面板式框架預應力錨杆柔性支護結構及其施工方法
2023-07-18 19:24:16 1
專利名稱：面板式框架預應力錨杆柔性支護結構及其施工方法
技術領域：
本發明涉及高陡黃土邊坡或者鬆散堆積土形成的黃土邊坡支護領域。
背景技術：
以往，對公路、鐵路及建築邊坡的支護技術多採用傳統的重力式擋牆，在巖質高陡邊坡中也有採用框架預應力錨索和抗滑樁加預應力錨索的支護結構。然而在黃土邊坡中， 尤其是高陡的黃土邊坡加固中，這些支護結構的應用卻存在如下缺點傳統重力式擋牆缺點在於1)自重大；2)剛度大，抗震性能差；幻整體穩定性差， 抗傾覆能力不足。因此，經常出現擋土牆傾覆和滑移的情況，影響工程設施的安全。框架預應力錨索和抗滑樁加預應力錨索支護結構缺點在於1)工程量大；2)預應力錨索施工複雜；幻造價高。因此，必須因地制宜對高陡黃土邊坡或鬆散堆積土形成的黃土邊坡進行加固。
發明內容
本發明的目的是提供一種面板式框架預應力錨杆柔性支護結構及其施工方法。本發明是面板式框架預應力錨杆柔性支護結構及其施工方法，其支護結構中橫梁 1、立柱2和擋土板4構成面板式框架，擋土板4後為加固土體，擋土板4四邊與橫梁1、立柱 2連接，預應力錨杆3穿過橫梁1與立柱2的交叉部位，在預應力錨杆3的錨固段6周圍包裹水泥砂漿，在預應力錨杆3的自由段12上塗覆有一層防腐材料，在防腐材料之外套裝塑料套管13，在塑料套管13周圍包裹水泥砂漿，錨頭5將預應力錨杆3的端部錨定在橫梁1 與立柱2的交叉部位，擋土板4所受的土壓力通過錨頭5傳至預應力錨杆3的錨固段6，並通過錨固段6錨固在穩定土層中。本發明的施工方法，其步驟為(1)製作和施工預應力錨杆3 首先在土層中開設孔9，將對中支架10焊接在鋼筋錨拉杆11上，將鋼筋錨拉杆11放置於孔9中，在錨固段6注入水泥砂漿，在鋼筋錨拉杆11 的自由段12上塗抹防腐材料，然後在自由段12套上塑料套管13，最後在自由段12的孔9 中注入水泥砂漿；(2)澆注壓頂冠梁7、立柱2、橫梁1和擋土板4 在第一根立柱2和第一排橫梁1 的設計位置處支模，在橫梁1與立柱2形成的框架內擋土板的設計位置處支模，在支模而成的槽內綁紮橫梁1、立柱2及擋土板的的鋼筋骨架並澆築混凝土 ；(3)待橫梁1、立柱2及擋土板4的混凝土強度達到85%以上時對鋼筋錨拉杆12 進行預應力張拉，形成預應力錨杆3，用錨具14將與預應力錨杆3緊固連接的錨頭5鎖死， 然後做用於保護錨頭5和錨具14的混凝土噴層15 ；(4)按照此步驟施工下一個工作面的預應力錨杆3和橫梁1、立柱2及擋土板4，並完成各層預應力錨杆3的張拉與錨固；(5)按照第⑵步工序施工立柱2至立柱2的底端，在立柱2的底端設計位置處施工橫梁1，製作其餘預應力錨杆3並完成相應工序；(6)在立柱2的底端對應位置處製作基礎樁8 在開設的樁孔內放入鋼筋籠，將立柱2的底端外伸鋼筋和基礎樁8內鋼筋焊接連接，澆注基礎樁8。本發明的有益效果是所述的面板式框架預應力錨杆柔性支護結構，通過對原來不穩定的黃土高陡邊坡或鬆散堆積土形成的黃土邊坡採用框架預應力錨杆進行支護，並對鋼筋錨杆施加預應力，從而提高了邊坡的穩定性；在黃土邊坡上施加的框架和預應力鋼筋錨杆可以有效地控制邊坡的滑移及變形，同時提高其抗震性能；克服了傳統重力式擋牆穩定性差、對環境破壞大以及框架預應力錨索和抗滑樁加預應力錨索造價高、工程量大等缺點；在施工過程中對邊坡的擾動性小、採用逆作法施工保證了施工過程的安全；技術簡單， 便於應用。
