[發明專利]自排水串式擴體錨桿支護結構及施工方法

有效

• 申請號: 201710114543.X
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106894423B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 袁方龍;董建華;朱耀庭;田偉;劉和文;李明英;鄭愛榮;陳舉;張嘉瑩
• 申請（專利權）人: 中交天津港灣工程研究院有限公司;中交第一航務工程局有限公司;天津港灣工程質量檢測中心有限公司
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04
• 代理公司: 天津創智睿誠知識產權代理有限公司 12251
• 代理人: 王海濱

1.一種自排水串式擴體錨桿支護結構，其特征在于：包括自排水串式擴體錨桿，自排水串式擴體錨桿由變直徑濾水鋼管、中空鋼管、吸水膨脹環、螺旋鉆尖和虹吸管構成，自排水串式擴體錨桿最前端為螺旋鉆尖，所述螺旋鉆尖、變直徑濾水鋼管和中空鋼管通過螺紋依次連接，吸水膨脹環套裝在變直徑濾水鋼管上；

自排水串式擴體錨桿按照鉆設角度鉆進基坑土體中，在基坑的坡面設置格構框架和擋土板，并將自排水串式擴體錨桿的尾端固定在格構框架上，變直徑濾水鋼管上設置有濾水孔，為地基土提供排水通道，吸水膨脹環遇水膨脹形成擴大段提供錨固力，虹吸管插入中空鋼管中，用抽水泵給虹吸管施加初始虹吸力，實施排水；

吸水膨脹環采用高強度高膨脹率吸水橡膠材料，膨脹率為200~400%；

所述的自排水串式擴體錨桿支護結構的具體施工方法，包括以下步驟：

①用測量工具在基坑臨空面確定自排水串式擴體錨桿的施設位置與角度，將自排水串式擴體錨桿的施設角度設為10°~15°；

②施設自排水串式擴體錨桿：在基坑臨空面按設計位置和施設角度，依次將螺旋鉆尖、一根大直徑濾水鋼管、一根小直徑濾水鋼管連接，將吸水膨脹環套在小直徑濾水鋼管的外圍，再將小直徑濾水鋼管的另一端與鉆機連接，開動鉆機，逐步將螺旋鉆尖、大直徑濾水鋼管、小直徑濾水鋼管鉆入基坑坡面，直至小直徑濾水鋼管的末端臨近坡面時停止鉆進；之后根據基坑安全等級和錨固深度要求，繼續連接大直徑濾水鋼管、小直徑濾水鋼管、吸水膨脹環并實施鉆進，所述大直徑濾水鋼管、小直徑濾水鋼管、吸水膨脹環所需安裝的個數根據基坑安全等級和錨固深度要求而定；當單根自排水串式擴體錨桿所需的最后一根小直徑濾水鋼管鉆進結束時，將中空鋼管與在小直徑濾水鋼管通過螺紋連接，然后開動鉆機，直至完成一根自排水串式擴體錨桿的安裝施工；

③施工格構框架和擋土板：在基坑坡面上鋪設鋼筋網，并按照設計要求噴射砂漿來完成格構框架和擋土板的施工，在噴射砂漿過程中將自排水串式擴體錨桿穿過格構框架，并用錨具將自排水串式擴體錨桿的尾端固定在格構框架上；

④實施排水：將虹吸管的吸水管插入中空鋼管，將彎管接頭與吸水管連接，并將橡膠管連接至彎管接頭的另一端；將橡膠管與抽水泵連接，啟動抽水泵給虹吸管施加初始虹吸力，當有水流至橡膠管時，關閉抽水泵并移除，坡面內水分在虹吸作用下逐漸排出；

⑤按步驟②~④的順序在下一個工作面施工自排水串式擴體錨桿、格構框架和擋土板，并進行坡面排水，直至坡底。

2.根據權利要求1所述的自排水串式擴體錨桿支護結構，其特征在于：所述變直徑濾水鋼管由至少一個大直徑濾水鋼管和至少一個小直徑濾水鋼管通過螺紋連接組成，吸水膨脹環套設在變直徑濾水鋼管的小直徑濾水鋼管上，大直徑濾水鋼管連接在小直徑濾水鋼管的錨入一側作為吸水膨脹環的阻擋階梯。

3.根據權利要求2所述的自排水串式擴體錨桿支護結構，其特征在于：變直徑濾水鋼管包括兩個大直徑濾水鋼管和兩個小直徑濾水鋼管，連接時，所述螺旋鉆尖、一個大直徑濾水鋼管、一個小直徑濾水鋼管、另一個大直徑濾水鋼管、另一個小直徑濾水鋼管、中空鋼管通過螺紋依次連接。

4.根據權利要求2所述的自排水串式擴體錨桿支護結構，其特征在于：在大直徑濾水鋼管外圍用抱箍綁扎土工濾布。

5.根據權利要求2所述的自排水串式擴體錨桿支護結構，其特征在于：所述螺旋鉆尖長度為0.4m~0.6m，表面設置螺旋葉片，螺旋葉片最大直徑大于或等于吸水膨脹環的初始外徑。

6.根據權利要求2所述的自排水串式擴體錨桿支護結構，其特征在于：所述大直徑濾水鋼管表面均勻開設濾水孔直徑為5~10mm；小直徑濾水鋼管表面均勻開設的濾水孔直徑為4~6mm。

7.根據權利要求1所述的自排水串式擴體錨桿支護結構，其特征在于：中空鋼管的鉆進端設置螺紋。

8.根據權利要求1所述的自排水串式擴體錨桿支護結構，其特征在于：所述虹吸管由吸水管、彎管接頭和橡膠管依次連接組成，直徑為10~25mm，吸水管插入在中空鋼管中，吸水管長度與中空鋼管長度相等；彎管接頭的設計角度根據基坑坡面設計角度而定。