[发明专利]一种改进的后拉式拉压复合型锚杆及其施工方法

说明书

本发明公开一种改进的后拉式拉压复合型锚杆，具有承压锚固段、缓拉段和受拉锚固段，承压锚固段和缓拉段交界处设置有承压板，承压锚固段范围的锚杆本体设置有外套管，缓拉段范围的锚杆本体设置有热缩PE管，承压锚固段设置在上部的硬土层，受拉锚固段设置在下部的软土层，缓拉段同时穿过硬土层和软土层。本发明还提出了该锚杆的施工方法，承压锚固段因硬土层强度高先受力，受拉锚固段因缓拉段的过渡及缓拉段范围锚杆本体的弹性拉伸后受力，由于缓拉段的设置，承压锚固段底部的变形大于受拉锚固段顶部的变形，实现受拉锚固段与承压锚固段承受荷载时出现起始变形差，能使得承压锚固段和受拉锚固段趋于同时达到承载力极限，大幅提高锚杆的抗拔承载力。

技术领域

本发明涉及一种改进的后拉式拉压复合型锚杆及其施工方法，用于基坑、边坡、隧道及地下工程的锚固与加固，尤其适用于锚杆锚固段同时穿越硬土层和软土层的锚固工程。

背景技术

ZL201420450678.5公开了一种拉压复合型锚杆，其锚杆锚固段的杆体中按预设位置设置有承压板，使传统锚杆单一的锚固段分解为承压锚固段和受拉锚固段，大大减小了锚固段与岩土体界面的应力集中现象，使锚固段与岩土体的黏结强度得到充分发挥，在相同锚固段长度时，拉压复合型锚杆比传统拉力型锚杆和传统压力型锚杆的抗拔承载力显著提高。

但是由于岩土体的成层性，实际工程中土体都是由不同的土层组成，当锚杆的锚固段先穿越硬土层而后穿越软土层时。对于这类地层的传统拉力型锚杆，存在以下问题：(1)位于硬土层的锚固段先受力，且存在严重的应力集中现象；(2)位于软土层的锚固段后受力，且会因硬土层先承担较多的荷载而承担极少的荷载，甚至不承担荷载；(3)由于位于硬土层和软土层的锚固段承担荷载的不协同，导致软土层的锚固段严重浪费。对于这类地层的传统压力型锚杆，存在以下问题：(1)位于软土层的锚固段先受力，由于这部分锚固段与软土层的界面摩阻力很低，承担的荷载较少，不利于材料的节省；(2)而软土层对这部分锚固段对注浆体的约束较弱，当锚杆本体偏离中心时，会使得这部分锚固段处于偏向受压状态，浆体容易断裂。

专利ZL201420450678.5公开的一种拉压复合型锚杆能通过承压锚固段和受拉锚固段同时受力，承载力比传统拉力型锚杆和传统压力型锚杆有所提高。但是由于承压锚固段位于前面硬土层，受拉锚固段位于后面软土层，使得承压锚固段和受拉锚固段的刚度和承载力存在较大差异。基于承压板处的变形协调，承压锚固段和受拉锚固段同时受力，由于软土层界面黏结强度低，硬土层界面黏结强度高，软土层中受拉锚固段承载力达到极限时，硬土层中承压锚固段承载力还远远没有达到极限，会使得软土层中受拉锚固段先破坏，其承担的荷载会转移给硬土层中的承压锚固段，进而导致承压锚固段受力突然增加，随之破坏，继而导致锚杆失效。

因此，ZL201420450678.5公开的拉压复合型锚杆应用于硬软交错土层时，会使硬土层中承压锚固段承载力得不到充分协同发挥，锚杆抗拔承载力偏低，故尚有改进优化空间。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种使硬土层中承压锚固段承载力得到充分发挥，锚杆抗拔承载力较高的改进的后拉式拉压复合型锚杆，本发明的另一目的在于提出该锚杆的施工方法。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：一种改进的后拉式拉压复合型锚杆，包括锚杆本体，锚杆本体具有承压锚固段、缓拉段和受拉锚固段，承压锚固段和缓拉段交界处设置有承压板，承压板固定在锚杆本体上，承压锚固段范围的锚杆本体设置有外套管，缓拉段范围的锚杆本体设置有热缩管，承压锚固段对应处于上部的硬土层设置，受拉锚固段对应处于下部的软土层设置，缓拉段同时对应硬土层和软土层设置。

作为本发明的优选方式，所述锚杆本体为带肋钢筋、钢绞线、精轧螺纹钢或中空螺纹钢筋。

作为本发明的优选方式，所述锚杆本体为带肋钢筋，所述承压板通过帮条钢筋对称抵顶焊接固定在带肋钢筋上。

作为本发明的优选方式，所述锚杆本体为钢绞线，所述承压板通过挤压套筒固定在钢绞线上。