圖1是本發明結構的立面圖，圖2是圖1中的側剖面圖，圖3是本發明的預應力錨杆結構詳圖，也是施工參照圖，圖中的鋼筋錨拉杆11在施工和施加預應力後的名稱為預應力錨杆3。
具體實施例方式本發明是面板式框架預應力錨杆柔性支護結構及其施工方法，其支護結構中橫梁 1、立柱2和擋土板4構成面板式框架，擋土板4後為加固土體，擋土板4四邊與橫梁1、立柱 2連接，預應力錨杆3穿過橫梁1與立柱2的交叉部位，在預應力錨杆3的錨固段6周圍包裹水泥砂漿，在預應力錨杆3的自由段12上塗覆有一層防腐材料，在防腐材料之外套裝塑料套管13，在塑料套管13周圍包裹水泥砂漿，錨頭5將預應力錨杆3的端部錨定在橫梁1 與立柱2的交叉部位，擋土板4所受的土壓力通過錨頭5傳至預應力錨杆3的錨固段6，並通過錨固段6錨固在穩定土層中。預應力錨杆3與水平面所成的錨杆傾角為5° 15°。在實施時，採用逆作法，分段施工，即由上而下逐層、分段施工，其施工方法的步驟為(1)製作和施工預應力錨杆3 首先在土層中開設孔9，將對中支架10焊接在鋼筋錨拉杆11上，將鋼筋錨拉杆11放置於孔9中，在錨固段6注入水泥砂漿，在鋼筋錨拉杆11 的自由段12上塗抹防腐材料，然後在自由段12套上PVC塑料套管13，最後在自由段12的孔9中注入水泥砂漿；(2)澆注壓頂冠梁7、立柱2、橫梁1和擋土板4 在第一根立柱2和第一排橫梁1 的設計位置處支模，在橫梁1與立柱2形成的框架內擋土板的設計位置處支模，在支模而成的槽內綁紮橫梁1、立柱2及擋土板的的鋼筋骨架並澆築混凝土 ；(3)待橫梁1、立柱2及擋土板4的混凝土強度達到85%以上時對鋼筋錨拉杆12 進行預應力張拉，形成預應力錨杆3，用錨具14將與預應力錨杆3緊固連接的錨頭5鎖死， 然後做用於保護錨頭5和錨具14的混凝土噴層15 ；(4)按照此步驟施工下一個工作面的預應力錨杆3和橫梁1、立柱2及擋土板4，並完成各層預應力錨杆3的張拉與錨固；
(5)按照第( 步工序施工立柱2至立柱2的底端，在立柱2的底端設計位置處施工橫梁1，製作其餘預應力錨杆3並完成相應工序；(6)在立柱2的底端對應位置處製作基礎樁8 在開設的樁孔內放入鋼筋籠，將立柱2的底端外伸鋼筋和基礎樁8內鋼筋焊接連接，澆注基礎樁8。
權利要求
1.面板式框架預應力錨杆柔性支護結構，其特徵在於支護結構中橫梁(1)、立柱(2)和擋土板(4)構成面板式框架，擋土板(4)後為加固土體，擋土板四邊與橫梁(1)、立柱 (2)連接，預應力錨杆C3)穿過橫梁(1)與立柱O)的交叉部位，在預應力錨杆(3)的錨固段(6)周圍包裹水泥砂漿，在預應力錨杆(3)的自由段(1 上塗覆有一層防腐材料，在防腐材料之外套裝塑料套管(13)，在塑料套管(1 周圍包裹水泥砂漿，錨頭( 將預應力錨杆(3)的端部錨定在橫梁(1)與立柱O)的交叉部位，擋土板(4)所受的土壓力通過錨頭 (5)傳至預應力錨杆(3)的錨固段(6)，並通過錨固段(6)錨固在穩定土層中。
