一种随水位变化边坡自动加载加固方法技术

一种随水位变化边坡自动加载加固方法，利用库水上升淹没浮力装置，利用浮力装置的浮力，拉动锚索主体的张拉端，通过锚索主体的锁紧端对外锚固段施加向坡内的拉力，从而提高锚索预应力，对边坡加固

【技术实现步骤摘要】
一种随水位变化边坡自动加载加固方法


[0001]本专利技术涉及库岸边坡防护防治领域，尤其是一种随水位变化边坡自动加载加固方法
。

技术介绍

[0002]库岸边坡的变形破坏常常给社会公共安全以及人民生命财产造成巨大损失，在库岸边坡的崩塌
、
滑坡等各种破坏形式中，库水位的变化往往是诱导边坡向不稳定方向发展的重要因素
。
在库水位上升阶段，库水淹没滑坡坡脚，滑坡坡脚受到库水产生的向上的浮托力作用，减小了坡脚压力，即降低滑坡的坡脚抗滑力；同时在库水浸泡软化作用下，岩土体的抗剪能力逐渐降低
。
在这两个方面因素作用下，容易导致库岸边坡稳定性降低甚至产生失稳破坏
。
[0003]为了提高库岸边坡的稳定性，预应力锚索是常用的工程防护措施，在控制边坡变形
、
保证边坡稳定中效果显著
。
但由于库岸边坡岩土结构相对比较松散，而且长期的库水位升降循环作用导致岩土体物理力学特性劣化，锚固范围内的岩土体变形大，进而导致预应力锚索的预应力逐渐损失，使得加固效果逐渐减弱
。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种随水位变化边坡自动加载加固方法，施工方便
、
工程量小
、
对岸坡原状土体扰动较小且能够随着库水的上升自动施加张拉荷载，有效地维持或者增大锚索预应力，提高岸坡稳定性
。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种随水位变化边坡自动加载加固方法，利用库水上升淹没浮力装置，利用浮力装置的浮力，拉动锚索主体的张拉端，通过锚索主体的锁紧端对外锚固段施加向坡内的拉力，从而提高锚索预应力，对边坡加固
。
[0006]一种随水位变化边坡自动加载加固方法，包括以下步骤：步骤
1、
设计锚索
、
浮力装置
、
固定锚索和浮力装置的格构梁的具体参数，所述构件的具体参数均可根据实际工程的规模确定，锚索为预制的，在自由段和内锚固段连接处安装有定滑轮，且已经过防锈处理；步骤
2、
材料与器械准备：将预制的锚索
、
浮力装置
、
格构梁以及钻机等施工器械运至施工场地；步骤
3、
清理岸坡：对岸坡进行清理和修整，清除会影响后续施工的碎石
、
杂草等，清理出工作面以便于后续的施工；步骤
4、
测量放线：在岸坡坡面上进行测量放线，并标记处各锚索的位置；步骤
5、
造孔：根据坡面测放孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，钻孔孔径
、
孔深要求不得小于设计值，按预留位置钻孔；步骤
6、
安装格构梁，按设计坐标进行横
、
竖梁位置和坡度的测定后，安装钢筋并对
钢筋焊接绑扎及固定，最后浇筑混凝土；步骤
7、
安装锚索，将锚索放入孔内并预留张拉工作长度，利用高压注浆管将配比好的水泥浆注入孔底，风干后按设计进行张拉加荷载，完成后设置锚索测力计；步骤
8、
安装浮力装置，将由边框固定好的浮力装置放入格构梁的每一个格区中，再用相邻四个格构节点
1.2
处的锚索主体穿过边框的四个固定角，最后拧紧固定螺栓，完成安装；步骤
9、
当库水位上升至高水位线
H1
时，此时各浮力装置淹没于水中，浮力对锚索主体施加拉力，因为单向锁紧结构，锚索主体被拉伸无法收缩，又根据力平衡原理，拉力通过定滑轮传递给外锚固段，从而保证锚索始终处于锁紧状态，能维持或增大锚索预应力
。
[0007]本专利技术一种随水位变化边坡自动加载加固方法，具有以下技术效果：1）
、
