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CN102330432A - 面板式框架预应力锚杆柔性支护结构及其施工方法 - Google Patents

面板式框架预应力锚杆柔性支护结构及其施工方法 Download PDF

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CN102330432A
CN102330432A CN201110165271A CN201110165271A CN102330432A CN 102330432 A CN102330432 A CN 102330432A CN 201110165271 A CN201110165271 A CN 201110165271A CN 201110165271 A CN201110165271 A CN 201110165271A CN 102330432 A CN102330432 A CN 102330432A
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朱彦鹏
周勇
李忠
董建华
马天忠
叶帅华
毕东涛
任永忠
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Lanzhou University of Technology
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Lanzhou University of Technology
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面板式框架预应力锚杆柔性支护结构及其施工方法，挡土板(4)四边与横梁(1)、立柱(2)连接，预应力锚杆(3)穿过横梁(1)与立柱(2)的交叉部位，在预应力锚杆(3)的锚固段(6)周围包裹水泥砂浆，在塑料套管(13)周围包裹水泥砂浆，锚头(5)将预应力锚杆(3)的端部锚定在横梁(1)与立柱(2)的交叉部位，通过锚固段(6)锚固在稳定土层中；其方法的步骤为：首先将钢筋锚拉杆(11)放置于孔(9)中；然后浇注压顶冠梁(7)、立柱(2)、横梁(1)和挡土板(4)；对钢筋锚拉杆(12)进行预应力张拉，用锚具(14)将与预应力锚杆(3)紧固连接的锚头(5)锁死；按照此步骤施工下一个工作面的预应力锚杆(3)和横梁(1)、立柱(2)及挡土板(4)，并完成各层预应力锚杆(3)的张拉与锚固。

