[发明专利]递控式锚杆

说明书

技术领域    本发明属于岩土工程技术领域，特别涉及一种用于边坡病害治理的递控式锚杆。

背景技术    锚杆是一种由锚筋（钢筋或钢绞线）和注浆体组成的柔性杆件，它是通过外锚结构物（或锚头）、锚筋和注浆体将被加固体的推力或下滑力传至稳定岩土层的结构体系。目前国内外在边坡工程中常用的锚杆主要为水泥砂浆锚杆，有预应力和非预应力之分。按锚筋材料不同，主要分钢筋锚杆和锚索（锚筋为钢绞线）。由于锚杆具有轻颖、布置灵活、施工速度较快等优点，因而在岩土工程领域特别是边坡病害治理中得到了广泛应用。

目前国内外普遍采用的锚杆具有各自的优缺点。

预应力锚杆(索)，由于对被加固边坡施加了预应力，大大限制了被加固边坡的变形，但是由于自由段锚筋外套塑料波纹管或PE套管，自由段仅起传力作用，被加固体的推力或下滑力全部作用于外锚结构物，再通过外锚结构物、锚筋和注浆体传至稳定岩土层，因而预应力锚杆(索)的反力全部由外锚结构物提供，外锚结构物设计尺寸较大；同时由于预应力锚杆(索)要等注浆体强度达到设计强度的80％后方可张拉锁定，只有张拉锁定后才对边坡具有加固与治理的效果，因此其发挥加固与治理作用的时间较慢，对需争取时间进行抢险的边坡和滑坡治理不利。

非预应力锚杆，由于不施加预应力，锚孔注浆后随着注浆体的凝固和强度的增加对被加固边坡逐渐起到加固作用，比预应力锚杆(索)发挥作用较快，同时由于被加固体内锚筋与注浆体粘结在一起而并非自由（理论意义上的自由段），锚杆反力由外锚结构物和被加固体内孔壁地层与注浆体间粘结力共同提供，因而在同等条件下非预应力锚杆与预应力锚杆(索)相比其外锚结构物设计尺寸较小，或者说外锚结构物提供的反力较小。但是由于非预应力锚杆不施加预应力，属于被动受力结构，只有被加固边坡产生小量变形锚杆才能受力而发挥作用，因而被加固边坡的变形相对较大；同时，由于锚杆在受力时，被加固体内孔壁地层与注浆体间粘结应力不均匀，而会出现应力集中现象，随着锚杆荷载的不断增大，被加固体内孔壁地层与注浆体间会出现粘结效应逐渐弱化或脱开的现象，因而由外锚结构物提供的反力仍然较大，在外锚结构物未施工完并达到一定强度之前，非预应力锚杆对边坡的加固效果仍有限，在需争取时间进行抢险的边坡和滑坡治理中很难发挥较大作用；特别是，在像崩塌这种具有牵引性质的边坡病害加固治理中，只有被加固治理体变形到达一定范围（一般到达被加固体或不稳定体底界）才能将推力或下滑力传至真正的锚固地层，因而其加固的边坡变形范围较大，很难达到快速治理的作用和效果。

发明内容    本发明的目的在于提供一种有效利用被加固体地层（滑体或潜在滑动体）的自身锚固性能反向锚固，以减小反力结构而起到快速治理边坡病害作用的递控式锚杆。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种递控式锚杆，包括锚筋和与锚筋的端头固接的外锚结构物，锚筋分为自由段和锚固段，将穿越被加固体段的锚杆自由段沿长度方向人为设计为若干个连续的粘结单元，每个粘结单元锚筋包括1～3根不设套管的钢筋或钢绞线粘结段，各粘结段长度根据被加固体地层孔壁与注浆体间的粘结强度、锚孔孔径和被加固体厚度确定；除粘结段外其余段为外设套管的无粘结段。

所述的粘结单元，从外锚结构物一端算起，第一粘结单元锚筋包括三根不设套管的钢筋或钢绞线粘结段，第二粘结单元锚筋包括两根不设套管的钢筋或钢绞线粘结段，第三粘结单元锚筋包括一根不设套管的钢筋或钢绞线粘结段，其中一根锚筋在三个粘结单元中整根为不设套管的钢筋或钢绞线粘结段。

所述的粘结单元，各粘结单元中的锚筋均包括一根不设套管的钢筋或钢绞线粘结段，各粘结单元的粘结段依次交错连续分布在三根不同的锚筋上。

所述的外锚结构物为反力钢板锚具、锚墩、防护网或三维网。 

所述的无粘结段外壁涂有黄油或其它润滑防腐剂。

所述的锚筋为三根，其端头均布固接在外锚结构物上。

所述的套管两端分别设有套管端头封堵。

所述的套管选用塑料波纹管或PE套管。

本发明提供的上述递控式锚杆，通过改变锚杆自由段结构形式，以充分利用被加固体地层（滑体或潜在滑动体）的自身锚固性能反向锚固，以减小反力结构甚至取消反力结构而起到快速治理边坡病害的作用。它与现有技术预应力锚杆(索)和非预应力锚杆相比，具有以下有益效果：

㈠ 由于递控式锚杆充分利用了被加固体地层（滑体或潜在滑动体）的锚固性能，可以大大减小外锚结构物尺寸甚至取消外锚结构物，从而缩短了外锚结构物施工所占时间，从而达到快速治理的目的。