CN114575354B - 一种可卸荷装配式桩锚多级支护结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种可卸荷装配式桩锚多级支护结构及施工方法,属支挡工程领域。其可支护结构的挡土板由第一类装配板、第二类装配板和第三类装配板相互拼接组成;卸荷结构由卸荷梁、卸荷板、定滑轮组成;卸荷承载结构由内钢管、外钢管、封口钢板和水泥浆组成;锚杆由竖直段和水平段组成;连接件底部固接于桩顶部,并嵌套于挡土板中,卸荷结构中卸荷梁的一侧与卸荷承载结构连接,另一侧与桩连接,拉索一端与卸荷结构连接,一端锚固于紧绳器上,锚杆穿过卸荷承载结构、定滑轮锚固于紧绳器上。本发明解决目前高边坡或深基坑作业空间较小或基坑边缘距离用地红线较近的问题,并通过提前预制构件,提高施工质量,加快施工进度。
Description
技术领域
本发明属于岩土工程锚固技术领域,具体涉及可卸荷装配式桩锚多级支护结构技术,适用于边坡及基坑支护工程。
背景技术
近年来,大量的高层、超高层建筑和城市地下工程大量涌现,由此产生了大量的深基坑工程开挖支护或超高边坡支护工程。随着支护面积不断加大,深度不断加深,使得传统支护结构难以满足当前工程的需要。目前,桩锚支护是支挡结构领域常用的支护手段之一,一般通过提高桩长度或锚杆长度来增加其稳定性,未能充分利用材料,存在浪费材料和对周围环境影响较大等缺陷。经过多年发展,可卸荷支护结构大量运用于深基坑与高边坡支护工程中。如专利号为CN 108842791A的一种可卸荷桩锚多级支护结构利用可卸荷注浆承载锚杆传递部分土压力,解决了部分卸荷问题,但其缺点在于:一方面该结构卸荷量较小,只是单一的利用卸荷注浆承载锚杆来进行卸荷,达不到所需卸荷量的目标,不能有效减小桩身直径与配筋量,同时,锚杆长度增加,造成材料浪费;另一方面,该结构体系无法提前预制,不能完全保证施工质量,施工工序复杂,容易对周围环境造成很大影响。又如专利号为CN 112323816 A的卸荷式组合支挡结构,利用卸荷板进行卸荷,减少了支护结构上的土压力,并且结构可以进行预制与装配,但该结构本身重力较大,占地面积大,且在施工卸荷板时需开挖上部土体,并没有达到正真意义上的卸荷。基于此,亟需提出一种既可以通过多方面卸荷以此减少锚杆和桩长度,又可提前预制保证施工简单的同时提高施工质量的结构,同时解决支护结构不穿越建筑红线的一种可卸荷装配式桩锚多级支护结构,为高边坡和深基坑的支护提供新思路。
发明内容
本发明的目的是提供一种可卸荷装配式桩锚多级支护结构及施工方法。
本发明是一种可卸荷装配式桩锚多级支护结构及施工方法,可卸荷装配式桩锚多级支护结构,包括桩1、连接件2、挡土板3、紧绳器4、卸荷结构5、拉索6、卸荷承载结构7、锚杆8。桩1为普通混凝土桩,其横截面为圆形,桩1顶部处沿横截面的径向预留水平贯通桩1的圆形孔道;连接件2为直径与桩1相同的圆柱体,连接件2沿中轴线设置贯通的圆形连接孔道19,且在外表面两侧对称设置贯通轴向的矩形凹槽C;挡土板3由第一类装配板9、第二类装配板10和第三类装配板11相互拼接组成,第一类装配板9是上表面带矩形凸齿A,下表面带矩形凹槽B的矩形板,矩形凸齿A和矩形凹槽B在第一类装配板9的上、下表面中心处且沿轴向延伸,在第一类装配板9纵向中心位置预留与连接件2上矩形凹槽C相匹配的矩形凸齿D,第二类装配板10是下表面带矩形凹槽B的矩形板,矩形凹槽B在第二类装配板(10)的下表面中心处且沿轴向贯通,在第二类装配板10纵向中心位置预留与连接件2上矩形凹槽B相匹配的矩形凸齿D,第二类装配板10在靠近土体侧表面的中心位置处预留圆形的拉索孔道20,第三类装配板11是上表面带矩形凸齿A,下表面不带矩形凹槽B的矩形板,最底层的第三类装配板11上的矩形凸齿A卡入第一类装配板9上的矩形凹槽B,第一类装配板9上的矩形凸齿A卡入第二类装配板10上的矩形凹槽B内,第二类装配板10、第一类装配板9和第三类装配板11上下依次嵌套共同构成挡土板3;紧绳器4设在桩1顶部且与圆形孔道在同一高度;卸荷结构5由卸荷梁12、卸荷板13、定滑轮14组成,卸荷梁12为矩形梁,卸荷梁12在梁横截面的中轴线处预留一贯通的圆形锚杆孔道21,且在侧表面沿轴向预留一T形槽22,锚杆孔道21***土体端设有定滑轮14,定滑轮14与卸荷梁12在