本發(fā)明涉及庫區(qū)消落帶危巖加固，尤其涉及一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置及其方法。
背景技術(shù)：
1、庫區(qū)消落帶是水庫周期性蓄水與泄洪形成的干濕交替區(qū)域，其穩(wěn)定性直接關(guān)系到庫岸安全、基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)及區(qū)域生態(tài)安全。消落帶巖土長期受水位驟變、波浪沖刷等作用，易引發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，威脅大壩、橋梁、沿岸居民區(qū)安全。同時，消落帶侵蝕會導(dǎo)致庫容縮減、航道淤塞，增加清淤成本和水庫運(yùn)維難度。穩(wěn)定的消落帶是庫區(qū)生態(tài)屏障，可減少水土流失、保護(hù)生物棲息地，對維持水資源可持續(xù)利用至關(guān)重要。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國水庫消落帶年均侵蝕速率達(dá)5-15cm，局部區(qū)域因失穩(wěn)導(dǎo)致的修復(fù)成本高達(dá)千萬元/km(來源：《中國水利水電科學(xué)研究院》)。
2、傳統(tǒng)格構(gòu)多為靜態(tài)設(shè)計(jì)，無法適應(yīng)水位頻繁升降引起的巖土應(yīng)力重分布，易因地基不均勻沉降導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂、錨桿失效。混凝土材料在干濕交替環(huán)境中易發(fā)生碳化、鹽蝕，鋼筋銹蝕速率比常規(guī)環(huán)境快3-5倍(來源：《水利工程材料耐久性研究》)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)壽命大幅縮短。并且依賴現(xiàn)場澆筑或重型機(jī)械安裝，庫區(qū)地形復(fù)雜、交通不便導(dǎo)致施工效率低下；后期維護(hù)需人工巡檢，難以實(shí)時監(jiān)測隱蔽損傷。封閉式混凝土結(jié)構(gòu)阻斷水土交換，加劇周邊區(qū)域侵蝕，且缺乏與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)性。
3、傳統(tǒng)技術(shù)無法應(yīng)對庫區(qū)水位驟變與巖土動態(tài)響應(yīng)，亟需開發(fā)可自適應(yīng)調(diào)節(jié)的錨固系統(tǒng)。
4、為此，設(shè)計(jì)一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置及其方法，用于對上述技術(shù)問題提供一種技術(shù)方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置及其方法，用于解決當(dāng)前庫區(qū)消落帶傳統(tǒng)格構(gòu)錨固技術(shù)在結(jié)構(gòu)韌性、變形協(xié)調(diào)性及復(fù)雜地形適用性方面的不足的技術(shù)問題。
2、為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
3、一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置，包括庫區(qū)消落帶，所述庫區(qū)消落帶的頂部設(shè)置有消落帶坡面，其特征在于，所述消落帶坡面的頂部均布設(shè)置有frp格構(gòu)梁，所述frp格構(gòu)梁的內(nèi)部均布設(shè)置有格構(gòu)球形節(jié)點(diǎn)，所述frp格構(gòu)梁的表面均布開設(shè)有v型凹槽，所述格構(gòu)球形節(jié)點(diǎn)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有bfrp錨桿。
4、作為本發(fā)明提供的所述的一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置的一種優(yōu)選實(shí)施方式，相鄰兩個所述frp格構(gòu)梁十字交錯設(shè)置，相互交錯兩個所述frp格構(gòu)梁之間通過格構(gòu)球形節(jié)點(diǎn)連接。
5、作為本發(fā)明提供的所述的一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述frp格構(gòu)梁為凹字形。
6、作為本發(fā)明提供的所述的一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述v型凹槽的深度尺寸為5mm。
7、作為本發(fā)明提供的所述的一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置的一種優(yōu)選實(shí)施方式，每個所述v型凹槽之間通過單個導(dǎo)流凹槽連接，且所述v型凹槽分為豎向凹槽和橫向凹槽，所述豎向凹槽開口向上，所述橫向凹槽開口分居左右兩側(cè)，以frp格構(gòu)梁的軸線為對稱軸。
8、作為本發(fā)明提供的所述的一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述格構(gòu)球形節(jié)點(diǎn)由四個球形節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動珠組成，相鄰兩個球形節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動珠之間通過一個球形節(jié)點(diǎn)卡扣連接。
9、作為本發(fā)明提供的所述的一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述格構(gòu)球形節(jié)點(diǎn)的底部設(shè)置有錨桿防水墊層。
10、作為本發(fā)明提供的所述的一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述bfrp錨桿包括錨桿桿身，所述庫區(qū)消落帶的內(nèi)部開設(shè)有錨桿鉆孔，所述錨桿桿身位于錨桿鉆孔的內(nèi)側(cè)，所述錨桿桿身的頂部伸出錨桿防水墊層后固定有錨桿錨頭。
11、作為本發(fā)明提供的所述的一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述錨桿鉆孔的內(nèi)部且位于錨桿桿身的外側(cè)澆注有防水型混凝土。
