一种嵌入锚杆的桩板拦石结构制造技术

本发明专利技术公开了一种嵌入锚杆的桩板拦石结构，具体结构为：包括两根悬臂桩、用于连接两根悬臂桩的桩间板和桩间板前面的缓冲垫层；在缓冲垫层、悬臂桩和桩间板组成的结构中嵌入锚杆；锚杆包裹有锚杆外壳；缓冲垫层和地面以下土体内的锚杆上设置有止逆装置；止逆装置设置有连接器，连接器通过固定螺钉固定齿轮柄，齿轮柄的齿轮部分和锚杆外壳上的外螺纹啮合；锚杆尾部设置有膨胀头。本发明专利技术提供了一种稳定性高、抗冲击能力强的桩板拦石结构。抗冲击能力强的桩板拦石结构。抗冲击能力强的桩板拦石结构。

【技术实现步骤摘要】
一种嵌入锚杆的桩板拦石结构


[0001]本专利技术属于崩塌落石灾害防治
，尤其涉及一种嵌入锚杆的桩板拦石结构。

技术介绍

[0002]高位崩塌落石灾害是山区三大地质灾害之一,常常会对修建于山区中的工程建筑造成严重影响，大量的主动和被动防护措施被提出及使用。
[0003]传统的桩板拦石墙虽然起到了较好的防护作用，但当遇到大规模冲击时桩间板容易受损，寿命较短，抗冲击效果不佳。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供一种嵌入锚杆的桩板拦石结构。
[0005]本专利技术的一种嵌入锚杆的桩板拦石结构，包括两根悬臂桩、用于连接两根悬臂桩的桩间板和桩间板前面的缓冲垫层；在缓冲垫层、悬臂桩和桩间板组成的结构中嵌入锚杆；锚杆包裹有锚杆外壳；缓冲垫层和地面以下土体内的锚杆上设置有止逆装置；止逆装置设置有连接器，连接器通过固定螺钉固定齿轮柄，齿轮柄的齿轮部分和锚杆外壳上的外螺纹啮合；锚杆尾部设置有膨胀头。
[0006]进一步的，缓冲垫层表面设置土工格栅，土工格栅间种有植被。
[0007]进一步的，土工格栅上有用于固定锚杆端的锚固头。
[0008]进一步的，锚杆外壳上的止逆装置在锚杆受力时张开一定角度。
[0009]进一步的，当结构面受到落石冲击时，作用到一根锚杆的冲击力减少了F1+F2。
[0010]F1为缓冲层内土体材料对锚杆在其轴向上的阻力；
[0011]F1＝πDLτ
f
[0012][0013]式中：τ
f
为土的抗剪强度，σ为剪切滑动面上的法向应力，为土的内摩擦角，D为锚杆的直径，L为锚杆锚固段的长度。
[0014]F2为锚杆受到的阻力，设一根锚杆上有N个止逆装置，所处深度为z1、z2、
……
、z
N
，止逆装置后的土体对其产生被动土压力，进而再传递给锚杆：
[0015][0016]式中：A为一个止逆装置与土体材料的接触面积，γ为土的重度，α为锚杆与水平面的夹角。
[0017]本专利技术的有益技术效果为：
[0018](1)本专利技术装置在桩板和缓冲垫层内嵌入锚杆，当结构受到落石冲击时，落石首先与土工格栅接触，土工格栅再将冲击力传递给锚杆和缓冲垫层，嵌入的锚杆提高了结构的
整体性，分散了巨大的冲击力。
[0019](2)本专利技术中土工格栅间种有植被，对暴露在外的缓冲垫层土体材料起到了加固作用。
[0020](3)本专利技术中锚杆外壳上设置有止逆装置，作用到锚杆上的力使得锚杆向土体内部微小移动，锚杆外壳上的螺纹会带动止逆装置中的齿轮柄转动，使得止逆装置张开。张开的止逆装置增大了桩板拦石墙整体的受力面积，有效地减轻了落石冲击对装置的损坏，提高了结构的整体性和稳定性。
附图说明
[0021]图1为本专利技术桩板拦石结构侧面结构示意图。
[0022]图2为本专利技术桩板拦石结构正面结构示意图。
[0023]图3为止逆装置(张开)详图。
[0024]图4为止逆装置在锚杆外壳上(未张开)的详图。
[0025]图中：1
‑
悬臂桩，2
‑
桩间板，3
‑
缓冲垫层，4
‑
锚杆，5
‑
锚杆外壳，6
‑
土工格栅，7
‑
植被，8
‑
锚固头，9
‑
止逆装置，10
‑
膨胀头，11
‑
固定螺钉，12
‑
齿轮柄，13
‑
