一種柔性傘狀支護(hù)錨桿及用于支護(hù)土層邊坡的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種柔性傘狀支護(hù)錨桿及用于支護(hù)土層邊坡的方法，在圓形錨桿的端部固定安裝端套環(huán)和端部環(huán)形連接件，在圓形錨桿的中部固定安裝彈簧環(huán)形連接件和中套環(huán)，在圓形錨桿上、緊靠中套環(huán)右側(cè)活動(dòng)套裝下環(huán)形連接件；圍繞圓形錨桿的阻力傘包括均布的反力板、拉桿、壓縮彈簧，柔性拉索的一端與圓形錨桿端頭的圓孔固定。采用一個(gè)以上的柔性傘狀支護(hù)錨桿通過(guò)柔性拉索與土工格柵網(wǎng)、植被防護(hù)層和擋土墻相結(jié)合的土質(zhì)高邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)連接在一起，組成一個(gè)牢固可靠地對(duì)土質(zhì)高邊坡進(jìn)行錨固防護(hù)的整體。本發(fā)明的傘狀反力板，通過(guò)柔性拉索與防護(hù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)連接在一起，使錨固力比傳統(tǒng)的錨桿大大增強(qiáng)，錨固效果更加可靠，還可以節(jié)約工程造價(jià)50-60%。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種柔性傘狀支護(hù)錨桿及用于支護(hù)土層邊坡的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及巖土工程邊坡防護(hù)領(lǐng)域，特別是一種柔性傘狀支護(hù)錨桿及用于支護(hù)土層邊坡的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自1912年，德國(guó)最先采用錨桿支護(hù)井下巷道以來(lái)，錨桿支護(hù)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便、成本低和對(duì)工程適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在土木工程中得到了廣泛應(yīng)用。而錨桿根據(jù)其使用加固對(duì)象不同又可以分為土層錨桿和巖層錨桿，土層錨桿和巖層錨桿在名稱(chēng)上有些相似，但其目的、作用區(qū)別很大。巖層錨桿主要是通過(guò)錨桿的懸吊作用、組合梁作用、組合拱作用、減跨作用、加固作用等使破碎、軟弱巖層達(dá)到自身穩(wěn)固。而土層錨桿主要在深基坑、邊坡支護(hù)加固中使用，一般多為提供水平方向的抗拔力；但土層錨桿的基本施工工藝目前仍然是仿照巖層錨桿的施工工藝的做法，即鉆孔、灌漿、插入錨桿，也有的采用壓入或旋入錨桿等施工方法。目前在土層邊坡采用柔性植被防護(hù)結(jié)構(gòu)中傳統(tǒng)錨桿存在以下不足:1、錨桿的錨固能力不足，經(jīng)常出現(xiàn)邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)將錨桿帶出、邊坡垮塌的現(xiàn)象。2、在邊坡柔性植被防護(hù)結(jié)構(gòu)中，傳統(tǒng)鋼筋錨桿與柔性網(wǎng)連接固定不牢靠的現(xiàn)象，容易造成錨桿與防護(hù)柔性網(wǎng)脫離的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致局部坍塌。3、由于鋼筋錨桿需要進(jìn)行注漿防護(hù)，以防止鋼筋的銹蝕，從而增加了工程成本。如果鋼筋防銹蝕處理不到位，將會(huì)使錨桿的使用壽命大大減少，從而減少邊坡防護(hù)的使用壽命。4、對(duì)于大型土質(zhì)高邊坡，要進(jìn)行柔性植被防護(hù)，需要大量的鋼筋錨桿，從而使工程造價(jià)很高。
