一种内桩设置竖向预应力锚索的门架式抗滑桩制造技术

本发明专利技术提供了一种内桩设置竖向预应力锚索的门架式抗滑桩，门架式抗滑桩包括：桩体、锚索装置、定位锚、通信控制装置和处理器，所述桩体包括连为一体的一横梁和两个竖梁；锚索装置部分穿过其中一竖梁，并穿出所述桩体上端，能够在所述桩体上侧拉动所述桩体运动；定位锚固定在所述锚索装置下端，并预埋在最下侧岩层，以对所述定位锚产生拉紧力；通信控制装置包括控制器和卷扬机，控制器与卷扬机电连接；控制器与处理器通信，处理器通过向控制器发送控制指令以控制卷扬机启停；锚索装置包括：锚索和定位滑轮，锚索贯穿桩体并与桩体通过预埋方式合为一体，锚索的下端与定位锚相连，上端与卷扬机相连，锚索包括上锚索和下锚索。

A gantry type anti slide pile with vertical prestressed anchor cable in the inner pile

【技术实现步骤摘要】
一种内桩设置竖向预应力锚索的门架式抗滑桩
本专利技术总地涉及抗滑桩
，且更具体地涉及一种内桩设置竖向预应力锚索的门架式抗滑桩。
技术介绍
抗滑桩是滑坡治理的主要支挡措施，它分为单排桩和门架桩(双排桩)。当单排桩的抗滑能力达不到要求时，一般设置门架桩。门架抗滑桩由内桩(靠滑坡侧)、外桩以及桩顶联系梁组成。在滑坡推力作用时，内桩受拉(抗拔)，外桩受压，协同受力以稳定滑坡。传统门架桩的内桩一般需要嵌入稳定的岩层，以提供足够的抗拔能力。内桩若不进入岩层，在承受滑坡推力时，内桩会出现拔起变形，使门架桩失去稳定性，丧失对滑坡的支挡作用。但在我国东南或南方地区，风化作用剧烈，岩层往往埋藏较深。内桩要进入岩层，长度需要加长，而且施工困难，使得门架桩的性价比极低。为此，本专利技术提供了一种内桩设置竖向预应力锚索的门架式抗滑桩，以至少部分的解决上述问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为至少部分地解决上述技术问题，本专利技术提供了一种内桩设置竖向预应力锚索的门架式抗滑桩，其包括：桩体，所述桩体包括连为一体的一横梁和两个竖梁；锚索装置，其部分穿过其中一竖梁，并穿出所述桩体上端，能够在所述桩体上侧拉动所述桩体运动；定位锚，其固定在所述锚索装置下端，并预埋在最下侧岩层，以对所述定位锚产生拉紧力；通信控制装置，所述通信控制装置包括控制器和卷扬机，所述控制器与所述卷扬机电连接；处理器，所述控制器与所述处理器通信，所述处理器通过向所述控制器发送控制指令以控制所述卷扬机启停；所述锚索装置包括：锚索和定位滑轮，所述锚索贯穿所述桩体并与桩体通过预埋方式合为一体，所述锚索的下端与所述定位锚相连，上端与所述卷扬机相连，所述锚索包括上锚索和下锚索；所述处理器中储存有第一标准推力值F1和第一标准拉力值f1，当所述桩体承受的两个土壤层的实时推力F’大于第一标准推力值F1时，所述卷扬机开始工作，所述卷扬机拉动所述上锚索，所述上锚索将其所受拉力在竖直方向上的分力通过所述定位滑轮传递给所述桩体，以使所述桩体向下运动；所述处理器中储存有极限拉应力Tmax，当所述上锚索上的实时拉力T1’等于极限拉应力Tmax时，所述卷扬机停止卷进所述上锚索；所述处理器中储存有定位锚极限力Fmax，且定位锚极限力Fmax小于极限拉应力Tmax，当所述下锚索上的实时拉力T2’大于定位锚极限力Fmax时，所述卷扬机反向转动，释放所述上锚索，当所述下锚索受到的实时拉力T2’小于等于第一标准拉力值f1时，所述卷扬机再次拉紧上锚索，并使所述桩体下移。进一步地，当所述下锚索上的实时拉力T2’等于极限拉应力Tmax时，所述卷扬机停止拉紧所述上锚索，以维持所述下锚索处于极限拉应力Tmax。进一步地，所述桩体在沿滑坡层的滑动方向的侧面上设置有第一应变片，所述桩体在土层的滑动方向的侧面上设置有第二应变片，两个应变片粘贴在所述桩体上，并沿竖直方向上能够覆盖整个桩体，以对桩体竖向方向的各个位置所受滑动方向的推力进行检测；所述桩体在沿滑坡层的滑动反方向的侧面上设置有第三应变片，所述桩体在土层的滑动反方向的侧面上设置有第四应变片，两个应变片粘贴在所述桩体上，并沿竖直方向上能够覆盖整个桩体，以对桩体竖向方向的各个位置所受滑动反方向的推力进行检测；所述滑坡层置于所述土层上方。进一步地，所述第一应变片所检测出的实时应变为ε1，所述第二应变片所检测出的实时应变为ε2，所述第三应变片所检测出的实时应变为ε3，所述第四应变片所检测出的实时应变为ε4。进一步地，实时推力F’的计算与应变片的变形程度有关，滑坡层的实时推力FH’的计算公式为：FH’＝k(ε1-ε3)，式中，k为应变系数；土层的实时推力FT’的计算公式为：FT’＝k(ε2-ε4)，式中，k为应变系数；实时推力F’选取滑坡层的实时推力FH’和土层的实时推力FT’中的最大值。