同一平面内,卸荷板13是一端为矩形,一端为三角形的板,矩形端设有与T形槽22相适配的T形凸齿23,卸荷板13的T形凸齿23卡入卸荷梁12的T形槽22内,卸荷板13的三角形端***土中,卸荷板13依次沿卸荷梁12轴向的两侧并排对称布置共同构成卸荷结构5;拉索6一端通过挡土板3上的拉索孔道20,穿过连接件2上的连接孔道9,利用紧绳器4固定在桩1的顶端,另一端与卸荷结构5中的定滑轮14的滑轮轴连接;卸荷承载结构7由内钢管15、外钢管16、封口钢板和水泥浆组成,外钢管16是管壁均匀开设梅花形出浆孔24的钢管,出浆孔24为圆形孔,内钢管15是直径小于外钢管16的圆形钢管,封口钢板为圆环形,内环直径与内钢管15相同,外环直径与16外钢管16相同,内钢管15嵌套在外钢管16内,轴心重合,封口钢板的内环与外环分别焊接在内外钢管16的端面上,水泥浆注入内外管之间的空腔中压力注浆形成卸荷承载结构7,卸荷承载结构7垂直***土体,一端与卸荷结构5连接,另一端***土体中且长度大于破裂面的竖向长度;锚杆8为倒“L”形,由竖直段和水平段组成,竖直段一端锚固在稳定土层,另一端穿过内钢管15在定滑轮14处绕在定滑轮14上与水平段连接,水平段一端与竖直段在定滑轮14处连接,另一端穿过卸荷梁12中的锚杆孔道21和桩1中的圆形孔道后利用锚具固定在紧绳器4上;连接件2底部固接于桩1顶部,并通过矩形凹槽C与矩形凸齿D的嵌套连接挡土板3,卸荷结构5中的卸荷梁12带定滑轮14的一侧与卸荷承载结构7连接,另一侧与桩1连接,拉索6一端与卸荷结构5连接,一端锚固于紧绳器4上,锚杆8穿过卸荷承载结构7、定滑轮14锚固于紧绳器4上,共同构成种可卸荷装配式桩锚多级支护结构。
本发明的一种可卸荷装配式桩锚多级支护结构的施工方法,其步骤为:步骤(1)制作卸荷承载结构7、连接件2、卸荷梁12、卸荷板13:根据工程设计要求确定卸荷承载结构7的尺寸及数量;预制外钢管16与内钢管15,在外钢管16外表面开设圆形出浆孔24,将外钢管16与内钢管15的一端垂直焊接在封口钢板上;根据工程设计要求确定挡土板3的尺寸和数量,预制第一类装配板9、第二类装配板10和第三类装配板11,将第二类装配板10嵌套在第一类装配板9上,第一类装配板9嵌套在第三类装配板11上;根据工程设计要求确定连接件2、卸荷梁12、卸荷板13的尺寸和数量,预制连接件2、卸荷梁12、卸荷板13;步骤(2)定位:根据工程设计要求,用测量工具定位卸荷承载结构7和桩1的施设位置;
步骤(3)开挖:根据工程设计要求,将土体开挖至卸荷梁12的高度;
钻孔:根据步骤(2)所提供的定位点,用钻孔仪器进行钻孔,钻孔直径稍大于外钢管16的直径;
步骤(4)施工卸荷梁12和卸荷板13:先将卸荷梁12通过千斤顶顶入土体,再将卸荷板13顶入土体;
步骤(5)施工桩1:根据步骤(2)所提供的定位点,在定位点上通过人工挖孔或配套的机械设备钻孔,放入相应的钢筋笼,浇筑混凝土,浇筑过程中用振动机械不断进行振捣击实,确保桩身质量,在浇筑至与步骤(3)所述卸荷梁12高度相平时,停止作业;
步骤(6)施工卸荷承载结构7和锚杆8:根据步骤(2)所述的卸荷承载结构7的位置和步骤(3)所述的孔道,将卸荷承载结构7放入钻孔中并在两类套管之间形成的空腔中注浆;使其于一端固定在稳定土体中,另一端利用锚固在卸荷梁12中的定滑轮14中,待浆体达到设计强度时,施工锚杆8,锚杆8的钢绞线穿过内钢管15一端锚固在稳定土体中,另一端穿过内钢管15,在定滑轮14处改变方向穿过卸荷梁12中的锚杆孔道21后利用紧绳器4固定在桩1上;
步骤(7)施工连接件2和挡土板3:根据步骤(1)所提供的连接件2、挡土板3,以及步骤(5)所钻的孔,将连接件2和挡土板3固定在桩1上;
步骤(8)施工拉索6:通过开槽将拉索6一端固定在挡土板3上,另一端固定在卸荷梁12的定滑轮14上,施工完成。
本发明的有益效果:本发明结构简单,实用性强,可适用于各种土层,其优点在于:(1)通过卸荷承载钢管的内外钢管注浆,从而形成注浆加固区,使其具有一定的刚度,因此桩和卸荷承载钢管形成“土拱效应”,减少了部分上部土压力的传递。(2)锚杆穿过卸荷承载结构中的内钢管,并且由于注浆形成的注浆加固区对锚杆形成一定的加固和定位作用,同时锚杆的水平段穿过卸荷梁,对锚杆形成一定的保护作用解决了锚杆在土体中变形的问题。(3)锚杆的部分自由段穿过卸荷承载钢管后,使得锚杆的自由段既能抗拉又能抗弯、抗压,充分参与了支护土体的工作。(4)本发明结构中的部分都可以提前预制,并且通过凹槽和凸齿将其连接在一起,有利于提高施工质量,加快施工进度。(5)本发明可减少锚杆锚固段和桩嵌固端的长度,适用于作业空间较小或基坑边缘距离用地红线较近的情况,为基坑或边坡支护提供了一种新思路。
