鋼結構自鑽式中空錨杆加固既有線支擋防護結構的製作方法
2023-12-10 03:21:41
鋼結構自鑽式中空錨杆加固既有線支擋防護結構的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種鋼結構自鑽式中空錨杆加固既有線支擋防護結構，該防護結構設置在於路基兩旁的邊坡上，從邊坡底至邊坡頂的邊坡護牆表面上沿路基方向水平垂直交叉布置有角鋼網，角鋼網的節點處上設置有墊板，垂直於邊坡護牆設置有貫穿墊板和節點處深入邊坡地層內的中空錨杆，所述中空錨杆內部設置有中空腔。本發明通過自鑽式中空錨杆在既有擋牆、護牆後的地層中對加固體產生錨固力，藉助墊板、角鋼將錨固力均勻地分攤到加固體牆面，形成的加固體系整體性好，穩定性高。
【專利說明】鋼結構自鑽式中空錨杆加固既有線支擋防護結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及鐵路路基防護工程，具體涉及適用於地形狹窄的既有線支擋工程病害整治，也適用於鐵路、公路、水利的鋼結構自鑽式中空錨杆加固既有線支擋防護結構。
【背景技術】
[0002]山區鐵路地形陡峻，施工場地狹窄，特別是前期設置了護牆、擋牆的既有線工程，通常刷坡困難，而採用大型支擋結構工程施工則受場地限制，材料運輸、結構施工均不利，且工效低、造價高。
[0003]目前受到原有建設時的經濟條件、建設標準的影響，長期運營後既有線的護牆、擋牆等工程產生了開裂、變形，對其採用局部補漿、修補措施難以滿足安全需要，雖然能消除既有護牆、擋牆上的局部裂縫、鼓脹變形點，但整體性不好。而由於整體邊坡穩定，無滑坡、坍塌等地質災害，採用框架錨索、肋柱式錨索、錨固樁、錨索樁等加固方案則需要混凝土方量大、鋼材多，經濟性極不適宜。
[0004]因而有必要尋找一種施工便捷、作業空間要求低、整體性好的輕便加固措施以運用於山區邊坡加固及既有線病害整治。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種鋼結構自鑽式中空錨杆加固既有線支擋防護結構，使其能滿足地形陡峻，施工設備對施工場地要求，同時提高邊坡加固體系整體性和安全性。
[0006]為實現上述目的，本發明所設計一種鋼結構自鑽式中空錨杆加固既有線支擋防護結構，該防護結構設置在於路基兩旁的邊坡上，從邊坡底至邊坡頂的邊坡護牆表面上沿路基方向水平垂直交叉布置有角鋼網，角鋼網的節點處上設置有墊板，垂直於邊坡護牆設置有貫穿墊板和節點處深入邊坡地層內的中空錨杆，所述中空錨杆內部設置有中空腔。
[0007]進一步地，所述中控錨杆的一端為鑽頭，鑽頭預留有漿液出孔。
[0008]再進一步地，所述中控錨杆的另一端開設有灌漿口，其通過墊板設定的螺帽固定。
[0009]再進一步地，地層部分的中控錨杆外側設置有連接套。
[0010]再進一步地，所述中空腔注入有水泥砂漿。
[0011]再進一步地，所述中空錨杆的外徑H為28?35mm，其錨孔直徑h為45飛2mm。
[0012]再進一步地，所述中空錨杆與水平面形成的夾角a =15?20°，中空錨杆在地下深度為8?10m。
[0013]再進一步地，所述角鋼網的角鋼長度為6?8m，其水平、垂直間距為1.5?3m，水平第一排角鋼距離軌道面高1.(Tl.2m。
[0014]本發明的優點在於:
[0015](I)對既有護牆、擋牆等支擋工程破壞小，無大的拆除工程量。
[0016]本發明採用該措施加固的既有邊坡病害工點邊坡現狀穩定，僅局部出現開裂、變形等破壞，自鑽式中空錨杆通過在既有護牆、擋牆外牆上直接呈點狀施作，井字形角鋼安裝則通過錨杆點在外牆上拼裝固定，僅對局部出現大的鼓脹變形的地方進行適當修補整平，整個施工過程中無大的拆除工作量，施工中對既有邊坡穩定性不構成威脅。
[0017]實際實施中也可以根據待加固體外牆面的形狀而截斷長角鋼，形成小塊框架體系。
[0018](2)加固後形成的支擋防護體系整體性好，穩定性高。
[0019]本發明通過自鑽式中空錨杆在既有擋牆、護牆後的地層中對加固體產生錨固力，藉助墊板、角鋼將錨固力均勻地分攤到加固體牆面，形成的加固體系整體性好，穩定性高。
