專利名稱：內(nèi)置錨頭埋入式錨拉樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基礎(chǔ)工程的基礎(chǔ)樁，特別是涉及作為加固大型滑坡的抗滑支擋結(jié)構(gòu)的
錨拉抗滑樁。
背景技術(shù)：
抗滑樁是將基礎(chǔ)工程的基礎(chǔ)樁作為加固滑坡的支擋結(jié)構(gòu)，通過穿過滑坡體嵌入滑
動面以下穩(wěn)定地層的樁柱，支擋滑坡體的滑動力，起到穩(wěn)定滑坡的加固作用。
圖1顯示現(xiàn)有的由抗滑樁直接插入滑坡中的單樁抗滑支擋結(jié)構(gòu)。如圖1所示，抗
滑樁5為圓柱形或方柱形的樁柱，穿過滑坡體3嵌固在滑動面2以下的穩(wěn)定地層1中，支擋
滑坡體3的滑動力，起到穩(wěn)定滑坡的作用。 —般情況下，抗滑樁5進入穩(wěn)定地層1中的嵌固深度，在軟質(zhì)巖層中為樁柱設計長的三分之一，在硬質(zhì)巖層中為樁柱設計長的四分之一，在土質(zhì)滑床中為樁柱設計長的二分之一。 圖1所示的抗滑樁完全由樁柱本身的抗彎力抵抗滑坡體的滑動力，其承受應力和抗彎能力有限，在滑坡體變形大的情況下難以起到有效控制滑坡穩(wěn)定的作用。而且，單獨采用抗滑樁設計所需的嵌固深度也較大。 圖2顯示由抗滑樁與錨索聯(lián)合組成的錨拉樁抗滑支擋結(jié)構(gòu)。如圖2所示，抗滑樁5為方柱形樁柱，穿過滑坡體3嵌入滑動面2以下穩(wěn)定地層1中，抗滑樁5的前側(cè)設置錨頭6，連接錨頭6的錨索7橫穿抗滑樁5后，固定在抗滑樁5后側(cè)的穩(wěn)定地層1中?？够瑯?憑借下部嵌入相對穩(wěn)定地層1來支擋上部欠穩(wěn)定的或潛在的滑坡體3，通過錨索7對抗滑樁5上部前側(cè)傳遞的預應力，達到降低抗滑樁最大彎矩、減少抗滑樁嵌固深度、控制樁頂水平變形等效果，進而更好地起到穩(wěn)定滑坡的作用。 但是，圖2所示的錨拉樁抗滑支擋結(jié)構(gòu)，錨頭6設置在抗滑樁5的前側(cè)，為布置錨頭6和錨索7，需要對可提供一定樁前抗滑力的樁前土進行部分開挖，這會對滑坡治理工程的整體穩(wěn)定性有所影響。 同時，為減少樁前土的開挖，錨頭6只能集中布置于錨拉樁頂部附近，影響了錨拉樁彎曲內(nèi)力的分布，也使錨索數(shù)量受到較大限制，降低了錨拉樁的抗滑能力。而且，錨頭6位于樁頂附近，增加了錨索總長度，長期預應力損失相對較大，由于鉆孔相對較長，也增加了鉆孔施工的難度。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的錨拉樁存在的錨頭布置受樁前土限制、開挖樁前土又影響錨拉樁的抗滑能力等問題，本發(fā)明推出由上部空心的抗滑樁與錨索聯(lián)合組成的內(nèi)置錨頭錨拉樁，通過將錨頭設置在抗滑樁上部的空心腔后壁上，并將錨索橫穿空心腔后壁后固定在抗滑樁后側(cè)的穩(wěn)定地層中，從而實現(xiàn)不需開挖樁前土就能利用錨拉樁加固和穩(wěn)定滑坡的目的。
本發(fā)明所涉及的內(nèi)置錨頭埋入式錨拉樁包括空心抗滑樁、錨頭、錨索和蓋板?？招?br> 抗滑樁是截面為矩形的鋼筋混凝土樁柱，上部形成空心體，下部為實心體，上部空心體的截面為空心矩形。上部形成的空心體由空心前壁、空心后壁和空心側(cè)壁圍成。 錨頭固定在空心后壁的內(nèi)側(cè)，連接錨頭的錨索穿過空心后壁固定在空心抗滑樁后
