[实用新型]水泥基预应力岩土锚杆

说明书

本实用新型提出的水泥基预应力岩土锚杆，属于岩土工程技术领域，该锚杆包括外锚头及锚杆杆体，锚杆杆体分为锚固段及自由段，自由段分为柔性自由段及刚性自由段，柔性自由段紧贴锚固段设置，柔性自由段是将软质发泡材料注入基坑或边坡锚杆自由段紧贴锚固段的位置所形成一段能够被压缩的区段，当锚杆施加预应力时，滑动体被压缩，由于柔性自由段的存在，自由段以及对应的滑动体能够真正达到被锚杆锁紧荷载压缩，能够在滑动体中建立有效的预压应力，滑动面产生压应力，从而提高滑动面的抗剪能力，使得基坑或边坡的稳定和安全能够得以保证。

技术领域

本实用新型属于岩土工程技术领域，涉及到基坑和边坡工程，特别涉及到一种水泥基预应力岩土锚杆及锚杆锚固段和自由段的分区方法。

背景技术

按照土力学的基本原理和基坑或边坡的设计技术标准要求，在基坑或边坡的滑动体区间内锚杆体应做成自由段，在基坑或边坡的稳定体区间内锚杆体应做成锚固段，通过锚固段锚杆体提供的摩阻力加上锚杆外端的锁紧固定作用约束滑动体，防止滑动面的产生，以期实现与设计计算模型相吻合的目的，以确保基坑或边坡工程的稳定，保证工程安全。

现有基坑和边坡工程的锚杆技术，采用的是细石混凝土或砂浆或水泥净浆加钢绞线或钢丝束或高强钢筋的方案，对于锚杆体的自由段和锚固段的分区，实际工程应用过程中，虽然设计图纸中划分了自由段和锚固段，但大多并没有给出自由段和锚固段的分区方案，而是将锚杆体一灌到底，或是即便是给出了自由段和锚固段的分区方案，却并没有达到分区的效果；或是提出的技术方案质量差、效率低、成本高，难以在实际工程中推广应用。

申请号为201410030080.5的中国专利，公开了一种多段锚固式树脂锚杆及其锚固方法，它包括锚杆体和孔口预紧器，锚杆上间隔设有点锚固段，其余段为自由段；所述的点锚固段是在该段的锚杆体上加工有齿状环刀，齿状环刀外套有双组份树脂锚固药卷，双组份树脂锚固药卷两端套有隔离垫圈，从而将锚杆体从孔口开始依次被分成第一自由段、第一点锚固段、第二自由段、第二点锚固段、第三自由段、第三点锚固段，要求第一自由段处在围岩的松动区，第三点锚固段处在围岩的弹性区，其余段处在围岩的塑性区。该技术方案点锚固段和自由段的数量以及各段的长度可以根据围岩压力分布特点调整，分散荷载，避免在锚杆端部发生超强的应力集中，防止杆体断裂或将锚固体拔出。该技术方案存在的问题是：操作复杂、工效低、质量保证难度大、成本高等，尤其是质量问题，由于树脂的流动性和渗透性极强，若要与周边的岩土固结且限制在一段预想的区域内，其在岩体中的局域密封毫无可能性，树脂必然从锚固段溢出，造成失效。

申请号为201520526632.1的中国专利，公开了一种水电边坡锚索自由段灌浆结构，包括边坡坡面和设置于边坡坡面内的锚索钻孔，所述锚索钻孔分为锚固段和自由段，其中自由段位于锚固段和边坡坡面之间，包括套接设置于所述锚索钻孔内的锚索体，所述锚索体内设置有注浆管，锚索体位于自由段的部分的外缘套接有密封裹布。该技术方案采用土工布为锚杆体作外套，试图隔离锚杆体与岩体，以期达到减小侧摩阻力的目的，由于钻孔侧壁的粗糙性以及水泥浆可以渗透土工布的特性，实际摩阻力会更大，造成自由段功能失效。

申请号为CN201410032446.2的中国专利，公开了一种多段锚固式砂浆锚杆及其锚固方法，它包括锚杆体和孔口预紧器，锚杆还间隔设有自由段，所述的自由段是在该锚杆体上套有一段塑料套管，塑料套管的两端用可缩性垫圈封堵或缩紧，套有塑料套管的锚杆体为自由段，其余段的锚杆体为点锚固段，从而将锚杆体从孔口开始依次被分成第一自由段、第一点锚固段、第二自由段、第二点锚固段、第三自由段、第三点锚固段，要求第一自由段处在围岩的松动区,第三点锚固段处在围岩的弹性区，其余段处在围岩的塑性区。该技术方案试图通过塑料套管使锚杆体在其区段内成为自由段，但是，由于锚杆体与岩体之间的摩阻力或粘结力仍然存在，通过锚杆体抗压承载力的传递，此区段锚杆体的摩阻力或粘结力仍然会经过相邻锚固段的锚杆体传递给钢筋、钢丝束或钢绞线，所述的自由段无法起到自由段的作用。