CN114250796B - 用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件及其施工方法。所述锚固件包括连接安装部，监控标识部，使用复合材料混凝土制备。本发明生产更加简易、安装更加轻便且安装时容易调节的锚固件，减少了现场施工步骤，缩短了施工周期；通过复合材料混凝土制备锚固件，并通过锚固件的连接凸键和连接凹槽提高了锚固件自身的强度以及相邻锚固件之间的连接强度，在应急施工条件下，可以有效避免安全隐患，同时保证边坡加固和防护的强度；通过监控标识部,有效地提高了边坡监控的监控质量和测量精度。

Description

用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件及施工方法

技术领域

本发明涉及边坡加固以及位移监控领域，尤其涉及一种用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件及其生产施工方法。

背景技术

我国山地面积约占全国总面积的2/3，每年都会发生大量的滑坡、泥石流、崩塌等三大地质灾害，是地质灾害频发的国家,而边坡又是最容易发生地质灾害的区域。在土建工程中平整场地时常常遇到山体的大开挖、放坡等情况，需要对周边山体进行切削，而切削作业会破坏原有的平衡。由于地质结构的不稳定性，边坡常因地质变化引起滑坡、垮塌，严重影响人民生命财产安全。为了保证边坡环境安全，必须对边坡采取支护、加固和防护措施。边坡锚杆(索)格构加固技术具有布置灵活、格构形式多样、截面调整方便、与坡面密贴、可随坡就势等显著优点，是边坡加固中常用的一种方法。在加强地质灾害治理的同时，还需要加强地质灾害的监控，特别是对可能存在安全隐患的边坡进行监控，以便及时发现地质灾害，避免安全事故的发生。

现有技术中，采用锚杆(索)格构梁加固边坡时，通常采用现场浇筑的方式建造混凝土格构梁。例如，现有技术1：CN206503150U，公开了一种玄武岩复合筋材锚杆格构梁支挡结构，包括铺设于边坡坡面的混凝土面板、格构梁以及固定于边坡内的若干排BFB锚杆，BFB锚杆出露于边坡坡面并与格构梁锚定，混凝土面板设于由格构梁构成的网格内，混凝土面板与格构梁通过预埋件固定连接或整体浇筑形成。其施工方法包括：安放格构梁受力筋BFB筋材或钢筋骨架，支模浇筑格构梁混凝土，混凝土初凝后用锚板将BFB锚杆与格构梁锚固连接，并对BFB锚杆端头进行夹扁处理，铺设BFB材料或钢筋面板网片并与格构梁固定连接，喷射或浇筑混凝土形成混凝土面板。现有技术2：CN214573703U公开了一种洞顶土质高边坡锚索支护系统，通过在土质高边坡开挖面上进行槽挖处理，开挖等间距布置的纵向凹槽，开挖等间距布置的横向凹槽，在横梁和纵梁的相交的节点处进行预应力锚索施工，设有预应力锚索的框格梁节点处布置钢筋混凝土锚墩。现有技术3：CN113756339A公开了一种预应力锚索框架梁结构，在锚孔注浆完成后，开挖框架梁基槽，并施工框架梁，框架梁施工完成后，对锚索进行张拉锁定，锚索张拉锁定完成后，对锚头进行补浆和封锚。这些现有技术同样采用了现浇格构梁的边坡加固方法。然而，在现浇格构梁制作时，由于边坡挖槽、模板加工、钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护等工序较多，而施工过程整体机械化程度又低，导致所需施工周期偏长；现场浇筑工序较多，影响因素多，使得现浇混凝土格构梁的质量得不到保障；预应力锚杆(索)的张拉须等外锚结构达到设计强度后才能进行，整体施工周期常常由于外锚结构物的养护而严重拖延。因此，对于应急抢修施工的情况，现有技术无法保证施工周期的要求。

