[发明专利]具有能移除的拉力构件的拉力分散型复合锚体及其构造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合地锚杆装置以及一种用于构造这种复合地锚杆装置的方法，更 特别地涉及一种具有能移除的拉力构件的拉力分散型复合锚杆装置，其中永久固定型锚 杆和能移除的拉力分散型锚杆能拆离地结合，使得能在锚固段内保持永久锚固力且能容 易地移除定位在自由段中的拉力构件，以及一种用于构造上述具有能移除的拉力构件的 拉力分散型复合锚杆装置的方法。

背景技术

一般而言，地锚杆装置作为建筑材料用于公共建筑领域内，用于通过将诸如PC(预 应力混凝土)钢丝等高强度拉力构件紧固到结构和地层，然后给拉力构件施加预应力， 而稳定地保持结构使其不受地层内产生的过大应力、变形、移位等影响。

地锚杆装置可分成拉力型锚杆装置、压力型锚杆装置、以及根据安装地层的支撑类 型而用于分散拉力型锚杆装置和压力型锚杆装置的载荷的载荷分散型锚杆装置。

参见图1和2，拉力型锚固方法是如下一种方法，其中将拉力构件104插入限定于 地层内的钻孔，在钻孔内填充入注浆体102，给拉力构件104施加拉力，使得地层由地 层和注浆体102之间的摩擦力支撑。拉力型锚固方法的缺点在于，由于因施加到拉力构 件104的拉力而可能在注浆体102中产生裂缝，且由于载荷集中而通过蠕变可能发生渐 进性破坏，因此载荷降低较大。因此，在示出表面摩擦分布的图2的曲线图中，当在初 始载荷施加阶段中获得表示初始载荷的载荷曲线1的载荷转变分布(loadtransition distribution)时，随着时间流逝由于蠕变断裂等因而获得载荷曲线3，因此载荷降低。 并且，当拉力施加到拉力构件104时，虽然期望初始设计的载荷，但载荷集中部分超过 目标地层的最终抗拔承载力。结果，载荷像在载荷曲线2中那样降低，并固定到载荷曲 线3。这就主要源起于由于集中而导致局部摩擦力降低。

参见图3和4，压力型锚固方法是这样一种方法，其中涂覆有聚乙烯(PE)的PC 钢绞线被约束到单独固定本体106以在注浆体102内产生压力。在压力型锚固方法中， 由于拉力通过拉力构件104施加到固定本体106并且固定本体106施压注浆体102，因 此当与拉力型锚固方法比较时，因蠕变引起的载荷降低减小了。然而，压力型锚固方法 的缺点在于，由于应该使用具有高强度的注浆体，因此难于在相对软的地层内保持预定 锚固力。并且，如可从示出载荷变化的图3看到，在远端处出现施加到注浆体102的压 力的载荷集中。这种载荷集中可使注浆体102断裂。进一步地，在必需施加超过最终摩 擦力的载荷时，产生如下不利之处，即钻孔的直径应该增加、或者应该用大围绕约束压 力(surroundingconfinementpressure)实施相对于岩石的结合。在压力型锚杆装置中， 与拉力型锚杆相似，出现载荷降低(参见示出载荷变化的图3)，且由于压力失效可能出 现突变载荷降低。如可从表面摩擦分布的曲线图的图4中看到，在载荷集中型锚杆的情 况下，载荷变换分布变化从载荷曲线1改变到载荷曲线3，故此载荷降低。

参见图5和6，载荷分散型锚固方法是这样一种方法，其中克服了拉力型锚固方法 和载荷集中型锚固方法的缺点，且多个拉力型锚杆分布到各个部位。在载荷分散型锚固 方法中，在粘结地层和注浆体102中应该不会发生极端载荷集中，涂覆有PE的PC钢绞 线应该用于不约束自由部分，并且应该容易根据地层状况而调整容许锚固力。在载荷分 散拉力型锚杆装置中，由于以分散方式将载荷施加到很多个拉力构件104，因此对注浆 体102强度的影响变弱，且即使在相对软的地层中也可保持预定锚固力。因而，在一般 的土壤地层中可显示与岩石中一样高的载荷。

在载荷分散型锚杆中，如可从示出载荷分布曲线图和表面摩擦分布的图5和6中看 到，由于以分散方式将载荷施加到地层，因此载荷降低很小，且可无关时间地维持初始 载荷分布。