2.根據權利1要求所述的面板式框架預應力錨杆柔性支護結構，其特徵在於預應力錨杆(3)與水平面所成的錨杆傾角為5° 15°
3.面板式框架預應力錨杆柔性支護結構的施工方法，其步驟為(1)製作和施工預應力錨杆(3)首先在土層中開設孔(9)，將對中支架(10)焊接在鋼筋錨拉杆(11)上，將鋼筋錨拉杆(11)放置於孔(9)中，在錨固段(6)注入水泥砂漿，在鋼筋錨拉杆(11)的自由段(1 上塗抹防腐材料，然後在自由段(1 套上塑料套管(13)，最後在自由段(12)的孔(9)中注入水泥砂漿；(2)澆注壓頂冠梁(7)、立柱O)、橫梁(1)和擋土板⑷在第一根立柱(2)和第一排橫梁(1)的設計位置處支模，在橫梁(1)與立柱( 形成的框架內擋土板的設計位置處支模，在支模而成的槽內綁紮橫梁(1)、立柱( 及擋土板的的鋼筋骨架並澆築混凝土 ；(3)待橫梁(1)、立柱( 及擋土板的混凝土強度達到85%以上時對鋼筋錨拉杆 (12)進行預應力張拉，形成預應力錨杆(3)，用錨具(14)將與預應力錨杆C3)緊固連接的錨頭( 鎖死，然後做用於保護錨頭( 和錨具(14)的混凝土噴層(15)；(4)按照此步驟施工下一個工作面的預應力錨杆C3)和橫梁(1)、立柱( 及擋土板 G)，並完成各層預應力錨杆(3)的張拉與錨固；(5)按照第(2)步工序施工立柱(2)至立柱(2)的底端，在立柱(2)的底端設計位置處施工橫梁(1)，製作預應力錨杆(3)並完成相應工序；(6)在立柱O)的底端對應位置處製作基礎樁(8)在開設的樁孔內放入鋼筋籠，將立柱O)的底端外伸鋼筋和基礎樁(8)內鋼筋焊接連接，澆注基礎樁(8)。
全文摘要
面板式框架預應力錨杆柔性支護結構及其施工方法，擋土板(4)四邊與橫梁(1)、立柱(2)連接，預應力錨杆(3)穿過橫梁(1)與立柱(2)的交叉部位，在預應力錨杆(3)的錨固段(6)周圍包裹水泥砂漿，在塑料套管(13)周圍包裹水泥砂漿，錨頭(5)將預應力錨杆(3)的端部錨定在橫梁(1)與立柱(2)的交叉部位，通過錨固段(6)錨固在穩定土層中；其方法的步驟為首先將鋼筋錨拉杆(11)放置於孔(9)中；然後澆注壓頂冠梁(7)、立柱(2)、橫梁(1)和擋土板(4)；對鋼筋錨拉杆(12)進行預應力張拉，用錨具(14)將與預應力錨杆(3)緊固連接的錨頭(5)鎖死；按照此步驟施工下一個工作面的預應力錨杆(3)和橫梁(1)、立柱(2)及擋土板(4)，並完成各層預應力錨杆(3)的張拉與錨固。
文檔編號E02D5/74GK102330432SQ20111016527
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月16日 優先權日2011年6月16日
發明者任永忠, 葉帥華, 周勇, 朱彥鵬, 李忠, 畢東濤, 董建華, 馬天忠 申請人:蘭州理工大學