側(cè)的穩(wěn)定地層中。錨頭的錨具將穿過空心后壁的錨索一端鎖定在空心后壁的內(nèi)側(cè)，錨具和空心后壁之間設置鋼墊板，錨索外端部、錨具和鋼墊板的外側(cè)由混凝土封裝，形成錨頭。 蓋板為鋼筋混凝土的矩形板，蓋在空心抗滑樁空心體的上口，封閉樁頂。蓋板與空心抗滑樁截面尺寸一致。 本發(fā)明所涉及的內(nèi)置錨頭埋入式錨拉樁設置在需加固的滑坡處，用于支擋滑坡體的滑動力，起到穩(wěn)定滑坡的加固作用。所涉及的內(nèi)置錨頭埋入式錨拉樁的設置方法的步驟包括挖掘樁孔、澆注混凝土、鉆取錨孔、安置錨索和錨頭、封閉樁頂。
(1)挖掘樁孔 在需加固的滑坡處挖掘樁孔，以便設置空心抗滑樁；樁孔和護壁施工完成后，在樁孔內(nèi)綁扎空心抗滑樁的鋼筋籠，鋼筋籠形成截面為空心矩形的框架結(jié)構(gòu)；在坡后臨近穩(wěn)定地層的后側(cè)鋼筋籠上安裝預留鋼管。
(2)澆注混凝土 在樁孔下部一次性澆注混凝土，混凝土澆注至所設計的空心抗滑樁上部空心體的底部，形成下部的實心體。混凝土初凝前，在澆注混凝土的實心體以上鋼筋籠兩側(cè)相應位置吊裝并固定模板，再向鋼筋籠中澆注混凝土，形成上部的空心體。上部空心體的空心腔由前壁、后壁和側(cè)壁圍成，空心體的截面為空心矩形。上述兩階段的澆注混凝土過程完成后，形成上部為空心體、下部為實心體的空心抗滑樁鋼筋混凝土的樁身結(jié)構(gòu)。
(3)鉆取錨孔 待空心抗滑樁樁身混凝土澆注完畢14天后，穿過空心腔后壁預留鋼管向空心抗滑樁后側(cè)的穩(wěn)定地層鉆取錨孔。鉆機的鉆桿在鉆孔過程中應具備可逐節(jié)加長與逐節(jié)拆除的功能，以適應空心腔內(nèi)施工場地有限的特點。
(4)安置錨索和錨頭 空心抗滑樁樁身混凝土養(yǎng)護完成后，將錨索布置于錨孔內(nèi)，然后用砂漿灌注錨孔。待砂漿強度達到設計要求后，在空心腔后壁內(nèi)側(cè)上安裝鋼墊板并用千斤頂對錨索的外端部進行預應力張拉，再用錨具將錨索外端部鎖定在鋼墊板上。再將錨索外端部、錨具和鋼墊板用混凝土澆注并封裝成錨頭。
(5)封閉樁頂 用預制鋼筋混凝土蓋板蓋住空心體的上口 ，封閉空心抗滑樁樁頂。 本發(fā)明所述的內(nèi)置錨頭埋入式錨拉樁采用上部形成空心腔的抗滑樁，錨頭和錨索
的布置可以在空心腔內(nèi)進行，不開挖樁前土并充分發(fā)揮樁前土的剩余抗滑力，抗滑樁下部
嵌固段仍采用實心樁柱，再加上錨索對抗滑樁上部傳遞的預應力，達到降低抗滑樁最大彎
矩、減少抗滑樁嵌固深度、控制錨拉樁水平變形等效果，能夠很好地利用錨拉樁加固和穩(wěn)定
滑坡。而且，上部形成空心腔的抗滑樁在較大程度上節(jié)約了混凝土材料。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的抗滑樁嵌入滑坡中的示意圖。
圖2為由抗滑樁與錨索聯(lián)合組成的錨拉樁嵌入滑坡中的示意圖。
圖3為本發(fā)明的內(nèi)置錨頭埋入式錨拉樁嵌入滑坡中的示意圖。
圖4為圖3中錨拉樁的截剖圖。