现有技术4：CN107030874A，公开了一种用于边坡加固的预制格构梁及其制作方法和施工方法，包括若干预制十字型梁体单元呈矩阵排列连接，十字型梁体单元的中心交叉处开设锚头部，每个十字型梁体单元的横梁、纵梁与相邻的十字型梁体单元的横梁、纵梁上的L型钩部分别相互挂接，形成拼合而成的预制格构梁。现有技术5：CN215052956U，公开了一种装配式带均荷垫超轻锚板，其上层超轻锚板为混凝土材料预制十字锚板，端部设置凹槽，通过剪力键置于凹槽中，实现锚板间连接，进而形成框架梁整体。上述现有技术通过预制格构梁，减少了现场施工步骤、缩短了施工周期。然而，上述现有技术4、5中的混凝土格构梁为井字网格结构，与边坡接触面积较小，对于应急抢修施工的情况，可能发生二次地址灾害，或者，在锚索锚固力较大的情况下，格构梁的跨中位置会被拉裂而导致预制构件刚度下降，影响整体稳固性。即使在现有技术4、5中使用现有技术1：CN206503150U所公开的喷射或浇筑混凝土形成混凝土面板的方式，将混凝土面板设于由格构梁构成的网格内，由于混凝土面板与格构梁通过预埋件固定连接或整体浇筑形成一个整体结构，在发生二次地址灾害或锚索锚固力较大的情况下，同样可能发生跨中位置被拉裂的隐患。现有技术6：CN110055979A，公开了用于边坡加固的预制预应力混凝土锚墩及制作和施工方法，包括具有相交成十字形的横梁和纵梁的预应力混凝土锚墩单元、位于该预应力混凝土锚墩单元四周的混凝土肋以及位于横梁和纵梁交叉处的锚头部，该横梁和纵梁中设置有预应力钢筋，解决了传统现浇的钢筋混凝土格构梁在遇到锚索锚固力较大情况时，可能在跨中位置被拉裂而导致构件刚度下降的缺陷，同时简化了制作工艺，缩短了施工周期。但是，该现有技术的混凝土锚墩彼此之间无法稳定连接，仅仅依靠每个预应力混凝土锚墩自身的混凝土肋与边坡接触实现锚杆的固定，对于应急抢修施工的情况，在发生二次地址灾害时，无法有效对边坡进行加固，而且横梁和纵梁中设置预应力钢筋无法改善混凝土锚墩本身的强度，该现有技术也无法有效地配合边坡监控系统。

现有技术中，对边坡进行安全监控，主要包括应力和位移监控。基于应力的监控，主要通过在边坡内部相关检测点位埋设压力、张力、剪切力等检测传感器，动态检测其内部应力变化状况。现有技术7：CN113622420A公开了一种库岸边坡玄武岩纤维筋一体化锚固结构及其监控系统，其中每一玄武岩纤维筋内部粘合有光栅阵列温度、应力、振动传感光缆，监控系统可对锚固结构进行长期自动化监控。这种监控方法的传感器埋设，需要在了解边坡内部结构基础上进行专业设计，专业要求高，工作难度大，而且传感器埋设及维护繁琐，工程量大，实施难度和成本高，数据的使用对专业知识要求高，往往需配合具体的边坡安全力学判别模型方可使用，不便于一般安全监管人员使用。基于位移的检测方法，主要包括人工观测法、GPS检测法以及激光三维成像法等，监控质量取决于监控者或监控设备的能力和监控强度，恶劣气候或边坡上的树、草等附着物会极大影响测量精度。

如何克服上述现有技术方案的不足,在减少现场施工步骤、缩短施工周期的前提下，对于发生二次地址灾害或锚索锚固力较大的情况，避免安全隐患，同时保证边坡加固和防护的强度，提高边坡监控的监控质量和测量精度，成为本技术领域亟待解决的课题。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件及其生产施工方法，具体采用如下技术方案：