[0003]隨著我國(guó)目前高速公路、鐵路的大量修建，為了維持土質(zhì)高邊坡的穩(wěn)定，錨桿的應(yīng)用更加廣泛，因此，急需一種能夠克服傳統(tǒng)錨桿缺點(diǎn)的新式錨桿。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種柔性傘狀支護(hù)錨桿及用于支護(hù)土層邊坡的方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種柔性傘狀支護(hù)錨桿，在圓形錨桿的端部固定安裝端套環(huán)和端部環(huán)形連接件，在圓形錨桿的中部固定安裝彈簧環(huán)形連接件和中套環(huán)，在圓形錨桿上、緊靠中套環(huán)右側(cè)活動(dòng)套裝下環(huán)形連接件；圍繞圓形錨桿的阻力傘包括均布的反力板、拉桿、壓縮彈簧，反力板的端頭通過(guò)轉(zhuǎn)軸與端部環(huán)形連接件鉸接，拉桿的一端通過(guò)銷(xiāo)軸與下環(huán)形連接件鉸接，拉桿的另一端通過(guò)心軸與反力板的中部鉸接，壓縮彈簧的一端通過(guò)心軸與彈簧環(huán)形連接件鉸接，壓縮彈簧的另一端與反力板連接；柔性拉索的一端與圓形錨桿端頭的圓孔固定。
[0006]所述圓形錨桿包括防銹處理的粗鋼筋或者高錳鋼棒。所述反力板由不銹鋼材料或者高強(qiáng)度鋁合金材料制成。所述柔性拉索包括防銹處理的鋼繩或者鋼塑復(fù)合拉筋帶。
[0007]采用上述柔性傘狀支護(hù)錨桿支護(hù)土層邊坡的方法，包括:
①首先用鉆孔設(shè)備在邊坡的土體內(nèi)的錨桿設(shè)計(jì)位置進(jìn)行鉆孔，所鉆孔徑要比固定端套環(huán)的直徑大3cm以上；
②鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行清孔，并用灌漿設(shè)備在錨桿孔底部進(jìn)行注漿，注漿深度要超出柔性傘狀支護(hù)錨桿端頭30cm，注漿目的主要是對(duì)柔性傘狀支護(hù)錨桿進(jìn)行防銹處理；
③將柔性拉索及圓形錨桿的右端部穿入直徑大于圓形錨桿、小于下環(huán)形連接件的輔助鋼管；
④輔助鋼管頂住下環(huán)形連接件將柔性傘狀支護(hù)錨桿順著所鉆孔壁推送到孔底后，將輔助鋼管拔出；
⑤用千斤頂或者錨桿拉拔器張拉柔性拉索，這時(shí)反力板在壓縮彈簧的作用下張開(kāi)，并插入土體內(nèi)部；在反力板張開(kāi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，將通過(guò)拉桿帶動(dòng)下環(huán)形連接件沿圓形錨桿向左移動(dòng)；隨著拉力的加大，反力板張開(kāi)的角度會(huì)逐漸增大；當(dāng)反力板張開(kāi)到最大角度，下環(huán)形連接件被中套環(huán)阻止，不能產(chǎn)生移動(dòng)，這時(shí)反力板將產(chǎn)生巨大反力，通過(guò)端部環(huán)形連接件和端套環(huán)傳遞到圓形錨桿上，使固定連接在圓形錨桿下端的柔性拉索產(chǎn)生巨大的錨固拉力；
⑥采用一個(gè)以上的柔性傘狀支護(hù)錨桿通過(guò)柔性拉索與土工格柵網(wǎng)、植被防護(hù)層和擋土墻相結(jié)合的土質(zhì)高邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)連接在一起，組成一個(gè)牢固可靠地對(duì)土質(zhì)高邊坡進(jìn)行錨固防護(hù)的整體。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:1、相比傳統(tǒng)的錨桿，由于在錨桿端部使用了傘狀反力板，使錨桿的錨固力大大的增大，施工質(zhì)量更容易確保，錨固效果更加可靠。
[0009]2、傳統(tǒng)錨桿主要是通過(guò)錨桿鋼筋與孔壁之間產(chǎn)生摩擦力而獲得錨固力，因此錨桿的長(zhǎng)度會(huì)要求比較長(zhǎng)，而本發(fā)明的柔性錨桿是通過(guò)反力板在土體中的張開(kāi)而形成巨大的錨固力，因此圓形錨桿的長(zhǎng)度只需要穿過(guò)坡體滑動(dòng)面，通過(guò)柔性拉索與防護(hù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)連接在一起，組成一個(gè)牢固可靠地對(duì)土質(zhì)高邊坡進(jìn)行錨固防護(hù)的整體;?錨桿長(zhǎng)度大大的縮短，從而節(jié)約工程材料。
