一种边坡自排水电渗锚杆及施工方法

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	一种边坡自排水电渗锚杆及施工方法
	董建华; 董旭光; 朱彦鹏; 王永胜; 何天虎; 王雪浪
	2016-06-15
专利权人	兰州理工大学
公开日期	2016-06-15
授权国家	中国
专利类型	授权发明
摘要	一种边坡自排水电渗锚杆及施工方法，属岩土锚固技术领域，自排水电渗锚杆由两根电动土工袋、锚具、垫板和虹吸管构成；中空管套入电动土工袋内并伸至底部，袖阀与电动土工袋上的预留孔相扣，袋囊的左右两侧用塑料夹将电动土工袋从外侧绑扎在中空管上；浆体凝固锚固于稳定坡体内，锚具将电动土工袋前段锚固于垫板上；坡面土体内埋设水分感控开关，坡体外安放太阳能电池，导线依次将阳极、水分感控开关、太阳能电池，阴极串联起来；在阴极的中空管内插入吸水管，在坡面通过接头弯管与排水管和平衡出水器连接，吸水管的进水口和平衡出水器出水口高程相同。本发明构造巧妙，同时有锚固、排水和加速固结功能；自动化程度高，施工方法简便。
申请日期	2015-04-07
优先权日	2015-04-07
预估到期日	2035-04-07
语种	中文
专利状态	授权
申请号	CN201510157562.1
公开（公告）号	CN104878760B
IPC 分类号	E02D5/74 ; E02D5/76 ; E02D3/11 ; E02D3/10
专利代理人	董斌
代理机构	兰州振华专利代理有限责任公司
权利要求	1.一种边坡自排水电渗锚杆，其特征在于：该锚杆由两根电动土工袋（1）、锚具（16）、垫板（19）和虹吸管构成；电动土工袋（1）后半部分预留孔，在孔处附设袋囊（2），袋囊（2）内与电动土工袋（1）径向连接有纤维绳（3）；中空管（4）上开设渗水孔（5）、后半部分开设泄浆孔（6）、泄浆孔（6）上套有袖阀（7）；中空管（4）套入电动土工袋（1）内并伸至底部，袖阀（7）与电动土工袋（1）上的预留孔相扣，袋囊（2）的左右两侧用塑料夹（8）将电动土工袋（1）从外侧绑扎在中空管（4）上；虹吸管由吸水管（9）、接头弯管（10）、排水管（11）和平衡出水器（12）连接构成，吸水管（9）通过接头弯管（10）与排水管（11）的一端连接，排水管（11）的另一端与平衡出水器（12）连接；在坡面一定间距向下倾斜平行施设两根电动土工袋（1），保持电动土工袋（1）的袋口与袋底有一相对高差，注浆管（21）向中空管（4）内压力注浆，浆体（20）通过袖阀（7）进入电动土工袋（1）的袋囊（2）内，在袋囊（2）内凝固锚固于稳定坡体（25）内，锚具（16）将电动土工袋（1）前段锚固于垫板（19）上；坡面土体内埋设水分感控开关（13），坡体（25）外安放太阳能电池（14），两根电动土工袋（1）中位置较高的一根为阳极（A），较低的一根为阴极（B），导线（15）依次将阳极（A）、水分感控开关（13）、太阳能电池（14），阴极（B）串联起来；在阴极（B）的中空管（4）内插入吸水管（9），吸水管（9）在坡面处通过接头弯管（10）与排水管（11）和平衡出水器（12）连接，吸水管（9）的进水口和平衡出水器（12）出水口高程相同；在中空管（4）内注少量水，抽气机从平衡出水器（12）抽气、使水流入平衡出水器（12），启动初始虹吸。 2.根据权利要求1所述的边坡自排水电渗锚杆，其特征在于：电动土工袋（1）、袋囊（2）和纤维绳（3）材料相同，均为电动土工合成材料（EKG）中的碳纤维布或不锈钢纤维水刺布制成。 3.根据权利要求1所述的边坡自排水电渗锚杆，其特征在于：中空管（4）为不导电的硬质管，一端开口、一端封闭，直径60~80mm；中空管（4）后段间隔为0.8～1.2m的同一截面位置开设两个孔径为8~12mm的泄浆孔（6），泄浆孔（6）上套有袖阀（7）；渗水孔（5）是间隔开设在中空管（4）的半圆面管壁上，且泄浆孔（6）的左右0.1~0.15m内不开渗水孔（5），中空管（4）封闭端与相邻泄浆孔（6）之间不开渗水孔（5），渗水孔（5）直径为5~8mm。 4.根据权利要求1所述的边坡自排水电渗锚杆，其特征在于：水分感控开关（13）的控制界限含水率设置为15%~25%的某个值，具体数值根据土质状况决定。 5.根据权利要求1所述的边坡自排水电渗锚杆，其特征在于：注浆管（21）上设置有两个止浆塞（23）和一个注浆花管（22），注浆花管（22）长度为0.1~0.15m。 6.