进一步地，第一标准推力值F1与所述抗滑桩所设置的地区土壤的湿度有关，土壤的湿度越大，第一标准推力值F1的值越小，第一标准推力值F1的具体计算公式如下：式中，S标为出厂设定的标准湿度值，F’为实时推力值。进一步地，第一标准推力值F1大于第一标准拉力值f1。进一步地，位于所述桩体中的所述锚索通过注浆的方式与其周围的所述桩体固定为一个整体，所述桩体上方的所述上锚索经过所述定位滑轮定位后与所述卷扬机连接，所述桩体下方的所述下锚索与所述定位锚连接。进一步地，所述定位滑轮固定在所述桩体上，所述通信控制装置设置在施工地面上，且靠近所述桩体，所述定位滑轮的水平高度高于所述卷扬机的高度，以使所述上锚索呈预设角度与所述卷扬机相连。进一步地，所述桩体的两根所述竖梁没入滑坡层且两根所述竖梁连通滑坡层和土层，一部分所述横梁没入滑坡层，另一部分所述横梁凸出在地表面上，所述桩体的所述竖梁具有一定的倾斜坡度，所述竖梁的横截面积随着深入土壤深度的增加而减小。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：当卷扬机拉动上锚索时，上锚索通过定位滑轮将其所受的拉力在竖直方向上的分力传导给桩体，以推动桩体向下运动；当发生滑坡时，滑坡层上的部分土壤不可避免会伴随着雨水而流失，而随着滑坡层上的土壤减少，桩体的竖梁与土壤的接触面积逐渐减小，从而造成桩体的抗滑能力减弱，此时通过使桩体向下运动，一方面可增大桩体与土壤的接触面积，以补偿由于水土流失造成的桩体抗滑能力减弱；另一方面，当土壤发生滑动时，滑坡层相较于土层更容易滑动，而桩体位于两个土层中间的部分很容易受到由于土层滑动能力不同而带来的切应力；此时随着桩体的向下运动，位于剪切面上的桩体的横截面积也会随之增大，从而防止桩体被土层间产生的剪切力破坏。进一步地，所述处理器中储存有第一标准推力值F1和第一标准拉力值f1，当所述桩体承受的两个土壤层的实时推力F’大于第一标准推力值F1时，所述卷扬机开始工作，所述卷扬机拉动所述上锚索，所述上锚索将其所受拉力在竖直方向上的分力通过所述定位滑轮传递给所述桩体，以使所述桩体向下运动；所述处理器中储存有极限拉应力Tmax，当所述上锚索上的实时拉力T1’等于极限拉应力Tmax时，所述卷扬机停止卷进所述上锚索；以防止所述锚索被拉断；所述处理器中储存有定位锚极限力Fmax，且定位锚极限力Fmax小于极限拉应力Tmax，当所述下锚索上的实时拉力T2’大于定位锚极限力Fmax时，所述卷扬机反向转动，释放所述上锚索，以防止所述定位锚被拉出岩层，当所述下锚索上的实时拉力T2’小于等于第一标准拉力值f1时，所述卷扬机再次拉紧上锚索，并使所述桩体下移。进一步地，多个桩体按一定排列方式设置在施工地面上，每个桩体均与处理器通信；处理器可通过向控制器发送控制指令，对所有桩体进行统一控制；进一步地，桩体的竖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内桩设置竖向预应力锚索的门架式抗滑桩，其特征在于，包括：/n桩体，所述桩体包括连为一体的一横梁和两个竖梁；/n锚索装置，其部分穿过其中一竖梁，并穿出所述桩体上端，能够在所述桩体上侧拉动所述桩体运动；/n定位锚，其固定在所述锚索装置下端，并预埋在最下侧岩层，以对所述定位锚产生拉紧力；/n通信控制装置，所述通信控制装置包括控制器和卷扬机，所述控制器与所述卷扬机电连接；/n处理器，所述控制器与所述处理器通信，所述处理器通过向所述控制器发送控制指令以控制所述卷扬机启停；/n所述锚索装置包括：锚索和定位滑轮，所述锚索贯穿所述桩体并与桩体通过预埋方式合为一体，所述锚索的下端与所述定位锚相连，上端与所述卷扬机相连，所述锚索包括上锚索和下锚索；/n所述处理器中储存有第一标准推力值F1和第一标准拉力值f1，当所述桩体承受的两个土壤层的实时推力F’大于第一标准推力值F1时，所述卷扬机开始工作，所述卷扬机拉动所述上锚索，所述上锚索将其所受拉力在竖直方向上的分力通过所述定位滑轮传递给所述桩体，以使所述桩体向下运动；/n所述处理器中储存有极限拉应力Tmax，当所述上锚索上的实时拉力T1’等于极限拉应力Tmax时，所述卷扬机停止卷进所述上锚索；/n所述处理器中储存有定位锚极限力Fmax，且定位锚极限力Fmax小于极限拉应力Tmax，当所述下锚索上的实时拉力T2’大于定位锚极限力Fmax时，所述卷扬机反向转动，释放所述上锚索，当所述下锚索受到的实时拉力T2’小于等于第一标准拉力值f1时，所述卷扬机再次拉紧上锚索，并使所述桩体下移。/n...

