[实用新型]一种俯倾式边坡排水锚杆

说明书

本实用新型公开了一种俯倾式边坡排水锚杆，由储水部、锚杆主体和动力排水模块组成，储水部通过焊接与锚杆主体连接，且储水部前端粘贴有孔隙水压力传感器，孔隙压力传感器连接外部数据采集仪；锚杆主体内部装有异形钢锚杆和排水管，异形钢锚杆支撑锚杆主体，排水管贯穿锚杆主体连接储水部和动力排水模块。此排水锚杆既可以利用虹吸效应实现被动排水，也可以通过孔隙水压力传感器监测储水部水压力判断是否需要排水，必要时通过动力排水模块实现主动排水。

技术领域

本实用新型属于边坡锚固工程技术领域，具体涉及一种俯倾式边坡排水锚杆。

背景技术

随着社会经济的发展，大量工程深入到复杂艰险山区，工程建设中伴随着大量边坡的开挖与填筑，产生大量不稳定边坡。同时降雨或者地下水位上升会使边坡岩土体中发生渗水现象，可能导致坡体内孔隙水压力快速增加，威胁边坡稳定，严重时可能导致滑坡泥石流等灾害的发生。因而锚杆支护机构作为一种常用的边坡锚固支护加固结构被广泛应用，其工作原理是在边坡上钻孔直至稳定地层中，而后插入抗拉杆件(如钢筋、钢绞线)并灌注水泥砂浆，形成拉杆，并与周围岩体形成复合结构，将边坡的下滑力传递给深部的稳定地层。然而，由于杆件自身与钻孔间已通过水泥砂浆粘结，堵塞了排水通道，因此，边坡内部赋存的地下水无法及时排出，如需保证边坡稳定还需增加额外的支护结构或修建排水结构，大大增加边坡治理成本。

在上述背景下，国内外市场上出现了一类基于虹吸原理的自排水锚杆，其工作原理大多是通过中空的锚杆，利用锚杆底部与排水口之间的水头差进行边坡排水。此类锚杆结构简单，能够满足一定条件下的排水需求。然而其缺点依旧较为明显：一是此类锚杆内部大多中空，作为锚固结构体系的核心部件，在受力情况下与实心锚杆相比其力学性能有所下降；二是其排水主要依靠虹吸效应，而要使虹吸启动要求地下水的水头高于锚杆前端排水口的高程，也即地下水位较低时，结构无法实现自排水。

综上所述，目前市场上大部分锚杆结构无法实现边坡排水，而现有的排水锚杆结构依然存在局限性，如对锚杆布置倾角有要求，无法实现主动排水等。

实用新型内容

针对上述存在的问题，本实用新型提供一种俯倾式边坡排水锚杆，其结构简单，安装方便，既能依靠虹吸效应进行被动排水，也能通过边坡实际情况主动排水。

本实用新型是通过以下技术方案实现：

一种俯倾式边坡排水锚杆，包括储水部、锚杆主体和动力排水模块；所述储水部通过焊接与所述锚杆主体连接；所述储水部前端设有一孔隙水压力传感器，其通过电缆与外部数据采集仪连接；所述储水部内部开设有一中空储水腔；所述锚杆主体内设有异形钢锚杆和排水管，所述异形钢锚杆的外表面沿轴向开设有四个凹槽，所述四个凹槽沿轴向等距分布，其中位于顶部的凹槽为集水槽，其他三个凹槽内置排水管；所述排水管贯穿锚杆主体，其一端与储水部连通，另一端与可实现主动排水的动力排水模块连通；所述动力排水模块用以主动排出所述储水部内积水。

优选地，所述动力排水模块包括真空泵和电磁阀，所述真空泵通过变径三通与排水管连接，所述电磁阀设于变径三通的另一接口，真空泵控制排水管内水压，电磁阀控制中空储水腔中积水的排出。

优选地，所述储水部和锚杆主体外层包裹有镀锌铁丝、土工布和多条肋条；所述镀锌铁丝和土工布为镀锌铁丝-土工布-镀锌铁丝三层结构，其包裹于储水部和锚杆主体外部，土工布过滤地下水，防止地下水内部夹带的泥沙进入到储水槽，镀锌铁丝固定土工布，防止土工布受力后从构件上脱落；所述肋条设于镀锌铁丝-土工布-镀锌铁丝三层结构与中空储水腔和异形钢锚杆之间，以支撑镀锌铁丝-土工布-镀锌铁丝三层结构，防止土工布受力后堵塞集水槽。

优选地，所述锚杆主体中排水管与异形钢锚杆之间填充有砂浆或高强树脂，粘结排水管和异形钢锚杆。

优选地，所述中空储水腔和异形钢锚杆的表面均覆盖有氟碳涂层，起抗腐蚀效果。