一种用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件，所述锚固件由复合材料混凝土制成，包括锚固件主体、格构梁、锚固部，所述锚固件主体、格构梁、锚固部一体成型构成，所述格构梁位于锚固件主体上方，包括垂直相交成十字形的横梁和纵梁，所述横梁和纵梁的高度从中间到两端逐渐变小；所述锚固部于所述横梁和纵梁的交叉处；所述锚固部包括安装凹槽和圆形的锚孔；所述安装凹槽设置于所述横梁和纵梁的交叉处，所述安装凹槽中心设置有所述锚孔，所述锚孔用于插入锚杆。

所述锚固件包括：

连接安装部，所述连接安装部包括安装连接凹槽和连接凸键，用于连接相邻的两个所述锚固件；

监控标识部，所述监控标识部用于向边坡监控系统提供图像识别的目标对象；

所述锚固件使用包含硅酸盐水泥、木质素磺酸盐、石灰岩骨料、河砂、二氧化硅、粉煤灰、UEA膨胀剂、水、增强纤维的复合材料混凝土制备；

锚固件主体的水平截面为正方形或圆形，所述正方形的边长或所述圆形的直径为1000-2000mm，所述凹槽的深度为100-200mm，所述连接凸键的长度为100-200mm，所述凹槽的深度大于或等于所述连接凸键的长度。

进一步，所述安装凹槽的底部设置有钢制垫板；所述钢制垫板中心设置有圆孔，所述圆孔直径与所述锚孔直径相同。

进一步，所述安装连接凹槽和连接凸键，设置于所述锚固件主体的侧面，并且分别位于所述横梁和/或所述纵梁的两端；所述锚固件主体的侧面向内凹陷，形成所述安装连接凹槽；所述锚固件主体的侧面向外凸出，形成所述连接凸键。

进一步，所述监控标识部外型为水平截面为圆形的圆柱体，设置在所述锚固件主体上表面，与所述横梁和纵梁等距设置，监控标识部的圆柱体高度与所述横梁和纵梁中间位置交叉处的高度相等。

进一步，所述监控标识部包括第一监控标识部和第二监控标识部，每个所述锚固件的锚固件主体上设置一个第一监控标识部和一个第二监控标识部，两者分别设置在所述横梁和纵梁交叉处的两侧；所述第一监控标识部的圆柱体直径显著小于第二监控标识部的圆柱体直径。

进一步，每份所述复合材料混凝土中包含：硅酸盐水泥5.9-7kg、木质素磺酸盐105-115g、石灰岩骨料5.5-5.7kg、河砂8-8.5kg、二氧化硅0.8-0.9kg、粉煤灰1.6-1.7kg、UEA膨胀剂0.6-0.9kg、水2400-2500ml、增强纤维10-15g。

进一步，每份所述复合材料混凝土中具体包含硅酸盐水泥5.9kg、木质素磺酸盐110g、石灰岩骨料5.6kg、河砂8.5kg、二氧化硅0.85kg、粉煤灰1.6kg、UEA膨胀剂0.84kg、水2400ml、增强纤维10g。

进一步，所述横梁和纵梁设置有纵筋、箍筋和预应力钢筋；所述纵筋沿所述横梁和纵梁的纵向设置在所述横梁和纵梁的横截面的四个角上；所述箍筋包围所述纵筋；所述预应力钢筋设置在所述箍筋内靠近所述横梁或纵梁下部且并不接触所述箍筋；所述锚固件主体中布设有网格状钢筋放射状钢筋。

本发明还涉及一种用于生产如上所述的用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件的生产方法，包括如下步骤：

