框架預應力錨杆加固重力式擋牆支護結構及其施工方法
2023-04-25 12:00:46
專利名稱：框架預應力錨杆加固重力式擋牆支護結構及其施工方法
技術領域：
本發明涉及邊坡的支護領域。
背景技術：
以往，對公路及建築邊坡的支護技術多採用重力式擋牆。重力式擋牆的做法可以採用毛石砌築，也可以採用素混凝土澆築而成，此種方法主要依靠擋牆的自重和剛度來抵抗牆后土體的側壓力。這種支護技術的缺點在於(1)自重大；O)剛度大，抗震性能差；( 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，這時重力式擋牆則必須進行加固。
發明內容
本發明的目的是提供一種框架預應力錨杆加固重力式擋牆的支護結構及其施工方法。本發明是框架預應力錨杆加固重力式擋牆支護結構及其施工方法，其支護結構中有一橫截面形狀為梯形的重力式擋牆4，重力式擋牆4後為被加固土體，橫梁1、立柱2和其後重力式擋牆4構成空間框架，預應力錨杆3穿過橫梁1與立柱2的交叉部位、重力式擋牆 4嵌固於被加固土體內部，在預應力錨杆3的錨固段7周圍包裹水泥砂漿，在預應力錨杆3 的自由段13上塗覆有一層防腐材料14，在防腐材料14之外套裝PVC塑料套管15，在PVC 塑料套管15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，重力式擋牆4所受的土壓力通過錨頭5傳至預應力錨杆3的錨固段7，並通過錨固段7錨固在穩定地層中。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10，將對中支架11焊接在鋼筋錨拉杆12上，將鋼筋錨拉杆12放置於孔10中，在錨固段7注入水泥砂漿6，在鋼筋錨拉杆12的自由段13上塗抹防腐材料14，然後在自由段13套上PVC塑料套管15，最後在自由段13的孔10中注入水泥砂漿6 ；(2)澆注壓頂冠梁8、立柱2和橫梁1 在第一根立柱2和第一排橫梁1的設計位置處支模，在支模而成的槽內綁紮橫梁1、立柱2的鋼筋骨架並澆築混凝土 ；(3)待橫梁1、立柱2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16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16的混凝土噴層17 ；(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，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9 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9內鋼筋焊接連接，澆注基礎樁9。本發明的有益效果是通過對原有不穩定的重力式擋牆採用框架預應力錨杆加固，改變結構的受力狀態，將原有重力式擋牆的被動受力，轉變成一種主動受力結構，施加的預應力提高了邊坡的穩定性；在原有重力式擋牆上施加的框架和預應力錨杆可以有效地控制邊坡的側移及變形，同時提高其抗震性能；克服了對不穩定的重力式擋牆拆除重建造價高、工程量大、安全性低、對環境破壞大等缺點；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12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框架預應力錨杆加固重力式擋牆支護結構及其施工方法，如圖1、圖2、 圖3所示，其支護結構中有一橫截面形狀為梯形的重力式擋牆4，重力式擋牆4後為被加固土體，橫梁1、立柱2和其後重力式擋牆4構成空間框架，預應力錨杆3穿過橫梁1與立柱2 的交叉部位、重力式擋牆4嵌固於被加固土體內部，在預應力錨杆3的錨固段7周圍包裹水泥砂漿，在預應力錨杆3的自由段13上塗覆有一層防腐材料14，在防腐材料14之外套裝 PVC塑料套管15，在PVC塑料套管15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，重力式擋牆4所受的土壓力通過錨頭5傳至預應力錨杆 3的錨固段7，並通過錨固段7錨固在穩定地層中。預應力錨杆3與水平面所成的錨杆傾角為5° 15°。在實施時，宜採用逆作法，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10，將對中支架11焊接在鋼筋錨拉杆12上，將鋼筋錨拉杆12放置於孔10中，在錨固段7注入水泥砂漿6，在鋼筋錨拉杆12的自由段13上塗抹防腐材料14，然後在自由段13套上PVC塑料套管15，最後在自由段13的孔10中注入水泥砂漿6 ；(2)澆注壓頂冠梁8、立柱2和橫梁1 在第一根立柱2和第一排橫梁1的設計位置處支模，在支模而成的槽內綁紮橫梁1、立柱2的鋼筋骨架並澆築混凝土 ；(3)待橫梁1、立柱2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16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16的混凝土噴層17 ；(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，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，製作其餘預應力錨杆3並完成相應工序；
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(6)在立柱2的底端對應位置處製作基礎樁9 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9內鋼筋焊接連接，澆注基礎樁9。
權利要求
1.框架預應力錨杆加固重力式擋牆支護結構，有一橫截面形狀為梯形的重力式擋牆 G)，重力式擋牆(4)後為被加固土體，其特徵在於橫梁(1)、立柱( 和其後重力式擋牆 (4)構成空間框架，預應力錨杆(3)穿過橫梁(1)與立柱O)的交叉部位、重力式擋牆(4) 嵌固於被加固土體內部，在預應力錨杆⑶的錨固段(7)周圍包裹水泥砂漿，在預應力錨杆 (3)的自由段(13)上塗覆有一層防腐材料(14)，在防腐材料(14)之外套裝PVC塑料套管 (15)，在PVC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，重力式擋牆(4)所受的土壓力通過錨頭( 傳至預應力錨杆⑶的錨固段(7)，並通過錨固段(7)錨固在穩定地層中。
2.根據權利要求1所述的框架預應力錨杆加固重力式擋牆支護結構，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.框架預應力錨杆加固重力式擋牆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(10)，將對中支架(11)焊接在鋼筋錨拉杆(12)上，將鋼筋錨拉杆(12)放置於孔(10)中，在錨固段(7)注入水泥砂漿(6)， 在鋼筋錨拉杆(12)的自由段(13)上塗抹防腐材料(14)，然後在自由段(13)套上PVC塑料套管(15)，最後在自由段(13)的孔(10)中注入水泥砂漿(6)；(2)澆注壓頂冠梁(8)、立柱⑵和橫梁⑴在第一根立柱(2)和第一排橫梁⑴的設計位置處支模，在支模而成的槽內綁紮橫梁(1)、立柱O)的鋼筋骨架並澆築混凝土 ；(3)待橫梁(1)、立柱O)的混凝土強度達到85%以上時對鋼筋錨拉杆(1 進行預應力張拉，形成預應力錨杆(3)，用錨具(16)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(5)和錨具(16)的混凝土噴層(17)；(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)，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)，製作其餘預應力錨杆C3)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(9)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(9)內鋼筋焊接連接，澆注基礎樁(9)。
全文摘要
框架預應力錨杆加固重力式擋牆支護結構及其施工方法，其結構中的預應力錨杆(3)穿過橫梁(1)與立柱(2)的交叉部位、重力式擋牆(4)嵌固於被加固土體內部，在預應力錨杆(3)的錨固段(7)周圍包裹水泥砂漿，在預應力錨杆(3)的自由段(13)上塗覆有一層防腐材料(14)，在防腐材料(14)之外套裝塑料套管(15)，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；其方法生物步驟為製作和施工預應力錨杆(3)；澆注壓頂冠梁(8)、立柱(2)和橫梁(1)；用錨具(16)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)，並完成各層預應力錨杆(3)的張拉與錨固；澆注基礎樁(9)。
文檔編號E02D5/74GK102251525SQ20111009559
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月12日 優先權日2011年4月12日
發明者葉帥華, 周勇, 朱彥鵬, 畢東濤, 董建華, 馬天忠 申請人:蘭州理工大學