圖中標記說明1、穩(wěn)定地層2、滑動面3、滑坡體4、坡面5、抗滑樁6、錨頭7、錨索8、空心抗滑樁9、空心體10、空心腔11、蓋板12、實心體13、空心前壁14、空心側(cè)壁15、空心后壁16、預留鋼管17、鋼墊板18、錨具L、樁截面長度w、樁截面寬度。
具體實施例方式
結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明所涉及的內(nèi)置錨頭埋入式錨拉樁的具體結(jié)構(gòu)及其設置方法。圖3顯示內(nèi)置錨頭埋入式錨拉樁嵌入滑坡中的狀態(tài)及其基本結(jié)構(gòu)，圖4顯示內(nèi)置錨頭埋入式錨拉樁空心腔的截面結(jié)構(gòu)。 如圖所示，本發(fā)明所涉及的內(nèi)置錨頭埋入式錨拉樁包括空心抗滑樁8、錨頭6、錨索7和蓋板11?？招目够瑯?是樁截面為矩形的鋼筋混凝土樁柱，矩形樁截面的兩個邊分別為樁截面長度L和樁截面寬度W。空心抗滑樁8上部為內(nèi)部形成空心腔10的空心體9，下部為實心體12。上部空心體9的截面為空心矩形，空心腔10由空心前壁13、空心側(cè)壁14和空心后壁15圍成?？招那磺氨?3的厚度為樁截面長度L的0. 15倍，空心腔后壁15的厚度為樁截面長度L的0. 2倍，空心腔側(cè)壁的厚度為樁截面寬度W的0. 15倍。
錨頭6固定在空心后壁15的內(nèi)側(cè)，由混凝土將錨索外端、錨具18和鋼墊板17的外側(cè)封裝而形成。連接錨頭6的錨索7穿過空心腔后壁15固定在空心抗滑樁8后側(cè)的穩(wěn)定地層中，錨頭6的錨具18將穿過空心后壁15的錨索7的一端鎖定在空心腔后壁15的內(nèi)側(cè)，鋼墊板17設置在錨具18和空心腔后壁15之間。鋼墊板17為正方形，厚度為10mm，鋼墊板17的邊長為300mm。 蓋板11為鋼筋混凝土的矩形板，蓋在空心抗滑樁空心體9的上口，封閉樁頂。蓋
板11厚度為100mm，與空心抗滑樁8截面尺寸一致。 本發(fā)明所涉及的內(nèi)置錨頭埋入式錨拉樁的設置方法包括 挖掘設置空心抗滑樁8的樁孔，然后在樁孔內(nèi)綁扎空心抗滑樁的鋼筋籠，鋼筋籠形成截面為空心矩形的框架結(jié)構(gòu)，在空心腔后壁的鋼筋籠上安裝預留鋼管16，預留鋼管內(nèi)徑為130mm。 在樁孔下部一次性澆注混凝土，形成下部的實心體12?；炷脸跄?，在空心體9的鋼筋籠內(nèi)側(cè)相應位置吊裝并固定模板，再向鋼筋籠中澆注混凝土，形成上部的空心體12。上部空心體12的空心腔10由前壁13、后壁15和側(cè)壁14圍成，空心體9的截面為空心矩形。 待空心抗滑樁樁身混凝土澆注完畢14天后，穿過空心腔后壁預留鋼管16向空心抗滑樁8后側(cè)的穩(wěn)定地層1鉆取錨孔。鉆孔直徑為130mm。 空心抗滑樁樁身混凝土養(yǎng)護完成后，將錨索7布置于錨孔內(nèi)，然后向錨孔內(nèi)灌注M30砂漿。待砂漿強度達到設計要求后，在空心后壁15內(nèi)側(cè)上安裝鋼墊板17并用千斤頂對錨索7進行預應力張拉，再用錨具18將錨索7的端部鎖定，然后將錨索的外端、錨具18和鋼墊板17用混凝土封裝成錨頭6。 用預制鋼筋混凝土蓋板11蓋住空心體9的上口，封閉空心抗滑樁8的樁頂。