12、一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固使用方法，步驟如下：
13、s1：選擇庫區(qū)消落帶中錨桿鉆孔的打孔位置，并進(jìn)行打孔；
14、s2：將bfrp錨桿放入錨桿鉆孔內(nèi)，并通過防水型混凝土對錨桿鉆孔進(jìn)行注漿加固；
15、s3：在錨桿鉆孔位置的巖石表面設(shè)置錨桿防水墊層，并將格構(gòu)球形節(jié)點(diǎn)固定于錨桿防水墊層上方，同時frp格構(gòu)梁開設(shè)v形凹槽的一面直接與庫水接觸；
16、s4：搭建完成后，通過格構(gòu)球形節(jié)點(diǎn)對格構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行注漿。
17、可以毫無疑義地看出，通過本申請的上述的技術(shù)方案，必然可以解決本申請要解決的技術(shù)問題。
18、同時，通過以上技術(shù)方案，本發(fā)明至少具備以下有益效果：
19、1、本發(fā)明提供的一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置及其方法，通過抗極端環(huán)境材料、快速施工方式、動態(tài)錨固機(jī)制三位一體的設(shè)計(jì)，解決了傳統(tǒng)格構(gòu)在消落帶加固中“剛性不足、壽命短、維護(hù)難”的核心問題，為庫區(qū)消落帶韌性提升提供了高效、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)的工程解決方案，對保障水利基礎(chǔ)設(shè)施安全、降低災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)具有顯著社會經(jīng)濟(jì)效益。
20、2、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)消落帶危巖穩(wěn)定性韌性的系統(tǒng)性提升，填補(bǔ)了動態(tài)適應(yīng)性空白，并降低全生命周期成本，通過模塊化設(shè)計(jì)，減少人工維護(hù)頻率和災(zāi)害應(yīng)急修復(fù)開支，同時匹配復(fù)雜工況需求：消落帶多處于陡坡、深水區(qū)，傳統(tǒng)施工方式效率低且風(fēng)險(xiǎn)高，需輕量化、快速部署方案。
21、3、本發(fā)明通過模塊化格構(gòu)體系與自適應(yīng)錨固組件的協(xié)同作用，有效改善傳統(tǒng)加固結(jié)構(gòu)在周期性干濕交替環(huán)境下易損性顯著、應(yīng)力重分布能力弱差等問題。
22、4、本發(fā)明采用柔性連接節(jié)點(diǎn)和抗沖刷抗疲勞設(shè)計(jì)，顯著提升消落帶巖土體在庫水位劇烈波動條件下整體穩(wěn)定性韌性和抗剪強(qiáng)度能力。
1.一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置，包括庫區(qū)消落帶(1)，所述庫區(qū)消落帶(1)的頂部設(shè)置有消落帶坡面(10)，其特征在于，所述消落帶坡面(10)的頂部均布設(shè)置有frp格構(gòu)梁(2)，所述frp格構(gòu)梁(2)的內(nèi)部均布設(shè)置有格構(gòu)球形節(jié)點(diǎn)(3)，所述frp格構(gòu)梁(2)的表面均布開設(shè)有v型凹槽(5)，所述格構(gòu)球形節(jié)點(diǎn)(3)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有bfrp錨桿(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置，其特征在于，相鄰兩個所述frp格構(gòu)梁(2)十字交錯設(shè)置，相互交錯兩個所述frp格構(gòu)梁(2)之間通過格構(gòu)球形節(jié)點(diǎn)(3)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置，其特征在于，所述frp格構(gòu)梁(2)為凹字形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置，其特征在于，所述v型凹槽(5)的深度尺寸為5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置，其特征在于，每個所述v型凹槽(5)之間通過單個導(dǎo)流凹槽連接，且所述v型凹槽(5)分為豎向凹槽和橫向凹槽，所述豎向凹槽開口向上，所述橫向凹槽開口分居左右兩側(cè)，以frp格構(gòu)梁(2)的軸線為對稱軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置，其特征在于，所述格構(gòu)球形節(jié)點(diǎn)(3)由四個球形節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動珠(6)組成，相鄰兩個球形節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動珠(6)之間通過一個球形節(jié)點(diǎn)卡扣(9)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置，其特征在于，所述格構(gòu)球形節(jié)點(diǎn)(3)的底部設(shè)置有錨桿防水墊層(8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置，其特征在于，所述bfrp錨桿(4)包括錨桿桿身(13)，所述庫區(qū)消落帶(1)的內(nèi)部開設(shè)有錨桿鉆孔(11)，所述錨桿桿身(13)位于錨桿鉆孔(11)的內(nèi)側(cè)，所述錨桿桿身(13)的頂部伸出錨桿防水墊層(8)后固定有錨桿錨頭(7)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置，其特征在于，所述錨桿鉆孔(11)的內(nèi)部且位于錨桿桿身(13)的外側(cè)澆注有防水型混凝土(12)。
10.一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固使用方法，用于權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)的所述一種用于庫區(qū)消落帶危巖的格構(gòu)錨固裝置，其特征在于，步驟如下：