S11.根据所述锚固件的外型，制备锚固件模具，所述锚固件模具在所述横梁和纵梁交叉点处预留凹槽，在穿入锚杆的部位预留锚孔孔道；

S12.绑扎钢筋笼，先张拉所述预应力钢筋，再绑扎所述横梁和纵梁中的纵筋和箍筋，形成所述锚固件的钢筋笼；

S13.浇筑混凝土，在固定台座上安装模具，并放入绑扎好的所述钢筋笼，然后浇筑所述复合材料混凝土；

S14.养护所述锚固件，在锚固件上盖设罩布，定时向罩布上洒水，养护时间不少于预定时间，待混凝土达到设计强度和弹性模量后拆模。

本发明还涉及一种对上所述的用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件进行施工的施工方法，包括如下步骤：

S21.对边坡坡面进行预处理；

S22.进行边坡锚孔施工，所述边坡锚孔定位偏差不大于20mm，孔位倾角的偏斜度不大于5％，钻孔深度超过锚杆长度的差值不小于500mm；

S23.在边坡锚孔内植入锚杆；

S24.向边坡锚孔内浇筑所述复合材料混凝土；

S25.吊装所述锚固件,相邻锚固件的横梁与横梁、纵梁与纵梁相互对齐；所述锚固件侧面的连接凸键与相邻的锚固件侧面的连接凹槽卡合连接；

S26.在每个所述锚固件的所述安装凹槽底部放置所述钢制垫板，将锚杆依次穿过所述安装凹槽和所述钢制垫板上的所述圆孔，位于所述钢制垫板上部的锚杆使用螺母锁紧；在所述安装凹槽、锚杆和螺母处填充C25混凝土封堵，并采用钢罩保护或涂防腐油脂；

S27.对锚杆进行张拉及锁定后，利用注浆料进行二次注浆处理；

S28.在每个所述锚固件的所述第一监控标识部的圆柱体上表面，涂刷红色防水反光漆，作为边坡监控图像识别的目标对象；在若干个所述锚固件的所述第二监控标识部的圆柱体上表面，涂刷蓝色防水反光漆，作为边坡监控图像识别的定位标识。

本发明的技术方案获得了下列有益效果：通过生产更加简易、安装更加轻便、且安装时容易调节的锚固件，减少了现场施工步骤、缩短了施工周期；通过复合材料混凝土制备锚固件，并通过锚固件的连接凸键和连接凹槽提高了锚固件自身的强度以及相邻锚固件之间的连接强度，在应急施工条件下，可以有效避免安全隐患，同时保证边坡加固和防护的强度；通过监控标识部,有效地提高了边坡监控的监控质量和测量精度。

附图说明

图1为本发明锚固件的俯视示意图。

图2为本发明锚固件的B区域局部放大示意图。

图3为本发明锚固件的A-A剖面示意图。

图4为本发明横梁和纵梁的截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。

除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明的具体实施例一如附图1至附图3所示，涉及一种用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件，所述锚固件1由复合材料混凝土制成，包括锚固件主体2、格构梁、锚固部4，所述锚固件主体2、格构梁、锚固部4一体成型构成，所述格构梁位于锚固件主体2上方，包括垂直相交成十字形的横梁31和纵梁32，所述横梁31和纵梁32的高度从中间到两端逐渐变小，以提高锚固件1的承压能力。

参见附图2所示，所述锚固部4位于所述横梁31和纵梁32的交叉处；所述锚固部4包括安装凹槽41和圆形的锚孔42。所述安装凹槽41设置于所述横梁31和纵梁32的交叉处，所述安装凹槽41中心设置有所述锚孔42，所述锚孔42用于插入锚杆。述安装凹槽41的底部43设置有钢制垫板；所述钢制垫板中心设置有圆孔，所述圆孔直径与所述锚孔42直径相同。所述钢制垫板增大了锚杆的受力面积，起承压作用，用于保护混凝土结构在锚杆张拉时不致损坏

参见附图3所示，所述锚固件1包括连接安装部，所述连接安装部包括安装连接凹槽51和连接凸键52，用于连接相邻的两个所述锚固件1。所述安装连接凹槽51和连接凸键52设置于所述锚固件主体2的侧面，并且分别位于所述横梁31和/或所述纵梁32的两端。所述锚固件主体2的侧面向内凹陷，形成所述安装连接凹槽51；所述锚固件主体2的侧面向外凸出，形成所述连接凸键52。