[0020](3)施工場地要求小，工效高，既有線病害整治中對行車幹擾小。
[0021]本發明中自鑽式中空錨杆成孔、注漿使用的設備小巧輕便，墊板安裝、錨杆螺母鎖定、井字形角鋼拼裝採用人工或藉助小型機械施作完成。在場地狹小、設備出入困難、工期緊張的的情況下，有其優越性。整個施工工序對施工場地要求低，對既有線形成幹擾小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明的鋼結構自鑽式中空錨杆加固既有線支擋防護結構斷面設計圖；
[0023]圖2為本發明的角鋼網的俯視圖；
[0024]圖3為圖2的A-A的截面圖；
[0025]圖4為圖2的B-B的截面圖；
[0026]圖5為圖2的C-C的截面圖；
[0027]圖6為角鋼和中空錨杆結構示意圖；
[0028]圖中，1.角鋼網，2.節點處，3.墊板，4.中空錨杆，5.螺帽，6.連接套，7.路基，
H.中空錨杆4的外徑，h.錨孔直徑。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細描述，以便本領域技術人員理解。
[0030]圖中所示一種鋼結構自鑽式中空錨杆加固既有線支擋防護結構，該防護結構設置在於路基兩旁的邊坡上，從邊坡底至邊坡頂的邊坡護牆表面上沿路基方向水平垂直交叉布置有角鋼網1，角鋼網I的節點處2上設置有墊板3，垂直於邊坡護牆設置有貫穿墊板3和節點處2深入邊坡地層內的中空錨杆4，中空錨杆內部設置有中空腔42。中空腔42注入有水泥砂漿。
[0031]中控錨杆4的一端為鑽頭41，鑽頭41預留有漿液出孔。中控錨杆4的另一端開設有灌漿口，其通過墊板3設定的螺帽5固定。
[0032]地層部分的中控錨杆4外側設置有連接套6。
[0033]中空錨杆4的外徑為30mm，錨孔直徑為50mm。
[0034]中空錨杆4與水平面形成的夾角a =20°，中空錨杆在地下深度為Sm。
[0035]角鋼網I的角鋼長度為6m，採用焊接連結。其水平、垂直間距為1.5?3m，水平第一排角鋼距離軌道面高1.0m。
[0036]工程實施方法
[0037](一)地質調查[0038]通過現場地質測繪、收集既有設計資料和勘探，查明既有線護牆、擋牆的工程地質、水文地質條件，查明已有加固型式、結構尺寸、變形破壞特徵。
[0039](二)加固設計
[0040]結合實測斷面，通過檢算，確定自鑽式錨杆的間距、錨杆長度，確定角鋼的截面尺寸。角鋼採用10cm*10cm*16mm角鋼，角鋼每段長宜為6m，採用焊接連結；錨杆採用外徑32mm的中空錨杆，錨孔直徑50mm，預應力120KN，進入強風化巖不少於6m。自鑽式中空錨杆與水平面呈20°夾角，水平、垂直間距1.5^3m,第一排以距軌面高1.0m控制，錨杆深8~10m。
[0041]井字形角鋼節點處設70X80X16mm的鋼質墊板，在其上採用螺母鎖定錨桿頭。
[0042](三)施工
[0043]1、坡面清整平順，放樣:
[0044]安排工人清理既有擋護工程表面，並測量標註錨杆孔位，同時結合放樣製作角鋼。
[0045]2、施工工序:
[0046]錨杆錨固段試驗一坡面自鑽式錨杆成孔一注漿一角鋼拼裝一旋緊螺帽及載鈑一局部破損擋牆修復。
[0047]3、鋼結構自鑽式中空錨杆施工技術要求:
[0048](I)嚴格按照設計間距、標高、孔深、孔徑施工，根據鑽進速度及渣樣鑑別地層，確保錨杆錨固段的長度。
[0049](2)施工前應先進行錨杆錨固段試驗(拉拔試驗或張拉試驗)；拉拔試驗孔可選擇與加固工程地質條件相似的現場進行，破壞性錨固試驗孔數按各種不同地層各取3根，長度一般取1.0,2.0,4.0m三種，通過試驗以便取得巖土體與砂漿錨固體間的極限抗拔強度。
[0050](3)鑽進中自鑽式錨杆其錨杆本身即為鑽杆，材質應符合國家GB8162-87 I標準、高抗張力無縫鋼管；全杆冷軋為T型羅紋。錨杆為外徑32mm的中空錨杆，材質應符合國家GB8162-87標準。錨頭為耐磨合金鋼鑽頭，並預留漿液出孔。在前端裝上合金鋼鑽頭，鑽機將錨杆依設計長度分段連續貫入，採用非預力式，在錨杆前端裝上凸齒狀錨座，可直接由錨杆內部注入水泥砂漿，使錨杆完全錨固在地層中。