[0010]3、由于柔性拉索可采用鋼塑復(fù)合拉筋帶，與傳統(tǒng)的鋼筋錨桿相比，不僅施工工藝簡(jiǎn)單，而且可以降低工程造價(jià)，增加使用壽命。從目前市場(chǎng)價(jià)格行情來(lái)看，柔性鋼塑復(fù)合拉筋帶比鋼筋要便宜很多，而且采用柔性材料還可以節(jié)省鋼筋灌注水泥砂漿防腐蝕的費(fèi)用。因此，采用柔性傘狀支護(hù)錨桿不僅錨固效果更加牢固可靠，還可以節(jié)約工程造價(jià)50-60%。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]圖1是柔性傘狀支護(hù)錨桿張開(kāi)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是柔性傘狀支護(hù)錨桿收攏結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是下環(huán)形連接件的平面示意圖。
[0015]圖4是端部環(huán)形連接件的平面示意圖。
[0016]圖5柔性傘狀支護(hù)錨桿在土質(zhì)邊坡防護(hù)中的應(yīng)用示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1如圖1-4所示:一種柔性傘狀支護(hù)錨桿，在圓形錨桿I的端部固定安裝端套環(huán)9和端部環(huán)形連接件7，在圓形錨桿I的中部固定安裝彈簧環(huán)形連接件8和中套環(huán)6，在圓形錨桿I上、緊靠中套環(huán)6右側(cè)活動(dòng)套裝下環(huán)形連接件3 ;圍繞圓形錨桿I的阻力傘包括均布的反力板2、拉桿4、壓縮彈簧5，反力板2的端頭通過(guò)轉(zhuǎn)軸11與端部環(huán)形連接件7鉸接，拉桿4的一端通過(guò)銷(xiāo)軸10與下環(huán)形連接件3鉸接，拉桿4的另一端通過(guò)心軸與反力板2的中部鉸接，壓縮彈簧5的一端通過(guò)心軸與彈簧環(huán)形連接件8鉸接，壓縮彈簧5的另一端與反力板2連接；柔性拉索12的一端與圓形錨桿I端頭的圓孔固定。
[0018]所述圓形錨桿I包括防銹處理的粗鋼筋或者高錳鋼棒。所述反力板2由不銹鋼材料或者高強(qiáng)度鋁合金材料制成。所述柔性拉索12包括防銹處理的鋼繩或者鋼塑復(fù)合拉筋帶。
[0019]實(shí)施例2如圖1-5所示:采用實(shí)施例1所述柔性傘狀支護(hù)錨桿支護(hù)土層邊坡的方法，包括:
①首先用鉆孔設(shè)備在邊坡的土體16內(nèi)的錨桿設(shè)計(jì)位置進(jìn)行鉆孔，所鉆孔徑要比固定端套環(huán)9的直徑大3cm以上；
②鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行清孔，并用灌漿設(shè)備在錨桿孔底部進(jìn)行注漿，注漿深度要超出柔性傘狀支護(hù)錨桿端頭30cm，注漿目的主要是對(duì)柔性傘狀支護(hù)錨桿進(jìn)行防銹處理；
③將柔性拉索12及圓形錨桿I的右端部穿入直徑大于圓形錨桿1、小于下環(huán)形連接件3的輔助鋼管；
④輔助鋼管頂住下環(huán)形連接件3將柔性傘狀支護(hù)錨桿順著所鉆孔壁推送到孔底后，將輔助鋼管拔出；
⑤用千斤頂或者錨桿拉拔器張拉柔性拉索12，這時(shí)反力板2在壓縮彈簧5的作用下張開(kāi)，并插入土體內(nèi)部；在反力板2張開(kāi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，將通過(guò)拉桿4帶動(dòng)下環(huán)形連接件3沿圓形錨桿I向左移動(dòng)；隨著拉力的加大，反力板2張開(kāi)的角度會(huì)逐漸增大；當(dāng)反力板2張開(kāi)到最大角度，下環(huán)形連接件3被中套環(huán)6阻止，不能產(chǎn)生移動(dòng)，這時(shí)反力板2將產(chǎn)生巨大反力，通過(guò)端部環(huán)形連接件7和端套環(huán)9傳遞到圓形錨桿I上，使固定連接在圓形錨桿I下端的柔性拉索12產(chǎn)生巨大的錨固拉力；
⑥如圖5所示:采用三個(gè)的柔性傘狀支護(hù)錨桿通過(guò)柔性拉索12與土工格柵網(wǎng)13和植被防護(hù)層14和擋土墻15相結(jié)合的土質(zhì)高邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)連接在一起，組成一個(gè)牢固可靠地對(duì)土質(zhì)高邊坡進(jìn)行錨固防護(hù)的整體。