Description

面板式框架预应力锚杆柔性支护结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及高陡黄土边坡或者松散堆积土形成的黄土边坡支护领域。
背景技术
以往，对公路、铁路及建筑边坡的支护技术多采用传统的重力式挡墙，在岩质高陡边坡中也有采用框架预应力锚索和抗滑桩加预应力锚索的支护结构。然而在黄土边坡中，尤其是高陡的黄土边坡加固中，这些支护结构的应用却存在如下缺点：
传统重力式挡墙缺点在于：1)自重大；2)刚度大，抗震性能差；3)整体稳定性差，抗倾覆能力不足。因此，经常出现挡土墙倾覆和滑移的情况，影响工程设施的安全。
框架预应力锚索和抗滑桩加预应力锚索支护结构缺点在于：1)工程量大；2)预应力锚索施工复杂；3)造价高。
因此，必须因地制宜对高陡黄土边坡或松散堆积土形成的黄土边坡进行加固。
发明内容
本发明的目的是提供一种面板式框架预应力锚杆柔性支护结构及其施工方法。
本发明是面板式框架预应力锚杆柔性支护结构及其施工方法，其支护结构中横梁1、立柱2和挡土板4构成面板式框架，挡土板4后为加固土体，挡土板4四边与横梁1、立柱2连接，预应力锚杆3穿过横梁1与立柱2的交叉部位，在预应力锚杆3的锚固段6周围包裹水泥砂浆，在预应力锚杆3的自由段12上涂覆有一层防腐材料，在防腐材料之外套装塑料套管13，在塑料套管13周围包裹水泥砂浆，锚头5将预应力锚杆3的端部锚定在横梁1与立柱2的交叉部位，挡土板4所受的土压力通过锚头5传至预应力锚杆3的锚固段6，并通过锚固段6锚固在稳定土层中。
本发明的施工方法，其步骤为：
(1)制作和施工预应力锚杆3：首先在土层中开设孔9，将对中支架10焊接在钢筋锚拉杆11上，将钢筋锚拉杆11放置于孔9中，在锚固段6注入水泥砂浆，在钢筋锚拉杆11的自由段12上涂抹防腐材料，然后在自由段12套上塑料套管13，最后在自由段12的孔9中注入水泥砂浆；
(2)浇注压顶冠梁7、立柱2、横梁1和挡土板4：在第一根立柱2和第一排横梁1的设计位置处支模，在横梁1与立柱2形成的框架内挡土板的设计位置处支模，在支模而成的槽内绑扎横梁1、立柱2及挡土板的的钢筋骨架并浇筑混凝土；
(3)待横梁1、立柱2及挡土板4的混凝土强度达到85％以上时对钢筋锚拉杆12进行预应力张拉，形成预应力锚杆3，用锚具14将与预应力锚杆3紧固连接的锚头5锁死，然后做用于保护锚头5和锚具14的混凝土喷层15；
(4)按照此步骤施工下一个工作面的预应力锚杆3和横梁1、立柱2及挡土板4，并完成各层预应力锚杆3的张拉与锚固；
(5)按照第(2)步工序施工立柱2至立柱2的底端，在立柱2的底端设计位置处施工横梁1，制作其余预应力锚杆3并完成相应工序；
(6)在立柱2的底端对应位置处制作基础桩8：在开设的桩孔内放入钢筋笼，将立柱2的底端外伸钢筋和基础桩8内钢筋焊接连接，浇注基础桩8。
本发明的有益效果是：所述的面板式框架预应力锚杆柔性支护结构，通过对原来不稳定的黄土高陡边坡或松散堆积土形成的黄土边坡采用框架预应力锚杆进行支护，并对钢筋锚杆施加预应力，从而提高了边坡的稳定性；在黄土边坡上施加的框架和预应力钢筋锚杆可以有效地控制边坡的滑移及变形，同时提高其抗震性能；克服了传统重力式挡墙稳定性差、对环境破坏大以及框架预应力锚索和抗滑桩加预应力锚索造价高、工程量大等缺点；在施工过程中对边坡的扰动性小、采用逆作法施工保证了施工过程的安全；技术简单，便于应用。
附图说明
图1是本发明结构的立面图，图2是图1中的侧剖面图，图3是本发明的预应力锚杆结构详图，也是施工参照图，图中的钢筋锚拉杆11在施工和施加预应力后的名称为预应力锚杆3。
具体实施方式
本发明是面板式框架预应力锚杆柔性支护结构及其施工方法，其支护结构中横梁1、立柱2和挡土板4构成面板式框架，挡土板4后为加固土体，挡土板4四边与横梁1、立柱2连接，预应力锚杆3穿过横梁1与立柱2的交叉部位，在预应力锚杆3的锚固段6周围包裹水泥砂浆，在预应力锚杆3的自由段12上涂覆有一层防腐材料，在防腐材料之外套装塑料套管13，在塑料套管13周围包裹水泥砂浆，锚头5将预应力锚杆3的端部锚定在横梁1与立柱2的交叉部位，挡土板4所受的土压力通过锚头5传至预应力锚杆3的锚固段6，并通过锚固段6锚固在稳定土层中。
预应力锚杆3与水平面所成的锚杆倾角为5°～15°。
在实施时，采用逆作法，分段施工，即由上而下逐层、分段施工，其施工方法的步骤为：
(1)制作和施工预应力锚杆3：首先在土层中开设孔9，将对中支架10焊接在钢筋锚拉杆11上，将钢筋锚拉杆11放置于孔9中，在锚固段6注入水泥砂浆，在钢筋锚拉杆11的自由段12上涂抹防腐材料，然后在自由段12套上PVC塑料套管13，最后在自由段12的孔9中注入水泥砂浆；
(2)浇注压顶冠梁7、立柱2、横梁1和挡土板4：在第一根立柱2和第一排横梁1的设计位置处支模，在横梁1与立柱2形成的框架内挡土板的设计位置处支模，在支模而成的槽内绑扎横梁1、立柱2及挡土板的的钢筋骨架并浇筑混凝土；
(3)待横梁1、立柱2及挡土板4的混凝土强度达到85％以上时对钢筋锚拉杆12进行预应力张拉，形成预应力锚杆3，用锚具14将与预应力锚杆3紧固连接的锚头5锁死，然后做用于保护锚头5和锚具14的混凝土喷层15；
(4)按照此步骤施工下一个工作面的预应力锚杆3和横梁1、立柱2及挡土板4，并完成各层预应力锚杆3的张拉与锚固；
(5)按照第(2)步工序施工立柱2至立柱2的底端，在立柱2的底端设计位置处施工横梁1，制作其余预应力锚杆3并完成相应工序；
(6)在立柱2的底端对应位置处制作基础桩8：在开设的桩孔内放入钢筋笼，将立柱2的底端外伸钢筋和基础桩8内钢筋焊接连接，浇注基础桩8。