锚固件主体2的水平截面为正方形或圆形，所述正方形的边长或所述圆形的直径为1000-2000mm，所述凹槽51的深度为100-200mm，所述连接凸键52的长度为100-200mm，所述凹槽51的深度大于或等于所述连接凸键52的长度。在安装使用时，相邻锚固件1的横梁与横梁、纵梁与纵梁相互对齐；所述锚固件1侧面的连接凸键52与相邻的锚固件1侧面的连接凹槽51卡合连接。

参见附图1所示，所述锚固件1包括监控标识部，所述监控标识部用于向边坡监控系统提供图像识别的目标对象。所述监控标识部外型为水平截面为圆形的圆柱体，设置在所述锚固件主体2上表面，与所述横梁31和纵梁32等距设置，监控标识部的圆柱体高度与所述横梁31和纵梁32中间位置交叉处的高度相等。

所述监控标识部包括第一监控标识部61和第二监控标识部62，每个所述锚固件1的锚固件主体2上设置一个第一监控标识部61和一个第二监控标识部62，两者分别设置在所述横梁31和纵梁32交叉处的两侧；所述第一监控标识部61的圆柱体直径显著小于第二监控标识部62的圆柱体直径。使用时，在每个所述锚固件1的所述第一监控标识部61的圆柱体上表面，涂刷红色防水反光漆，作为边坡监控图像识别的目标对象；在若干个所述锚固件1的所述第二监控标识部62的圆柱体上表面，涂刷蓝色防水反光漆，作为边坡监控图像识别的定位标识。

由于采用图像识别方式进行边坡监控时，在使用图像采集装置初次拍摄之前需要对边坡进行标识，以便进行图像识别，而进行标识的物体即为图像识别的目标对象。所述第一监控标识部61上表面涂刷红色防水反光漆后的圆形红色区域，作为目标对象进行图像识别。由于边坡上的全部锚固件1构成网格状，因此，所述第一监控标识部61均匀分布于边坡，边坡的表面位移将反映在所述第一监控标识部61上，例如所述第一监控标识部61的边缘会因为边坡局部的上下左右移动而发生变化，所述第一监控标识部61的面积会因为边坡局部的前后移动而发生变化，多个所述第一监控标识部61的相对位置则综合反映边坡的稳定状况。只要检测到红色的第一监控标识部61图像发生变化，即可认定边坡表面发生某种位移。

在网格状所述第一监控标识部61的空隙使用选择若干所述第二监控标识部62涂刷蓝色防水反光漆，作为边坡监控图像识别的定位标识。定位标识的作用是为了将图像坐标转换为大地坐标。如果图像识别设备出现移动，会导致计算的目标对象坐标出现偏差，进而导致边坡表面位移计算出现偏差。通过定位标识，在图像识别设备出现移动的情况下，可将图片坐标转换为大地坐标，消除了后续计算中的误差，确保检测结果的准确。

锚固件(1)使用包含硅酸盐水泥、木质素磺酸盐、石灰岩骨料、河砂、二氧化硅、粉煤灰、UEA膨胀剂、水、增强纤维的复合材料混凝土制备。

所述木质素磺酸盐用于提高混凝土的流动性，从而实现免振捣填充模具。所述石灰岩骨料的最大粒径为15mm。所述二氧化硅掺杂到混凝土中，可以改善混凝土的孔结构，起到提高混凝土的强度和抗渗能力、增强混凝土抗冲磨腐蚀能力的作用。所述粉煤灰掺杂到混凝土中，可以降低初期水化热，并通过使硬化水泥浆内的空隙细化，提高了混凝土的强度和耐久性。

