[發明專利]保持凍土邊坡穩定的框架通風冷卻錨管結構及施工方法

有效

• 申請號: 201310484345.4
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103485354A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 董建華;董旭光;王永勝;王冰霞;吳意謙;張媛;劉彥東
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: E02D17/20
• 分類號: E02D17/20
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 董斌

技術領域

本發明保持凍土邊坡穩定的框架通風冷卻錨管結構及施工方法涉及多年凍土地區的工程建設技術領域，特別適用于凍土地區的公路、鐵路邊坡和天然邊坡的支護工程。

背景技術

在凍土地區的公路、鐵路建設中存在各種邊坡，由于凍土的特殊性和對環境的敏感性，以及目前溫室效應、氣溫持續上升、生態破壞等環境的變化使多年凍土的上限下降，從而造成凍土邊坡失穩滑塌，對公路、鐵路的安全運營構成嚴重威脅。在凍土邊坡工程中還沒有采取能夠主動保護凍土生存環境而保持邊坡穩定的措施，目前的主要措施有：?（1）用疏排結構來降低坡體地下水位和含水率；（2）采用非寒區工程中的抗滑樁和擋土墻等支擋結構來增強抗滑力；（3）或用非凍脹粗骨料全部替換邊坡的凍脹土來減輕滑塌。上述幾種措施不僅沒有從根本上解決凍脹融沉作用造成的淺層滑塌，而且給凍土邊坡工程留有較大的安全隱患。

通風管技術已廣泛應用于凍土地區的路基工程建設中，并取得了良好的效果，但通風管不能用來控制邊坡的失穩。為了保護凍土的生存環境，以及保持凍土邊坡工程在運營期間的安全性，必須采取特殊的設計措施和施工方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種保持凍土邊坡穩定的框架通風冷卻錨管結構及施工方法。

本發明是保持凍土邊坡穩定的框架通風冷卻錨管結構及施工方法，保持凍土邊坡穩定的框架通風冷卻錨管結構，其結構由橫梁1、立柱2、護面7、通風錨管8和碎石18構成，通風錨管8是由用于通風的通風管9和設于通風管9內的用于壓力注漿及錨固的錨管10構成；通風管9周圍帶有通風孔11、兩端用角鋼13與金屬定位環12連接，?并在通風管9外面包裹密目紗布14；錨管10是由前段帶有螺紋15、后端周圍帶有出漿孔16的鋼管構成；橫梁1、立柱2、護面7和通風錨管8構成空間結構體系，通風錨管8穿過橫梁1與立柱2的交叉部位；在通風管9外鋪設一層用于空氣對流的碎石18，在錨管10內壓力注入水泥錨固劑17，用錨具19和法蘭盤20將通風錨管8錨定在橫梁1與立柱2的交叉部位；在橫梁1與立柱2構成的框格之間埋設排水管5和施作護面7；框架所受的土壓力通過錨具19傳至通風錨管8，并由通風錨管8錨固在凍結良好的穩定地層中。

?保持凍土邊坡穩定的框架通風錨管結構的施工方法，其步驟為：

（1）制作通風錨管8：在鋼管周圍鉆通風孔11制成通風管9，直徑為80mm~100mm、厚度為2mm~4mm，長度為2m~4m；通風孔11的直徑為5mm~8mm，間距為20mm~30mm；或用厚度為2mm~4mm的鋼板網卷成直徑為80mm~100mm的圓筒制成通風管9，網孔直徑為5mm~8mm；通風管9的兩端用角鋼13與定位金屬環12連接，并在通風管9外面包裹密目紗布14；在鋼管的前段車削螺紋15、后段周圍鉆出漿孔16制成錨管10；錨管10的直徑為30mm~40mm，厚度為3mm~5mm，長度為4m~7m；出漿孔16的直徑為3mm~6mm、間距為50mm~80mm；螺紋段的長度為30mm~50mm，出漿孔段的長度為2m~3m；錨管10穿過通風管9內的定位金屬環12構成通風錨管8；

（2）制作法蘭盤20：用金屬材料制作內環、外環和連接，內環的直徑為40mm~50mm，?外環的直徑為200mm~220mm；

（3）放線及定位：首先根據工程設計用全站儀進行放線，其次開挖邊坡，之后用全站儀定位排水管5和通風錨管8施設位置；

（4）施工通風錨管8及填充碎石18：在凍土層中開設孔洞22，將通風錨管8放置于孔洞22內，并在錨管10內壓力注入水泥錨固劑17，使其從出漿孔16滲出，形成錨固體；在通風錨管8和孔洞22之間填充碎石18；碎石18的粒徑為20mm~30mm；

（5）澆注壓頂冠梁3、橫梁1和立柱2：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扎橫梁1、立柱2的鋼筋骨架并澆筑混凝土；

（6）待橫梁1、立柱2的混凝土強度達到85%以上時對通風錨管8進行預應力張拉，用錨具19和法蘭盤20將通風錨管8錨定，并在錨具19和法蘭盤20之間安放通風的鋼絲網21；

（7）施工排水管5和護面7：在凍土層中開設孔洞，將包裹有密目紗布14的排水管5放置于孔洞中；在橫梁1和立柱2構成的框格內種植植被或砌筑拋石；

（8）按照第（3）步驟、第4）步驟、第（5）步驟、第（6）步驟、第（7）步驟施工下一個工作面的通風錨管7、填充碎石18、橫梁1、立柱2、排水管5和護面7，并完成各層通風錨管8的張拉與錨固；