[发明专利]预警减震控制一体化的边坡锚固结构及施工方法

说明书

技术领域

本发明属于岩土锚固防灾减灾领域，尤其是一种预警减震控制一体化的边坡锚固结构，特别适用于对重要的永久性支护的高陡边坡进行监测、预警和减震控制。

背景技术

我国是一个多山的国家，山地面积约占国土面积的2/3。随着西部大开发战略的实施，相当多的基础设施建设拔地而起，如南水北调、三峡工程、以及山区高速公路和铁路等，与此同时涌现出大量的高陡边坡，对水利工程的安全运营和道路保通提出了更高的要求，通常需要采用锚喷支护结构进行支挡。近年来，随着环境的恶化，滑坡灾害日益频繁，给国家造成了巨大的经济损失。山体滑坡的成因极其复杂，包括地震、降雨、河流冲刷和人为因素等，其中地震和降雨引起的滑坡是两大最主要的因素。监测预警系统和普通锚固结构支护边坡已广泛用来减轻滑坡灾害。针对人工监测不仅自动化程度低，劳动量大，而且不能实现实时监测，人们提出了信息化的无线电监测预警系统，避免了大量使用通讯线和接线困难的缺陷，并且控制系统能够安装在安全可控性方便的地方；针对普通支护结构抗震性能差，难以满足比以往更高的抗震设防标准，申请号：201310668635.4的专利提出了一种带有半主动变阻尼控制装置的锚管，这种锚管能够实现对边坡的半主动控制，从而提高了锚喷支护边坡的抗震性能。然而目前还未见将控制锚管与预警系统组合的有关报道，如果将两者进行组合，形成一种既能预警又能耗能减震控制锚固结构，预警与控制两者互不干扰、共同工作，能够达到优势互补，使滑坡灾害带来的巨大损失降到最低程度，提高安全性。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种监测、预警和耗能减震控制一体化的边坡锚固结构，尽最大限度的减轻滑坡灾害。

本发明是一种预警减震控制一体化的边坡锚固结构及施工方法，其边坡锚固结构包括框架1、锚杆6和控制锚管18，在框架1与不稳定山体35之间增设隔震垫7，在框架1上安装第一无线位移传感器9和第一无线信号接收器13，第一无线信号接收器13通过通讯线14与电液伺服阀27连接，在稳定山体36上安装第二无线位移传感器10，在人居住地安装报警器15和通过通讯线14依次连接的第二无线信号接收器12、计算机8和无线信号发射器11；第一无线位移传感器9、第二无线位移传感器10、无线信号发射器11、第一无线信号接收器13、第二无线信号接收器12、报警器15之间通过不同频段的无线信号传递控制。

本发明的预警减震控制一体化的边坡锚固结构的施工方法，其步骤为：

（1）放线定位：根据工程设计要求，用测量工具进行定位；

（2）制作锚杆6和中空锚管19:在锚杆6和中空锚管19的前段车削螺纹，并在中空锚管19的前段焊接挡板20，后段钻出浆孔21；

（3）组装变阻尼装置23：在液压缸24内充填油液25，用旁通管路26连接液压缸24和电液伺服阀27，排气调试，并充满油液25，将通讯线14的一端与电液伺服阀27连接，用套筒30将加长杆29与变阻尼装置23的单杆活塞28连接，最后套上护罩33；

（4）将组装好的变阻尼装置23安放在中空锚管19的挡板20之间，并用螺栓31固定连接；

（5）钻孔：用钻机在边坡岩土体上钻孔，分别将锚杆6和控制锚管18安置于相应的孔中；

（6）注浆：分别在锚杆6相应的孔和在控制锚管18内压力注入水泥砂浆34；锚杆6周围的水泥砂浆34将锚杆6锚固在稳定山体36中；控制锚管18内的水泥砂浆34能从出浆孔21渗出，使得控制锚管18锚固在稳定山体36中；

（7）在坡面上铺设隔震垫7，在隔震垫7外挂钢筋网并喷射水泥砂浆34形成面板4，并使锚杆6、控制锚管18、通讯线14穿过隔震垫7和面板4；

（8）浇注横梁2和立柱3：在第一根立柱3和第一排横梁2的设计位置处支模，在支模而成的槽内绑扎横梁2、立柱3的钢筋骨架并浇筑混凝土；

（9）待横梁2、立柱3的混凝土强度达到85%以上时，在中空锚管19上套上垫板17和锚固弹簧22，对锚杆6和中空锚管19进行预应力张拉，之后用锚具16将锚杆6和中空锚管19紧固连接的锚头锁死，然后做用于保护锚头和锚具16的混凝土喷层，将穿过框架1的控制锚管18的加长杆29，用螺帽32和垫板17锚固在框架1上；

（10）按照此步骤施工下一个工作面的锚杆6、控制锚管18、横梁2和立柱3，并完成各层锚杆6和控制锚管18的张拉与锚固；

（11）在立柱3的底端对应位置处制作基础5：在开设的基础5的孔内放入钢筋笼，将立柱3的底端外伸钢筋和基础5内钢筋焊接连接，浇注基础5；