本发明每份所述复合材料混凝土中包含：硅酸盐水泥5.9-7kg、木质素磺酸盐105-115g、石灰岩骨料5.5-5.7kg、河砂8-8.5kg、二氧化硅0.8-0.9kg、粉煤灰1.6-1.7kg、UEA膨胀剂0.6-0.9kg、水2400-2500ml、增强纤维10-15g。

优选的，每份所述复合材料混凝土中具体包含硅酸盐水泥5.9kg、木质素磺酸盐110g、石灰岩骨料5.6kg、河砂8.5kg、二氧化硅0.85kg、粉煤灰1.6kg、UEA膨胀剂0.84kg、水2400ml、增强纤维10g。

表1

参见上述表1，其中的序号1为上述的优选配比，与之进行对照的，是序号2、3所对应的配比。通过在室内常温下按照上述配比分别配制混凝土，并分别制备成型试验件，并将其在养护条件下养护至3天、28天，分别测试其抗压强度和抗折强度，结果如下列表2。

表2

通过上面的实验结果，1号优选配比在28天养护后，具有较好的抗压强度和抗折强度。

参见附图4所示，所述横梁31和纵梁32设置有纵筋71、箍筋72和预应力钢筋73；所述纵筋71沿所述横梁31和纵梁32的纵向设置在所述横梁31和纵梁32的横截面的四个角上；所述箍筋72包围所述纵筋71；所述预应力钢筋73设置在所述箍筋72内靠近所述横梁31或纵梁32下部且并不接触所述箍筋72。所述锚固件主体2中布设有网格状钢筋或放射状钢筋。

所述纵筋71、预应力钢筋73，以及所述网格状钢筋或放射状钢筋，均为直径至少20mm的HRB400普通钢筋。所述箍筋72为直径至少10mm的HRB335或HRB400箍筋。钢筋可用FRP复合纤维材料替换，以起到防电、防止信号干扰等作用。设置纵筋和箍筋可以增强横梁和纵梁的强度，设置预应力钢筋可改善梁的截面性能，承受更大的锚固力，解决了传统现浇的钢筋混凝土格构梁在遇到锚索锚固力较大情况时，可能在跨中位置被拉裂而导致构件刚度下降的缺陷。

本发明的具体实施例二涉及一种用于生产如具体实施例一所述的用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件的生产方法，包括如下步骤：

S11.根据所述锚固件1的外型，制备锚固件模具，所述锚固件模具在所述横梁31和纵梁32交叉点处预留凹槽，在穿入锚杆的部位预留锚孔孔道。

S12.绑扎钢筋笼，先张拉所述预应力钢筋73，再绑扎所述横梁31和纵梁32中的纵筋71和箍筋72，形成所述锚固件1的钢筋笼。

S13.浇筑混凝土，在固定台座上安装模具，并放入绑扎好的所述钢筋笼，然后浇筑所述复合材料混凝土。

S14.养护所述锚固件1，在锚固件1上盖设罩布，定时向罩布上洒水，养护时间不少于预定时间，待混凝土达到设计强度和弹性模量后拆模。

本发明的具体实施例三涉及一种对如具体实施例一所述的用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件进行施工的施工方法，包括如下步骤：

S21.对边坡坡面进行预处理。

S22.进行边坡锚孔施工，所述边坡锚孔定位偏差不大于20mm，孔位倾角的偏斜度不大于5％，钻孔深度超过锚杆长度的差值不小于500mm。

S23.在边坡锚孔内植入锚杆。

S24.向边坡锚孔内浇筑所述复合材料混凝土。

S25.吊装所述锚固件1,对坡面背衬进行找平处理，以使锚固件1与边坡的坡面能紧密贴合。将预制场制作好的预制预应力混凝土锚墩1用平板货车运至边坡现场，依次吊运拼装若干个锚固件1至边坡坡面设定的位置。相邻锚固件1的横梁与横梁、纵梁与纵梁相互对齐；所述锚固件1侧面的连接凸键52与相邻的锚固件1侧面的连接凹槽51卡合连接。