權(quán)利要求
一種內(nèi)置錨頭埋入式錨拉樁，其特征在于，包括空心抗滑樁、錨頭、錨索和蓋板，空心抗滑樁是截面為矩形的鋼筋混凝土樁柱，上部形成空心體，下部為實心體，上部形成的空心體由空心前壁、空心后壁和空心側(cè)壁圍成；錨頭固定在空心后壁的內(nèi)側(cè)，錨頭的錨具將穿過空心后壁的錨索一端鎖定在空心后壁的內(nèi)側(cè)；蓋板為鋼筋混凝土的矩形板，蓋在空心抗滑樁空心體的上口，封閉樁頂。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置錨頭埋入式錨拉樁，其特征在于，錨具和空心后壁之間設置鋼墊板，錨索外端部、錨具和鋼墊板的外側(cè)由混凝土封裝。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置錨頭埋入式錨拉樁，其特征在于，蓋板與空心抗滑樁截面尺寸一致。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置錨頭埋入式錨拉樁的設置方法，其特征在于，具體步驟包括挖掘樁孔、澆注混凝土、鉆取錨孔、安置錨索和錨頭、封閉樁頂；挖掘樁孔，在需加固的滑坡處挖掘樁孔，在樁孔內(nèi)綁扎空心抗滑樁的鋼筋籠，鋼筋籠形成截面為空心矩形的框架結(jié)構(gòu)，在鋼筋籠后側(cè)上安裝預留鋼管；澆注混凝土，在樁孔下部澆注混凝土形成下部的實心體，再澆注樁上部空心腔前壁、后壁和兩側(cè)壁的混凝土，形成上部為空心體、下部為實心體的空心抗滑樁鋼筋混凝土的樁身結(jié)構(gòu)；鉆取錨孔，鉆頭穿過空心后壁預留鋼管至空心抗滑樁后側(cè)的穩(wěn)定地層一定深度；安置錨索和錨頭，空心抗滑樁樁身混凝土養(yǎng)護完成后，將錨索布置于錨孔內(nèi)，然后灌注砂漿，待砂漿強度達到設計要求后，在空心后壁內(nèi)側(cè)上安裝鋼墊板并對錨索進行預應力張拉，再用錨具將錨索端部鎖定，然后用砂漿灌注錨孔，由混凝土將錨索外端部、錨具和鋼墊板封裝；封閉樁頂，用預制鋼筋混凝土蓋板蓋住空心體的上口 ，封閉空心抗滑樁樁頂。
全文摘要
本發(fā)明所涉及的內(nèi)置錨頭埋入式錨拉樁包括空心抗滑樁、錨頭、錨索和蓋板。空心抗滑樁是截面為矩形的鋼筋混凝土樁柱，上部形成空心體，下部為實心體。錨頭固定在空心體空心后壁的內(nèi)側(cè)，連接錨頭的錨索穿過空心后壁固定在空心抗滑樁后側(cè)的穩(wěn)定地層中，錨頭的錨具將穿過空心后壁的錨索一端鎖定在空心后壁的內(nèi)側(cè)，錨具和空心后壁之間設置鋼墊板，錨具和鋼墊板的外側(cè)由混凝土封裝。蓋板為鋼筋混凝土的矩形板，蓋在空心抗滑樁空心體的上口，封閉樁頂。所涉及的內(nèi)置錨頭埋入式錨拉樁的設置方法包括挖掘樁孔、澆注混凝土、鉆取錨孔、安置錨索和錨頭、封閉樁頂。本發(fā)明所述的錨拉樁在大型土質(zhì)或大型巖土質(zhì)滑坡治理工程中具有廣闊的應用前景。
文檔編號E02D5/74GK101761085SQ200910244928
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者宋緒國, 李國和, 董捷 申請人:鐵道第三勘察設計院集團有限公司