[0051](4)注漿錨杆的鑽設應達規定深度後採用注漿採用孔底返漿法一次注漿技術，中途不得停注。以快幹水泥砂漿封住孔口，待5-10分鐘再套上載鈑，並鎖上螺帽。視需要進行第二次補漿時，壓力則控制1.(Tl.5MPa。錨孔內灌注M30水泥砂漿，水泥、砂、水及添加劑適合本工程施工說明書的相關規定，砂漿或水泥漿嚴禁使用海砂。水灰比宜為0.38、.5，灰砂比宜為0.8^1.5，應通過現場試驗確定。必要時可適當增加外加劑，外加劑品種和摻量應通過試驗確定。
[0052](5)角鋼節點處錨孔應切割成孔，豎向角鋼一側應割槽，便於橫向角鋼放置。
[0053](6)錨杆原則上在安裝約24小時後，應將螺帽及載鈑旋緊。載鈑必須在噴射混凝土面，或巖石面呈不規則形狀 處，亦能將承載力均勻傳遞給錨杆，而不會使錨杆產生彎曲應力。
[0054](7)角鋼需定期進行防鏽處理。
[0055]施工質量檢驗
[0056](1)施工前必須進行錨杆錨固段試驗(拉拔試驗或張拉試驗)；拉拔試驗孔可選擇與加固工程地質條件相似的現場進行，破壞性錨固試驗孔數按各種不同地層各取3根，長度一般取1.0,2.0,4.0m三種，通過試驗以便取得巖土體與砂漿錨固體間的極限抗拔強度。
[0057](2)(錨杆孔深允許偏差±50mm ;錨杆長允許偏差±30mm ;施工完畢後對錨杆孔位、間距、角鋼間距進行檢測。
[0058](3)必要時對高陡邊坡做好支擋工程邊坡位移變形觀測，根據觀測結果進行加固效果的綜合評估，以此判定加固效果和質量。
[0059]其它未詳細說明的部分均為現有技術。儘管上述實施例對本發明做出了詳盡的描述，但它僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部實施例，人們還可以根據本實施例在不經創造性前提下獲得其他實施例，這些實施例都屬於本發明保護範圍。
【權利要求】
1.鋼結構自鑽式中空錨杆加固既有線支擋防護結構，該防護結構設置在於路基兩旁的邊坡上，其特徵在於:從邊坡底至邊坡頂的邊坡護牆表面上沿路基方向水平垂直交叉布置有角鋼網(1)，角鋼網(I)的節點處(2)上設置有墊板(3)，在邊坡護牆上設置有貫穿墊板(3 )和節點處(2 )深入邊坡地層內的中空錨杆(4 )，所述中空錨杆內部設置有中空腔(42 )。
2.根據權利要求1所述的鋼結構自鑽式中空錨杆加固既有線支擋防護結構，其特徵在於:所述中控錨杆(4)的一端為鑽頭(41)，鑽頭(41)預留有漿液出孔。
3.根據權利要求1或2所述的鋼結構自鑽式中空錨杆加固既有線支擋防護結構，其特徵在於:所述中控錨杆(4)的另一端開設有灌漿口，其通過墊板3設定的螺帽(5)固定。
4.根據權利要求1或2所述的鋼結構自鑽式中空錨杆加固既有線支擋防護結構，其特徵在於:地層部分的中控錨杆(4)外側設置有連接套(6)。
5.根據權利要求1或2所述的鋼結構自鑽式中空錨杆加固既有線支擋防護結構，其特徵在於:所述中空腔(42)注入有水泥砂漿。
6.根據權利要求1或2所述的鋼結構自鑽式中空錨杆加固既有線支擋防護結構，其特徵在於:所述中空錨杆(4)的外徑H為28?35_，其錨孔直徑h為45?52_。
7.根據權利要求7所述的鋼結構自鑽式中空錨杆加固既有線支擋防護結構，其特徵在於:所述中空錨杆(4)與水平面形成的夾角a =15?20°，中空錨杆在地下深度為8?10m。
8.根據權利要求1或2所述的鋼結構自鑽式中空錨杆加固既有線支擋防護結構，其特徵在於:所述角鋼網(I)的角鋼長度為6?8m，其水平和垂直間距均為1.5?3m，水平自下第一排角鋼距離軌道面高1.(Tl.2m。
【文檔編號】E02D5/74GK103615012SQ201310288566
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年7月10日 優先權日:2013年7月10日
【發明者】葉春林, 周革, 顧湘生, 趙新益, 何文春, 黃太武, 朱樹念, 陳華明, 王亞飛, 劉勇, 代雲山 申請人:中鐵第四勘察設計院集團有限公司