[发明专利]用于高烈度地震区的BFRP-螺旋袖阀式复合锚固系统及其施工方法

说明书

本发明公开了一种用于高烈度地震区的BFRP‑螺旋袖阀式复合锚固系统及其施工方法，包括螺旋袖阀式锚固段、BFRP锚索自由段、袖阀式注浆管、注水管、连接‑止浆装置、调谐阻尼式BFRP锚索头部减震屈服结构和空心钻杆，螺旋袖阀式锚固段通过连接‑止浆装置与空心钻杆连接，BFRP锚索自由段、袖阀式注浆管和注水管的末端穿过连接‑止浆装置后进入螺旋袖阀式锚固段，三者的首端穿过空心钻杆后，BFRP锚索自由段首端固定于BFRP锚索头部减震屈服结构中。本发明将BFRP筋、螺旋桩、袖阀管注浆工法三者有机结合，充分发挥螺旋袖阀式锚固段、BFRP锚索自由段、调谐阻尼式BFRP锚索头部减震屈服结构各构件的优越性能，可有效解决特殊土地区边(滑)坡地质灾害，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于高烈度特殊土地区岩土工程锚固技术领域，尤其涉及一种用于高烈度地震区的BFRP-螺旋袖阀式复合锚固系统及其施工方法。

背景技术

在岩土工程领域由于锚索(杆)锚固力不足失效、钢筋、钢绞线腐蚀破坏导致的工程破坏时有发生，特别是在地震作用下，锚固系统受薄弱位置影响，结构整体失效，这将为地震灾后救援生命线的畅通埋下巨大隐患。

玄武岩纤维增强塑料(BFRP)筋作为一种绿色环保的新型纤维复合材料，其优异的物理化学性能目前已被广泛应用于我国交通和建筑领域边坡锚固工程的设计和施工当中，对玄武岩纤维增强复合材料性能的研究主要集中在耐腐蚀性能、抗震性能、锚固性能等材料力学性能应用层面。

螺旋桩由于桩身具有独特的螺旋叶结构，致使其抗拔承载能力特别突出。

袖阀管注浆工法由于能较好地控制注浆范围和注浆压力，可进行重复注浆，且发生冒浆与串浆的可能性很小等特点，在被加固的地层中可进行多点、定量、均衡的注浆，注浆体在地层中均匀分布，均匀连接，大大提高了被加固地层段的整体稳定性，被国内外公认为最可靠的注浆工法之一。

上述三者从物理化学性质到制作工艺上均存在较大差异，单纯研究单结构性能是无法有效解决高烈度地震区锚固技术存在的缺陷，若能将其优势进行综合利用，则对于解决高烈度特殊土地区边(滑)坡地质灾害的防治问题具有突出的技术贡献。

发明内容

针对上述背景技术中指出的不足，本发明提供了一种用于高烈度地震区的BFRP-螺旋袖阀式复合锚固系统及其施工方法，将玄武岩纤维增强塑料(BFRP)筋、螺旋桩和袖阀管注浆工法三者有机结合，能有效解决特殊土地区边(滑)坡地质灾害，大大缩小结构物自重，显著节约工程材料，增加施工安全性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于高烈度地震区的BFRP-螺旋袖阀式复合锚固系统，包括螺旋袖阀式锚固段、BFRP锚索自由段、袖阀式注浆管、注水管、连接-止浆装置、调谐阻尼式BFRP锚索头部减震屈服结构和空心钻杆，所述螺旋袖阀式锚固段的桩尾处设置夹片式锚具，所述BFRP锚索自由段的末端设置有握裹环氧树脂，所述连接-止浆装置上设置有锚孔、注浆孔和半环式自脱落卡扣，所述螺旋袖阀式锚固段与连接-止浆装置连接，具有握裹环氧树脂的BFRP锚索自由段末端穿过连接-止浆装置上的锚孔后通过夹片式锚具进入螺旋袖阀式锚固段，所述袖阀式注浆管和注水管的末端穿过连接-止浆装置上的注浆孔进入螺旋袖阀式锚固段；所述连接-止浆装置通过半环式自脱落卡扣与空心钻杆连接，所述袖阀式注浆管、注水管及BFRP锚索自由段的首端穿过空心钻杆；穿过空心钻杆后的BFRP锚索自由段首端固定于BFRP锚索头部减震屈服结构中。

优选地，所述螺旋袖阀式锚固段包括钢构空心圆柱桩芯，所述钢构空心圆柱桩芯的末端设置桩尖，钢构空心圆柱桩芯的外表面设置有螺旋叶片和花式出浆孔，所述出浆孔外套设有橡皮套。