基于一种新型的船锚式注浆张开型土锚的设计、制造和试验研究

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1、上海交通大学硕士学位论文一种新型的船锚式注浆张开型土锚的设计、制造和试验研究姓名：陈浩华申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：葛修润;黄铭20050501一种新型的船锚式注浆张开型土锚的设计、制造和试验研究摘要岩土工程研究的对象是经过漫长地质年代的复杂地质体，这些地质体在一定的时间、一定的条件下，处于相对稳定的平衡状态。由于自然的或人为的因素，原来的平衡状态遭到破坏，地质体过量变形而产生各种各样的地质灾害（滑坡、地表沉陷等）。为预防和治理此类地质灾害，工程上常将一种受拉杆件埋入岩土体，用于调动和提高岩土体自身强度和自稳能力，这种受拉杆件工程上成为锚杆，它所起的

2、作用即为锚固。土体锚固领域中普遍使用的锚杆类型有三种，其中端头扩大型锚杆是比较重要的一种。本文对端头扩大型土锚的锚固机理及扩孔方式进行了介绍。虽然扩孔的方法很多，但这些方法及形成的锚固端结构有其不足之处：需应用专门扩孔设备或材料，设备价格及施工费用昂贵，施工工艺复杂，大体积扩孔难度很高，锚固力的提供有限等。受到船舶中船锚作用机理的启发，本文提出了一种新型土锚——船锚式注浆张开型土锚的概念，并从该理念出发对该锚具进行了机械设计和加工制造，最后成为一个具有可运动活塞的土层锚杆。该土锚具有施工方便、锚固性能好等特点，它不需要专门的扩孔机具及设备，利用灌浆压力推动筒体中的

3、活塞以实现锚抓的张开，最后浆体流出到土锚底部形成一个扩大头，因此可连续地完成扩孔与灌浆过程。从锚固效果的角度考虑，该新型锚杆比较适用于砂土及一般土中，因为这些土的抗剪强度较高、含水量低、土性较好。但是由于受到场地条件及科研经费的限制，本文只能把试验的场地选择在有淤泥质软土的上海。在进行了拉拔试验以后，试验结果分析对该新型锚杆的研究提出了一个前进的方向，并为下一步的研究工作做好准备。关键词：船锚式，土层锚杆，灌浆锚杆，端头扩大型，拉拔试验THEDESIGN、MANUFACTUREANDEXPERIMENTALSTUDYOFANEWBLADE-UNDERREAMEDG

4、ROUTEDANCHORAbstractTheresearchobjectofgeotechnicsisthegeologicalmaterialsafteralonggeologicalhistory.Afteracertaintimeandunderacertaincondition,thesematerialshavebeeninacomparativelystablestate.Becauseofthenaturalorartificialfactors,theoriginalstateissubjectedtobedestroyed.Theexcessi

5、vedeformationofthegeologicalmaterialscausesavarietyofgeologicaldisaster(slidingandsubsidenceetc.).Topreventandrescuethiskindofgeologicaldisasters,akindoftensionalbarwhosefunctionistomotivateandincreasetheself-capacityandself-stabilization,isburyintotheearth.Thisbariscalledanchor.Ancho

6、rageisitsfunction.Therearethreetypesofanchorintheanchoragefield.Ofthem,theheadedanchoriscomparativelyimportanttype.Theanchorageprincipleandtheunderreamingmethodsareintroducedinthispaper.Thoughtherearemanyunderramingmethodsinanchorage,somedefectsareinvolvedinthesemethods:Specifictoolsa

7、ndequipmentsareneeded.Thepriceoftheunderreamingtoolandtheconstructionfeearehigh.Theconstructionprocedureiscomplex.Bigheadedholeisdifficulttoachieve.Theincreaseofanchoragecapacityislimited.Inspiredbytheanchorintheship,Anewtypeofheadedanchor,blade-underreamedgroutedanchorisalsopresented

8、.thet