桿本體上，承壓錨固段范圍的錨桿本體設置有外套管，緩拉段范圍的錨桿本體設置有熱縮管，承壓錨固段對應處于上部的硬土層設置，受拉錨固段對應處于下部的軟土層設置，緩拉段同時對應硬土層和軟土層設置。

作為本發明的優選方式，所述錨桿本體為帶肋鋼筋、鋼絞線、精軋螺紋鋼或中空螺紋鋼筋。

作為本發明的優選方式，所述錨桿本體為帶肋鋼筋，所述承壓板通過幫條鋼筋對稱抵頂焊接固定在帶肋鋼筋上。

作為本發明的優選方式，所述錨桿本體為鋼絞線，所述承壓板通過擠壓套筒固定在鋼絞線上。