【權(quán)利要求】
1.一種柔性傘狀支護(hù)錨桿，其特征在于:在圓形錨桿(I)的端部固定安裝端套環(huán)(9)和端部環(huán)形連接件(7)，在圓形錨桿(I)的中部固定安裝彈簧環(huán)形連接件(8)和中套環(huán)(6)，在圓形錨桿(I)上、緊靠中套環(huán)(6)右側(cè)活動(dòng)套裝下環(huán)形連接件(3);圍繞圓形錨桿(I)的阻力傘包括均布的反力板(2)、拉桿(4)、壓縮彈簧(5)，反力板(2)的端頭通過(guò)轉(zhuǎn)軸(11)與端部環(huán)形連接件(7)鉸接，拉桿(4)的一端通過(guò)銷(xiāo)軸(10)與下環(huán)形連接件(3)鉸接，拉桿(4)的另一端通過(guò)心軸與反力板(2)的中部鉸接，壓縮彈簧(5)的一端通過(guò)心軸與彈簧環(huán)形連接件(8)鉸接，壓縮彈簧(5)的另一端與反力板(2)連接；柔性拉索(12)的一端與圓形錨桿(I)端頭的圓孔固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種柔性傘狀支護(hù)錨桿，其特征在于:所述圓形錨桿(I)包括防銹處理的粗鋼筋或者高錳鋼棒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種柔性傘狀支護(hù)錨桿，其特征在于:所述反力板(2)由不銹鋼材料或者高強(qiáng)度鋁合金材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種柔性傘狀支護(hù)錨桿，其特征在于:所述柔性拉索(12)包括防銹處理的鋼繩或者鋼塑復(fù)合拉筋帶。
5.采用權(quán)利要求1所述柔性傘狀支護(hù)錨桿支護(hù)土層邊坡的方法，包括: ①首先用鉆孔設(shè)備在邊坡的土體(16)內(nèi)的錨桿設(shè)計(jì)位置進(jìn)行鉆孔，所鉆孔徑要比端套環(huán)(9)的直徑大3cm以上； ②鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行清孔，并用灌漿設(shè)備在錨桿孔底部進(jìn)行注漿，注漿深度要超出柔性傘狀支護(hù)錨桿端頭30cm，注漿目的主要是對(duì)柔性傘狀支護(hù)錨桿進(jìn)行防銹處理； ③將柔性拉索(12)及圓形錨桿(I)的右端部穿入直徑大于圓形錨桿(I)、小于下環(huán)形連接件(3)的輔助鋼管； ④輔助鋼管頂住下環(huán)形連接件(3)將柔性傘狀支護(hù)錨桿順著所鉆孔壁推送到孔底后，將輔助鋼管拔出； ⑤用千斤頂或者錨桿拉拔器張拉柔性拉索(12)，這時(shí)反力板(2)在壓縮彈簧(5)的作用下張開(kāi)，并插入土體內(nèi)部；在反力板(2)張開(kāi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，將通過(guò)拉桿(4)帶動(dòng)下環(huán)形連接件(3)沿圓形錨桿(I)向左移動(dòng)；隨著拉力的加大，反力板(2)張開(kāi)的角度會(huì)逐漸增大；當(dāng)反力板(2)張開(kāi)到最大角度，下環(huán)形連接件(3)被中套環(huán)(6)阻止，不能產(chǎn)生移動(dòng)，這時(shí)反力板(2)將產(chǎn)生巨大反力，通過(guò)端部環(huán)形連接件(7)和端套環(huán)(9)傳遞到圓形錨桿(I)上，使固定連接在圓形錨桿(I)下端的柔性拉索(12)產(chǎn)生巨大的錨固拉力； ⑥采用一個(gè)以上的柔性傘狀支護(hù)錨桿通過(guò)柔性拉索(12)與土工格柵網(wǎng)(13)、植被防護(hù)層(14 )和擋土墻(15)相結(jié)合的土質(zhì)高邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)連接在一起，組成一個(gè)牢固可靠地對(duì)土質(zhì)高邊坡進(jìn)行錨固防護(hù)的整體。
【文檔編號(hào)】E02D17/20GK104179178SQ201410429874
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】張鴻, 吳文清, 張紅宇, 劉優(yōu)平, 黎劍華, 徐斌, 黃文紅, 危志全, 吳建佳 申請(qǐng)人:南昌工程學(xué)院