根据权利要求1所述的边坡自排水电渗锚杆，其特征在于：锚具（16）是由空心圆筒（17）外套抱箍（18）构成。 7.根据权利要求1所述的边坡自排水电渗锚杆，其特征在于：电动土工袋（1）的袋口与袋底的相对高差小于8m。 8.根据权利要求1所述的边坡自排水电渗锚杆，其特征在于：袖阀（7）为橡皮袖阀。 9.一种边坡自排水电渗锚杆的施工方法，其步骤为：（1）调查分析边坡地质条件，水文气象条件，了解边坡地表和地下水的补给、径流和排泄方式，进行边坡工程地质勘探和设计，分析确定潜在滑动面位置；（2）制作中空管（4）：根据步骤（1）确定中空管（4）的长度；中空管（4）后端用实体封闭，后段间隔0.8～1.2m开设泄浆孔（6），泄浆孔（6）上套袖阀（7）；在中空管（4）的半圆面管壁上间隔开设直径为5~8mm的渗水孔（5），但在泄浆孔（6）的左右0.1~0.15m范围之内不开渗水孔（5），中空管（4）封闭端与相邻泄浆孔（6）之间不开渗水孔（5）；（3）制作电动土工袋（1）：根据步骤（1）选定所需电动土工袋（1）的长度、厚度和直径，袋囊（2）的个数；电动土工袋（1）后半部分预留孔，在孔处附设袋囊（2），袋囊（2）内与电动土工袋（1）径向连接有纤维绳（3）；（4）连接电动土工袋（1）和中空管（4）：中空管（4）伸入电动土工袋（1）内，且封闭端伸入底部，袖阀（7）与电动土工袋（1）上的预留孔相扣，袋囊（2）的左右两侧用塑料夹（8）将电动土工袋（1）从外侧绑扎在中空管（4）上；（5）开挖和钻孔：根据工程设计，分步开挖边坡，在坡体（25）上钻孔；（6）安装自排水电渗锚杆：将四根电动土工袋（1）内套中空管（4）设置为一组，沿坡高度从高到低依次为第一根（Ⅰ）、第二根（Ⅱ）、第三根（Ⅲ）、第四根（Ⅳ）；（a）将四根内套中空管（4）的电动土工袋（1）安置在坡面上的孔内，且渗水孔（5）的半圆面朝上，用注浆管（21）进行分段注浆，每段注浆长度为注浆步距，注浆步距与中空管（4）上的泄浆孔（6）间距相同，即步距为0.8~1.2m，注浆压力根据不同的地层状况确定；注浆过程，每次进行同一横截面两个袖阀（7）注浆，从中空管（4）底端依次向前端注浆，每完成一次注浆，向坡面方向移动一个步距的注浆管（21）长度；注浆完成后，在伸出坡面的电动土工袋（1）外套垫板（19），内套空心圆筒（17），张拉电动土工袋（1），抱箍（18）紧靠垫板（19）将电动土工袋（1）外侧夹持固定在空心圆筒（17）上；（b）设置水分感控开关（13）的控制界限含水率；坡面土体内埋设水分感控开关（13），坡体（25）外安放太阳能电池（14）和定时双刀双掷开关（24），导线（15）将第一根（Ⅰ）、第二根（Ⅱ）、第三根（Ⅲ）、第四根（Ⅳ）内套中空管（4）的电动土工袋（1）与水分感控开关（13）、定时双刀双掷开关（24）、太阳能电池（14）连接；（c）根据中空管（4）底端的高程确定平衡出水器（12）的出水口高程，在坡面施工平衡出水器（12）的安放台座；平衡出水器（12）安置在台座上，并与排水管（11）密封连接；在第二根（Ⅱ）、第三根（Ⅲ）、第四根（Ⅳ）电动土工袋（1）中，将吸水管（9）穿过空心圆筒（17）进入电动土工袋（1）内，且伸入中空管（4）底端，用接头弯管（10）将排水管（11）与吸水管（9）连接，形成虹吸管；（7）实现初始虹吸过程：中空管（4）内注入一定量的水，平衡出水器（12）外接抽气机，水流经吸水管（9）和排水管（11），再进入平衡出水器（12），启动初始虹吸，停止抽气；（8）重复步骤（6）、（7）进行下一组自排水电渗锚杆的施工。 10.根据权利要求9所述的边坡自排水电渗锚杆的施工方法，其特征在于：定时双刀双掷开关（24）的控制转换时间设置为3~5天。
引用专利	CN102286979A;CN103437354A;CN103485808A;CN201013018Y;KR1020050079706A
被引用专利数量	0
简单法律状态	有效
文献类型	专利
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/109384
专题	土木工程学院
推荐引用方式 GB/T 7714	董建华,董旭光,朱彦鹏,等. 一种边坡自排水电渗锚杆及施工方法[P]. 2016-06-15.

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CN104878760A.PDF（1420KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览下载