S26.在每个所述锚固件1的所述安装凹槽41底部43放置所述钢制垫板，将锚杆依次穿过所述安装凹槽41和所述钢制垫板上的所述圆孔，位于所述钢制垫板上部的锚杆使用螺母锁紧；在所述安装凹槽41、锚杆和螺母处填充C25混凝土封堵，并采用钢罩保护或涂防腐油脂。

S27.对锚杆进行张拉及锁定后，利用注浆料进行二次注浆处理；根据现场张拉试验确定的张拉锁定工艺，分级施加张拉荷载，每级张拉荷载稳定后再进行下一级张拉荷载的施加；锚杆44张拉完成48小时后若发生应力松弛，则进行补偿张拉。

S28.在每个所述锚固件1的所述第一监控标识部61的圆柱体上表面，涂刷红色防水反光漆，作为边坡监控图像识别的目标对象；在若干个所述锚固件1的所述第二监控标识部62的圆柱体上表面，涂刷蓝色防水反光漆，作为边坡监控图像识别的定位标识。

如上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件，所述锚固件（1）由复合材料混凝土制成，包括锚固件主体（2）、格构梁、锚固部（4），所述锚固件主体（2）、格构梁、锚固部（4）一体成型构成，所述格构梁位于锚固件主体（2）上方，包括垂直相交成十字形的横梁（31）和纵梁（32），所述横梁（31）和纵梁（32）的高度从中间到两端逐渐变小；所述锚固部（4）位于所述横梁（31）和纵梁（32）的交叉处；所述锚固部（4）包括安装凹槽（41）和圆形的锚孔（42）；所述安装凹槽（41）设置于所述横梁（31）和纵梁（32）的交叉处，所述安装凹槽（41）中心设置有所述锚孔（42），所述锚孔（42）用于插入锚杆；

其特征在于，所述锚固件（1）包括：

连接安装部，所述连接安装部包括安装连接凹槽（51）和连接凸键（52），用于连接相邻的两个所述锚固件（1）；

监控标识部，所述监控标识部用于向边坡监控系统提供图像识别的目标对象；

所述锚固件（1）使用包含硅酸盐水泥、木质素磺酸盐、石灰岩骨料、河砂、二氧化硅、粉煤灰、UEA膨胀剂、水、增强纤维的复合材料混凝土制备；

锚固件主体（2）的水平截面为正方形或圆形，所述正方形的边长或所述圆形的直径为1000-2000mm，所述凹槽（51）的深度为100-200mm，所述连接凸键（52）的长度为100-200mm，所述凹槽（51）的深度大于或等于所述连接凸键（52）的长度；

所述监控标识部外型为水平截面为圆形的圆柱体，设置在所述锚固件主体（2）上表面，与所述横梁（31）和纵梁（32）等距设置，监控标识部的圆柱体高度与所述横梁（31）和纵梁（32）中间位置交叉处的高度相等；

所述监控标识部包括第一监控标识部（61）和第二监控标识部（62），每个所述锚固件（1）的锚固件主体（2）上设置一个第一监控标识部（61）和一个第二监控标识部（62），两者分别设置在所述横梁（31）和纵梁（32）交叉处的两侧；所述第一监控标识部（61）的圆柱体直径显著小于第二监控标识部（62）的圆柱体直径。

2.根据权利要求1所述的用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件，其特征在于，所述安装凹槽（41）的底部（43）设置有钢制垫板；所述钢制垫板中心设置有圆孔，所述圆孔直径与所述锚孔（42）直径相同。

3.根据权利要求1所述的用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件，其特征在于，所述安装连接凹槽（51）和连接凸键（52），设置于所述锚固件主体（2）的侧面，并且分别位于所述横梁（31）和/或所述纵梁（32）的两端；所述锚固件主体（2）的侧面向内凹陷，形成所述安装连接凹槽（51）；所述锚固件主体（2）的侧面向外凸出，形成所述连接凸键（52）。

