[發(fā)明專利]排水復(fù)合自鉆胎串式錨桿支護結(jié)構(gòu)及施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410788540.0
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN104499491A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董建華;董旭光;袁方龍;王永勝;何天虎;朱彥鵬;王冰霞;代濤;高發(fā)陽;柳珂
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué)
• 主分類號: E02D17/20
• 分類號: E02D17/20;E02D3/10
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責(zé)任公司 62102
• 代理人: 董斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于錨固技術(shù)領(lǐng)域，用于軟弱土質(zhì)地區(qū)的邊坡及基坑等支護工程。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，特別是我國沿海地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日新月異，而沿海地區(qū)的土體多為軟土，城市用地空間極為緊缺，因此該地區(qū)地下空間、公路和鐵路等建設(shè)相繼產(chǎn)生了諸多軟弱土坡。軟土含水量高，通常處于軟塑或流塑狀態(tài)，物理力學(xué)性質(zhì)差，基坑邊坡工程易變形甚至塌陷，導(dǎo)致軟弱土坡治理技術(shù)難度大。

目前治理軟弱土坡的技術(shù)及相應(yīng)的優(yōu)缺點主要概括為以下幾類：（1）注漿錨桿技術(shù)。由于軟土自身的流變形性，使得成孔難，漿液四處擴散，注漿量難以控制，并且漿液凝固時間長，不能及時提供全部錨固力，延誤工期和浪費材料。（2）自鉆式錨桿技術(shù)。隨解決了成孔難，但同樣存在漿液凝固時間長和用材多的缺陷，且不能夠回收利用。（3）內(nèi)支撐技術(shù)。該技術(shù)工序復(fù)雜，造價極為高昂，占據(jù)空間大，主要應(yīng)用基坑工程，無法在邊坡工程中應(yīng)用。（4）充氣錨桿技術(shù)。通過充有氣體或液體的橡膠膜擠壓土層而被錨固于地層，不需注漿，節(jié)約生產(chǎn)成本，無污染，并能夠回收利用。然而現(xiàn)有的充氣錨桿仍然需成孔施工，組裝性差使錨桿較長，故充氣錨桿進孔施工孔難；充氣錨桿也不能排出土體中大量的水分，存在錨固力不足的現(xiàn)象；橢圓形橡膠膜充氣后體積大，變形大，容易局部和整體失穩(wěn)，從而導(dǎo)致支護結(jié)構(gòu)和坡面變形不能滿足正常使用和施工要求，邊坡整體發(fā)生失穩(wěn)。

?綜上所述，對比現(xiàn)有軟弱土坡治理技術(shù)可知，充氣錨桿是一種相對發(fā)展前景較好的支護方式。然而，軟弱土坡治理的措施應(yīng)該從土體本身的源頭出發(fā)，能夠減輕對支護結(jié)構(gòu)的需求。但現(xiàn)有的治理措施僅從支護結(jié)構(gòu)改進，忽視了源頭土體固化與支護結(jié)構(gòu)相結(jié)合治理的措施。

發(fā)明內(nèi)容

?本發(fā)明的目的是提高軟弱坡體的穩(wěn)定性。

本發(fā)明是排水復(fù)合自鉆胎串錨桿支護結(jié)構(gòu)及施工方法，排水復(fù)合自鉆胎串錨桿支護結(jié)構(gòu)，由排水板1、格梁2、面板3和自鉆胎串錨桿4構(gòu)成，自鉆胎串錨桿4由中空桿體7、胎體8和鉆桿9連接構(gòu)成；排水板1從坡頂自上而下打入土體內(nèi)，在兩排水板1之間垂直坡面向坡體內(nèi)施工自鉆胎串錨桿4；在坡面上依次設(shè)置面板3和垂直相交的格梁2，自鉆胎串錨桿4穿過面板3和格梁2；胎體8能由自鉆胎串錨桿4的充氣膨脹擠壓周圍土體被錨固于穩(wěn)定地層中，用錨具6和鋼墊板5將自鉆胎串錨桿4錨固于格梁2交叉位置，構(gòu)成空間支護結(jié)構(gòu)將不穩(wěn)定軟弱土體錨固于穩(wěn)定地層中。

排水復(fù)合自鉆胎串式錨桿支護結(jié)構(gòu)的施工方法，其步驟為：

（1）預(yù)制自鉆胎串錨桿4的構(gòu)件：按照以上所述制備自鉆胎串錨桿4；

?（2）用測量工具在坡面確定排水板1和自鉆胎串錨桿4的施設(shè)位置；采用打板機從坡頂相應(yīng)位置垂直打入排水板1，排水板1靠近坡面?zhèn)鹊母叨鹊陀谄麦w內(nèi)部的高度，即排水板1底面與水平面呈0°~10°的夾角，露出坡面10~30cm；

（3）施工自鉆胎串錨桿4：在坡面按設(shè)計角度和位置，依次將鉆桿9、一個胎體8和一根中空桿體7的一端連接，將連接氣嘴17的充氣管12穿過中空桿體7，用抽氣設(shè)備將胎體8內(nèi)氣體全部抽出，使橡膠膜11緊貼輪圈10；再將中空桿體7的另一端與錨桿鉆機連接，錨桿鉆機轉(zhuǎn)動帶動鉆桿9、胎體8、中空桿體7旋轉(zhuǎn)逐漸鉆入坡體內(nèi)，隨著鉆進深度的增加，待中空桿體7的末端臨近坡面時；停止錨桿鉆機，繼續(xù)安裝胎體8和中空桿體7，并將充氣管12穿過之后連接的中空桿體7，然后又開動錨桿鉆機繼續(xù)鉆進，重復(fù)上述過程，直至完成一根自鉆胎串錨桿4的鉆進施工；在連接胎體8和中空桿體7的過程中，始終將胎體8帶月牙形刀片14的一側(cè)面向坡面；

（4）施工面板3和格梁2：在坡面上鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)或土工格柵，并噴射砂漿；施作橫、豎格梁2，且自鉆胎串錨桿4穿過橫、豎格梁2的交叉部位；

（5）充氣、張拉和錨固自鉆胎串錨桿4：在自鉆胎串錨桿4上依次套上墊板5和錨具6；采用空壓機通過從充氣管12的氣針13處對每一個相應(yīng)的胎體8充氣，達到設(shè)計氣壓值；進行預(yù)張拉，并用錨具6將自鉆胎串錨桿4錨定在格梁2上；

（6）按步驟（3）~（5）的順序施工下一個工作面的自鉆胎串錨桿4、面板3、格梁2、并進行充氣、張拉和錨固直至坡底。