[发明专利]一种可耗能减震支护结构及施工方法

说明书

一种可耗能减震支护结构及其施工方法，属于支挡工程领域。可耗能减震支护结构包括抗滑桩、连系梁、耗能减震装置和锚杆；抗滑桩由设置在靠河谷侧的前强桩和设置在靠山体侧的后弱桩组成；连系梁一端固定在前强桩顶部，另一端固定在后弱桩桩顶；耗能减震装置一端连接在前强桩上，另一端连接在后弱桩上，且保持水平；锚杆一端打入稳定土层，另一端锚固在后弱桩桩顶。本发明承载力高，空间利用合理，静力作用下，前强桩、后弱桩与锚杆联合支护，动荷载来临时，连系梁和耗能减震装置发挥作用，进行耗能减震，动荷载消失后结构复位，有效减小了动荷载对支护结构带来的损坏，为地震频发地区提供一种新的边坡支护方法。

技术领域

本发明属于岩土工程支护技术领域，具体涉及可耗能减震支护结构及施工技术，适用于边坡支护工程。

背景技术

近年来，地球内部构造运动频繁，地震频发。高大边坡在地震动荷载作用下产生动力响应，易出现崩塌、滑坡等重大地质灾害，给人民的生产生活带来巨大的威胁。在地震动荷载作用下，土体原有的结构遭到破坏，其稳定性安全系数大大降低。而目前所采用的边坡治理技术主要是通过增大支护结构的刚度或抗弯惯性矩来提供更大的支挡反力，属于被动支护技术，且支护结构无法主动进行动荷载的消耗，减小对土体结构的破坏，导致已有支护结构的边坡在地震作用下依旧频频失稳，如专利号为CN 209603150 U的一种矩形桩内接于圆桩的组合结构，通过将圆形抗滑桩的上部更换为矩形，在减小桩截面的同时，增加了支护桩的抗弯刚度和抗弯惯性矩，增大了支护反力。但该结构仍旧存在一定局限性，在静力状态下该结构就已经进入工作状态并产生变形，当动荷载来临时，该结构在稳定情况下可变形的范围有限，且动荷载下不能满足协调变形，无法消除动荷载带来的不利影响；而专利号为CN 110359469 A的一种减震抗滑桩结构及设计方法将动力吸振器运用到抗滑桩中，该结构通过动力吸振器的减震作用缓冲地震对路基的影响，但该结构存在一定局限性，在静力状态下桩体结构就已经进入工作状态，当地震来临时桩体之间产生的水平位移相同，而且在地震消失后由于结构产生位移无法恢复原有位置，结构在多次动力作用下逐渐呈现出渐进破坏，大大降低了其在后续静力作用下的支护效果。因此，很有必要提出一种可耗能减震支护结构，能保证边坡在静力作用下的稳定，同时当动荷载来临时，支护结构能够在动荷载作用下与土体协调变形，有效地消耗地震等不利动荷载，动荷载消失后，支护结构又能恢复到静力时的支护状态，确保了支护结构自身和边坡的稳定，增加了支护结构的使用年限。为地震频发地区的边坡支护提供一种新的支护方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种可耗能减震支护结构及施工方法。

本发明是一种可耗能减震支护结构及施工方法，可耗能减震支护结构包括抗滑桩1、连系梁2、耗能减震装置3和锚杆4；其特征在于：抗滑桩1由设置在靠河谷侧的前强桩A和设置在靠山体侧的后弱桩B组成，前强桩A桩顶靠近后弱桩B的一侧预设有U型预埋件5，后弱桩B的顶部带有圆形预留孔道6；连系梁2由圆形钢管C、单向扭转弹簧7组成，单向扭转弹簧7两端端头处分别水平焊接有圆形钢管C，圆形钢管C的外径与单向扭转弹簧7外径相等；耗能减震装置3由外套圆形钢管8、弹簧9、阻尼器10、橡胶垫11组成，外套圆形钢管8由两段直径不同的圆形钢管D和圆形钢管E相互嵌套连接而成，圆形钢管D的外径等于圆形钢管E的内径，圆形钢管D的一端带有圆形锚固孔12，另一端嵌套于圆形钢管E中，弹簧9和阻尼器10串联，水平设置于圆形钢管E内，弹簧9、阻尼器10和圆形钢管D的直径一致，橡胶垫11粘贴在后弱桩B靠河谷一侧并且位于滑移面以上，阻尼器10一端与圆形钢管D连接，另一端与弹簧9连接，弹簧9的另一端与橡胶垫11连接；锚杆4为普通预应力锚杆；连系梁2一端固定在前强桩A的顶部，另一端固定在后弱桩B的顶部，耗能减震装置3一端利用销钉13穿过圆形锚固孔12固定在U型预埋件5的凹槽内，另一端连接在带有橡胶垫11的后弱桩B上，锚杆4一端穿过后弱桩B顶部的圆形预留孔道6锚固在后弱桩B桩后的稳定土层中，另一端固定在后弱桩B的桩体顶部，共同形成可耗能减震支护结构。

本发明的可耗能减震支护结构的施工方法，其步骤为：