[发明专利]采用纤维增强复合材料的舱式锚固装置及施工方法

说明书

本发明涉及一种采用纤维增强复合材料的舱式锚固装置及施工方法，包括结构锚固组件、粘结套筒和可扩展舱；粘结套筒内设置有至少一根纤维增强复合材料筋、板或绞线。本发明采用纤维增强复合材料的舱式锚固装置，通过高性能纤维增强复合材料筋、板或绞线与可扩展舱的结合大幅度提高了土体锚杆的承载力和耐久性，采用高性能纤维增强复合材料筋、板或绞线与粘结套筒或粘结套管相结合的粘结传力形式有效解决了高性能纤维增强复合材料因横向抗剪强度低而难以可靠锚固的技术难题。采用这项新技术能够在复杂地质条件下，充分调动岩土体自身承载能力，从而提高岩土抗拔构件的承载和防腐性能，并有利于工厂化生产和轻量化运输与安装。

技术领域

本发明涉及一种应用于土木工程领域，用于建(构)筑物结构抗浮与抗倾覆、基坑支护与边坡防护等岩土锚固工程中具有防腐与高承载要求的岩土锚固构件及其实施方法。

背景技术

岩土锚固技术通过充分调动岩土体自身抗力，使其展现了安全可靠、成本低廉的优势。近20年来，岩土工程领域发明创造了许多锚固结构用以提升锚杆的承载力与耐久性。然而，目前岩土锚杆的承载能力仍然受锚筋材料强度制约，而传统的钢绞线、钢筋等材料已不能满足新型岩土锚杆对高承载力的迫切需求。

另一方面，国内外岩土工程界在工程实践中发现钢锚杆存在易腐蚀、耐久性不足等技术瓶颈，这些技术缺陷严重影响了岩土锚杆服役寿命，降低了锚固结构安全度。虽然工程技术人员曾尝试采用锚杆对中支架、浆液防腐剂或钢材杆体表面镀锌等防腐措施，但由于隐蔽工程施工质量难以控制、岩土地层和地下水的腐蚀性客观存在，钢锚杆的防腐技术难题至今没有得到解决。此外，钢锚杆在工程应用中由于钢材自重大，给运输和安装带来了困难，并增加了岩土锚固施工成本。

为了更好地解决钢锚杆在工程应用中的诸多弊病，本发明正在寻求一种在岩土锚固结构全服役期中能够提供高承载力、防腐耐久，并实现轻量化的岩土锚杆结构装置。

发明内容

针对现有技术缺陷，本发明提供了一种能够提高岩土锚固结构承载力与耐久性、降低施工难度与工程造价，同时能够在复杂地质条件下，充分调动岩土体自身承载能力，提升岩土抗拔构件的承载和防腐性能，并且能够工厂化生产、轻量化运输与快捷安装的采用纤维增强复合材料的舱式锚固装置。

本发明所提出的技术方案是：

一种采用纤维增强复合材料的舱式锚固装置，包括结构锚固组件、粘结套筒和可扩展舱；所述粘结套筒内至少设置有一根高性能纤维增强复合材料筋、板或纤维增强复合材料绞线，简称纤维增强复合材料筋、板或绞线。

还包括上定位组件、下定位组件和注浆导向帽，所述可扩展舱通过所述上定位组件和所述下定位组件固定在所述粘结套筒上；所述纤维增强复合材料筋、板或绞线的下部锚固于所述粘结套筒中，上部固定在所述结构锚固组件中；所述结构锚固组件和所述粘结套筒由GFRP或BFRP或AFRP或CFRP等纤维增强复合材料的短切纤维注塑成型，或由钢材加工成型。

所述可扩展舱内部设置有至少一根注浆管，所述注浆管位于所述可扩展舱内的部分设有至少一个液动单向注浆阀；所述注浆导向帽设置有液动单向注浆阀。

所述纤维增强复合材料筋、板或绞线的一端固定于所述结构锚固组件中，另一端分别穿过所述上定位组件和所述下定位组件，并通过固定于所述注浆导向帽上的所述液动单向注浆阀注入所述注浆导向帽和所述粘结套筒内的水泥浆、水泥砂浆或特种混凝土或合成树脂粘结锚固于所述粘结套筒中，所述注浆管位于所述粘结套筒的外侧且固定于所述上定位组件上，并插入于所述可扩展舱内部；所述粘结套筒是横截面为圆形或椭圆形或矩形或多边形的柱形筒。

所述纤维增强复合材料筋、板或绞线为等直径或等截面或在所述结构锚固组件上端局部扩径或在所述粘结套筒的底端局部扩径，并且由GFRP或BFRP或AFRP或CFRP等纤维增强复合材料制成；在所述纤维增强复合材料筋、板或绞线之间按照一定间距绑扎或外穿有若干个锚筋对中支架。