常规的防护措施随水位上升，岩土体结构松散，变形大，锚固体的预应力损失大，效果不佳，本装置通过在自由段与内锚固段安装了定滑轮，通过钢绞线连接外锚固段和浮力装置，不需要其他任何外部作用，便将库水上升产生的浮力转化为了对边坡的压力，利用浮力自动施加张拉荷载，不仅可以避免预应力损失，还可以自动补充预应力到设水平
。
[0008]2）
、
该装置器材简单，施工方便；所用锚索
、
浮力装置等均为预制，装配简单，随到随用；整个施工过程无需大规模开挖，施工方便，节省了人力物力，带来了直接的和间接的效益，并且对岸坡原状土扰动较小，更有利于岸坡的稳定
。
[0009]3）
、
将浮力装置设计为立方体，由框架固定，放置在每一个格构梁的格区中，并与相邻格构节点处的锚索张拉端连接，充分地利用了格构梁的格区空间，不仅提高了浮力装置自身的稳定性，还能够根据实际的浮力需求增大体积，产生更大的浮力，进一步增强了岸坡的稳定性
。
[0010]4）
、
外框架与锚索张拉端的连接处设置为可活动的，便于更换浮力装置内部的轻质材料，并在锚头处另外设有只出不进的自动锁紧结构和锚索测力计，避免预应力损失的同时也可以随水位变化实时调节
。
[0011]5）
、
常规的预应力锚索只设置有第一锚头，通过内外锚头的连结，对锚索体张拉来提供预应力，在库水周期性升降变化作用，岩土体产生损伤，坡体结构变松散，导致预应力锚索的预应力逐渐损失失效，本装置通过设置第二锚头，随水位变化实时张拉锚索体，增大锚索预应力
。
附图说明
[0012]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术的剖面图
。
[0013]图2为本专利技术中浮力装置的纵向剖面图
。
[0014]图3为本专利技术中锚索的纵向剖面图
。
[0015]图4为本专利技术中浮力装置的横向剖面图
。
[0016]图5为本专利技术中第一锚头的示意图
。
[0017]图6为本专利技术中第二锚头的示意图
。
[0018]图中：格构梁1，格区
1.1
，格构节点
1.2
，锚索2，浮力装置3，岸坡4，岩体5，外锚固段
2.1
，自由段
2.2
，内锚固段
2.3
，第一锚头
2.4
，第二锚头
2.5
，定滑轮
2.6
，锚索主体
2.7
，锚索
测力计
2.8
，固定螺栓
2.9
，锚索孔
2.10
，导向帽
2.11
，钢绞线
2.12
，边框
3.1
，浮块
3.2
，封锚
2.4.1
，锚具
2.4.2
，楔形锚体
2.5.1
，
L
型梁
2.5.2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种随水位变化边坡自动加载加固方法，其特征在于：利用库水上升淹没浮力装置（3），利用浮力装置（3）的浮力拉动锚索（2）的锚索主体（
2.7
）的张拉端，通过锚索主体（
2.7
）的锁紧端对外锚固段（
2.1
）施加向坡内的拉力，从而提高锚索预应力，对边坡加固
。2.
根据权利要求1所述的一种随水位变化边坡自动加载加固方法，包括以下步骤：步骤
1、
设计锚索（2）
、
浮力装置（3）
、
固定锚索（2）和浮力装置（3）的格构梁（1）的具体参数，所述构件的具体参数均可根据实际工程的规模确定，锚索为预制的，在自由段（
2.2
）和内锚固段（
2.3
）连接处安装有定滑轮（
2.6
），且已经过防锈处理；步骤
2、
材料与器械准备：将预制的锚索（2）
、
浮力装置（3）
、
格构梁（1）以及钻机运至施工场地；步骤
3、
清理岸坡：对岸坡进行清理和修整，清除会影响后续施工的碎石
、
杂草，清理出工作面以便于后续的施工；步骤
4、
测量放线：在岸坡坡面上进行测量放线，并标记处各锚索（2）的位置；步骤
5、
造...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓华锋，程雷，叶晨晖，黄小芸，朱文羲，冯云杰，王文东，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：