连接器。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施方法对本专利技术做进一步说明。
[0027]本专利技术的一种嵌入锚杆的桩板拦石结构如图1所示，包括两根悬臂桩1、用于连接两根悬臂桩1的桩间板2和桩间板2前面的缓冲垫层3；在缓冲垫层3、悬臂桩1和桩间板2组成的结构中嵌入锚杆4；锚杆4包裹有锚杆外壳5；缓冲垫层3和地面以下土体内的锚杆4上设置有止逆装置9。如图4所示，止逆装置9设置有连接器13，连接器13通过固定螺钉11固定齿轮柄12，齿轮柄12的齿轮部分和锚杆外壳5上的外螺纹啮合；锚杆4尾部设置有膨胀头10。
[0028]进一步的，如图2所示，缓冲垫层3表面设置土工格栅6，土工格栅6间种有植被7。
[0029]进一步的，土工格栅6上有用于固定锚杆4端的锚固头8。
[0030]进一步的，如图3所示，锚杆外壳5上的止逆装置9在锚杆4受力时张开一定角度。
[0031]进一步的，当结构面受到落石冲击时，作用到一根锚杆的冲击力减少了F1+F2。
[0032]F1为缓冲层内土体材料对锚杆在其轴向上的阻力；
[0033]F1＝πDLτ
f
[0034][0035]式中：τ
f
为土的抗剪强度，σ为剪切滑动面上的法向应力，为土的内摩擦角，D为锚杆的直径，L为锚杆锚固段的长度。
[0036]F2为锚杆受到的阻力，设一根锚杆上有N个止逆装置，所处深度为z1、z2、
……
、z
N
，止逆装置后的土体对其产生被动土压力，进而再传递给锚杆：
[0037][0038]式中：A为一个止逆装置与土体材料的接触面积，γ为土的重度，α为锚杆与水平面的夹角。
[0039]使用时，当体积较大的落石从坡体落下，首先与最外侧的土工格栅6和植被7接触，土工格栅6再将冲击力传递给锚杆4和缓冲垫层3，嵌入的锚杆4提高了结构的整体性，分散了冲击力。此时作用到锚杆4上的力使得其向土体内发生微小位移，锚杆外壳5上的螺纹会带动止逆装置9中的齿轮柄12转动，使得止逆装置9张开。张开的止逆装置9后的土体提供了阻止锚杆4发生位移的力，桩板拦石墙整体的受力面积增大，冲击能量被消耗，有效减轻了落石冲击对装置的破坏，增强了结构的抗冲击性能。
[0040]本专利技术针对现有拦石结构易损且抗冲击性能弱的缺陷，公开了一种抗冲击性能强的桩板拦石墙结构，包含锚杆4，在缓冲垫层3表面设置土工格栅6，并用锚固头8将锚杆锚固在土工格栅6上，使装置整体受力，提高了结构的承载能力，同时锚杆外壳5上的止逆装置9在锚杆4受力时会张开，使得桩板拦石墙整体的受力面积增大，有效地消耗了冲击能量，保证了结构的完整性。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种嵌入锚杆的桩板拦石结构，其特征在于，包括两根悬臂桩(1)、用于连接两根悬臂桩(1)的桩间板(2)和桩间板(2)前面的缓冲垫层(3)；在缓冲垫层(3)、悬臂桩(1)和桩间板(2)组成的结构中嵌入锚杆(4)；锚杆(4)包裹有锚杆外壳(5)；缓冲垫层(3)和地面以下土体内的锚杆(4)上设置有止逆装置(9)；止逆装置(9)设置有连接器(13)，连接器(13)通过固定螺钉(11)固定齿轮柄(12)，齿轮柄(12)的齿轮部分和锚杆外壳(5)上的外螺纹啮合；锚杆(4)尾部设置有膨胀头(10)。2.根据权利要求1所述的一种嵌入锚杆的桩板拦石结构，其特征在于，所述缓冲垫层(3)表面设置土工格栅(6)，土工格栅(6)间种有植被(7)。3.根据权利要求2所述的一种嵌入锚杆的桩板拦石结构，其特征在于，所述土工格栅(6)上有用于固定锚杆(4)端的锚固头(8)。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗刚，田玥琳，吴茂林，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：