Claims (3)

1.面板式框架预应力锚杆柔性支护结构，其特征在于支护结构中横梁(1)、立柱(2)和挡土板(4)构成面板式框架，挡土板(4)后为加固土体，挡土板(4)四边与横梁(1)、立柱(2)连接，预应力锚杆(3)穿过横梁(1)与立柱(2)的交叉部位，在预应力锚杆(3)的锚固段(6)周围包裹水泥砂浆，在预应力锚杆(3)的自由段(12)上涂覆有一层防腐材料，在防腐材料之外套装塑料套管(13)，在塑料套管(13)周围包裹水泥砂浆，锚头(5)将预应力锚杆(3)的端部锚定在横梁(1)与立柱(2)的交叉部位，挡土板(4)所受的土压力通过锚头(5)传至预应力锚杆(3)的锚固段(6)，并通过锚固段(6)锚固在稳定土层中。
2.根据权利1要求所述的面板式框架预应力锚杆柔性支护结构，其特征在于预应力锚杆(3)与水平面所成的锚杆倾角为5°～15°
3.面板式框架预应力锚杆柔性支护结构的施工方法，其步骤为：
(1)制作和施工预应力锚杆(3)：首先在土层中开设孔(9)，将对中支架(10)焊接在钢筋锚拉杆(11)上，将钢筋锚拉杆(11)放置于孔(9)中，在锚固段(6)注入水泥砂浆，在钢筋锚拉杆(11)的自由段(12)上涂抹防腐材料，然后在自由段(12)套上塑料套管(13)，最后在自由段(12)的孔(9)中注入水泥砂浆；
(2)浇注压顶冠梁(7)、立柱(2)、横梁(1)和挡土板(4)：在第一根立柱(2)和第一排横梁(1)的设计位置处支模，在横梁(1)与立柱(2)形成的框架内挡土板的设计位置处支模，在支模而成的槽内绑扎横梁(1)、立柱(2)及挡土板的的钢筋骨架并浇筑混凝土；
(3)待横梁(1)、立柱(2)及挡土板(4)的混凝土强度达到85％以上时对钢筋锚拉杆(12)进行预应力张拉，形成预应力锚杆(3)，用锚具(14)将与预应力锚杆(3)紧固连接的锚头(5)锁死，然后做用于保护锚头(5)和锚具(14)的混凝土喷层(15)；
(4)按照此步骤施工下一个工作面的预应力锚杆(3)和横梁(1)、立柱(2)及挡土板(4)，并完成各层预应力锚杆(3)的张拉与锚固；
(5)按照第(2)步工序施工立柱(2)至立柱(2)的底端，在立柱(2)的底端设计位置处施工横梁(1)，制作预应力锚杆(3)并完成相应工序；
(6)在立柱(2)的底端对应位置处制作基础桩(8)：在开设的桩孔内放入钢筋笼，将立柱(2)的底端外伸钢筋和基础桩(8)内钢筋焊接连接，浇注基础桩(8)。
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