4.根据权利要求1所述的用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件，其特征在于，每份所述复合材料混凝土中包含：硅酸盐水泥5.9-7kg、木质素磺酸盐105-115g、石灰岩骨料5.5-5.7kg、河砂8-8.5kg、二氧化硅0.8-0.9kg、粉煤灰1.6-1.7kg、UEA膨胀剂0.6-0.9kg、水2400-2500ml、增强纤维10-15g。

5.根据权利要求4所述的用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件，其特征在于，每份所述复合材料混凝土中具体包含硅酸盐水泥5.9kg、木质素磺酸盐110g、石灰岩骨料5.6kg、河砂8.5kg、二氧化硅0.85kg、粉煤灰1.6kg、UEA膨胀剂0.84kg、水2400ml、增强纤维10g。

6.根据权利要求1所述的用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件，其特征在于，所述横梁（31）和纵梁（32）设置有纵筋（71）、箍筋（72）和预应力钢筋（73）；所述纵筋（71）沿所述横梁（31）和纵梁（32）的纵向设置在所述横梁（31）和纵梁（32）的横截面的四个角上；所述箍筋（72）包围所述纵筋（71）；所述预应力钢筋（73）设置在所述箍筋（72）内靠近所述横梁（31）或纵梁（32）下部且并不接触所述箍筋（72）；所述锚固件主体（2）中布设有网格状钢筋放射状钢筋。

7.一种用于生产如权利要求6所述的用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

S11.根据所述锚固件（1）的外型，制备锚固件模具，所述锚固件模具在所述横梁（31）和纵梁（32）交叉点处预留凹槽，在穿入锚杆的部位预留锚孔孔道；

S12.绑扎钢筋笼，先张拉所述预应力钢筋（73），再绑扎所述横梁（31）和纵梁（32）中的纵筋（71）和箍筋（72），形成所述锚固件（1）的钢筋笼；

S13.浇筑混凝土，在固定台座上安装模具，并放入绑扎好的所述钢筋笼，然后浇筑所述复合材料混凝土；

S14.养护所述锚固件（1），在锚固件（1）上盖设罩布，定时向罩布上洒水，养护时间不少于预定时间，待混凝土达到设计强度和弹性模量后拆模。

8.一种对如权利要求2所述的用于应急施工和位移监控的复合材料锚固件进行施工的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S21.对边坡坡面进行预处理；

S22.进行边坡锚孔施工，所述边坡锚孔定位偏差不大于20mm，孔位倾角的偏斜度不大于5％，钻孔深度超过锚杆长度的差值不小于500mm；

S23.在边坡锚孔内植入锚杆；

S24.向边坡锚孔内浇筑所述复合材料混凝土；

S25.吊装所述锚固件（1）,相邻锚固件（1）的横梁与横梁、纵梁与纵梁相互对齐；所述锚固件（1）侧面的连接凸键（52）与相邻的锚固件（1）侧面的连接凹槽（51）卡合连接；

S26.在每个所述锚固件（1）的所述安装凹槽（41）底部（43）放置所述钢制垫板，将锚杆依次穿过所述安装凹槽（41）和所述钢制垫板上的所述圆孔，位于所述钢制垫板上部的锚杆使用螺母锁紧；在所述安装凹槽（41）、锚杆和螺母处填充C25混凝土封堵，并采用钢罩保护或涂防腐油脂；

S27.对锚杆进行张拉及锁定后，利用注浆料进行二次注浆处理；

S28.在每个所述锚固件（1）的所述第一监控标识部（61）的圆柱体上表面，涂刷红色防水反光漆，作为边坡监控图像识别的目标对象；在若干个所述锚固件（1）的所述第二监控标识部（62）的圆柱体上表面，涂刷蓝色防水反光漆，作为边坡监控图像识别的定位标识。

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