【技术特征摘要】
1.一种内桩设置竖向预应力锚索的门架式抗滑桩，其特征在于，包括：
桩体，所述桩体包括连为一体的一横梁和两个竖梁；
锚索装置，其部分穿过其中一竖梁，并穿出所述桩体上端，能够在所述桩体上侧拉动所述桩体运动；
定位锚，其固定在所述锚索装置下端，并预埋在最下侧岩层，以对所述定位锚产生拉紧力；
通信控制装置，所述通信控制装置包括控制器和卷扬机，所述控制器与所述卷扬机电连接；
处理器，所述控制器与所述处理器通信，所述处理器通过向所述控制器发送控制指令以控制所述卷扬机启停；
所述锚索装置包括：锚索和定位滑轮，所述锚索贯穿所述桩体并与桩体通过预埋方式合为一体，所述锚索的下端与所述定位锚相连，上端与所述卷扬机相连，所述锚索包括上锚索和下锚索；
所述处理器中储存有第一标准推力值F1和第一标准拉力值f1，当所述桩体承受的两个土壤层的实时推力F’大于第一标准推力值F1时，所述卷扬机开始工作，所述卷扬机拉动所述上锚索，所述上锚索将其所受拉力在竖直方向上的分力通过所述定位滑轮传递给所述桩体，以使所述桩体向下运动；
所述处理器中储存有极限拉应力Tmax，当所述上锚索上的实时拉力T1’等于极限拉应力Tmax时，所述卷扬机停止卷进所述上锚索；
所述处理器中储存有定位锚极限力Fmax，且定位锚极限力Fmax小于极限拉应力Tmax，当所述下锚索上的实时拉力T2’大于定位锚极限力Fmax时，所述卷扬机反向转动，释放所述上锚索，当所述下锚索受到的实时拉力T2’小于等于第一标准拉力值f1时，所述卷扬机再次拉紧上锚索，并使所述桩体下移。


2.根据权利要求1所述的内桩设置竖向预应力锚索的门架式抗滑桩，其特征在于，当所述下锚索上的实时拉力T2’等于极限拉应力Tmax时，所述卷扬机停止拉紧所述上锚索，以维持所述下锚索处于极限拉应力Tmax。


3.根据权利要求2所述的内桩设置竖向预应力锚索的门架式抗滑桩，其特征在于，
所述桩体在沿滑坡层的滑动方向的侧面上设置有第一应变片，所述桩体在土层的滑动方向的侧面上设置有第二应变片，两个应变片粘贴在所述桩体上，并沿竖直方向上能够覆盖整个桩体，以对桩体竖向方向的各个位置所受滑动方向的推力进行检测；
所述桩体在沿滑坡层的滑动反方向的侧面上设置有第三应变片，所述桩体在土层的滑动反方向的侧面上设置有第四应变片，两个应变片粘贴在所述桩体...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢才金，秦志清，刘秋江，顾中华，周镇勇，
申请(专利权)人：福建省交通规划设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35