附图说明
图1是本发明的结构示意图,图2是桩和连接件的示意图,图3是挡土板的构造示意图,图4是挡土板中的第一类装配板的构造示意图,图5是卸荷梁和卸荷板连接构造示意图,图6是卸荷承载结构的构造示意图;附图标记说明:桩1、连接件2、挡土板3、紧绳器4、卸荷结构5、抗拉索6、卸荷承载结构7、锚杆8、第一类装配板9、第二类装配板10、第三类装配板11、卸荷梁12、卸荷板13、定滑轮14、内钢管15、外钢管16、连接孔道19、拉索孔道20、锚杆孔道21、T形槽22、T形凸齿23、出浆孔24、矩形凸齿A、矩形凹槽B、矩形凹槽C、矩形凸齿D。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明特征作更进一步的描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限制本发明的范围。在阅读本发明后,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换和改进均应包含于本发明的保护范围以内。
如图1~图6所示,本发明提供一种可卸荷装配式桩锚多级支护结构,包括包括桩1、连接件2、挡土板3、紧绳器4、卸荷结构5、拉索6、卸荷承载结构7、锚杆8。桩1为普通混凝土桩,其横截面为圆形,桩1顶部处沿横截面的径向预留水平贯通桩1的圆形孔道;连接件2为直径与桩1相同的圆柱体,连接件2沿中轴线设置贯通的圆形连接孔道19,且在外表面两侧对称设置贯通轴向的矩形凹槽C;挡土板3由第一类装配板9、第二类装配板10和第三类装配板11相互拼接组成,第一类装配板9是上表面带矩形凸齿A,下表面带矩形凹槽B的矩形板,矩形凸齿A和矩形凹槽B在第一类装配板9的上、下表面中心处且沿轴向延伸,在第一类装配板9纵向中心位置预留与连接件2上矩形凹槽C相匹配的矩形凸齿D,第二类装配板10是下表面带矩形凹槽B的矩形板,矩形凹槽B在第二类装配板10的下表面中心处且沿轴向贯通,在第二类装配板10纵向中心位置预留与连接件2上矩形凹槽B相匹配的矩形凸齿D,第二类装配板10在靠近土体侧表面的中心位置处预留圆形的拉索孔道20,第三类装配板11是上表面带矩形凸齿A,下表面不带矩形凹槽B的矩形板,最底层的第三类装配板11上的矩形凸齿A卡入第一类装配板9上的矩形凹槽B,第一类装配板9上的矩形凸齿A卡入第二类装配板10上的矩形凹槽B内,第二类装配板10、第一类装配板9和第三类装配板11上下依次嵌套共同构成挡土板3;紧绳器4设在桩1顶部且与圆形孔道在同一高度;卸荷结构5由卸荷梁12、卸荷板13、定滑轮14组成,卸荷梁12为矩形梁,卸荷梁12在梁横截面的中轴线处预留一贯通的圆形锚杆孔道21,且在侧表面沿轴向预留一T形槽22,锚杆孔道21***土体端设有定滑轮14,定滑轮14与卸荷梁12在同一平面内,卸荷板13是一端为矩形,一端为三角形的板,矩形端设有与T形槽22相适配的T形凸齿23,卸荷板13的T形凸齿23卡入卸荷梁12的T形槽22内,卸荷板13的三角形端***土中,卸荷板13依次沿卸荷梁12轴向的两侧并排对称布置共同构成卸荷结构5;拉索6一端通过挡土板3上的拉索孔道20,穿过连接件2上的连接孔道9,利用紧绳器4固定在桩1的顶端,另一端与卸荷结构5中的定滑轮14的滑轮轴连接;卸荷承载结构7由内钢管15、外钢管16、封口钢板和水泥浆组成,外钢管16是管壁均匀开设梅花形出浆孔24的钢管,出浆孔24为圆形孔,内钢管15是直径小于外钢管16的圆形钢管,封口钢板为圆环形,内环直径与内钢管15相同,外环直径与16外钢管16相同,内钢管15嵌套在外钢管16内,轴心重合,封口钢板的内环与外环分别焊接在内外钢管16的端面上,水泥浆注入内外管之间的空腔中压力注浆形成卸荷承载结构7,卸荷承载结构7垂直***土体,一端与卸荷结构5连接,另一端***土体中且长度大于破裂面的竖向长度;锚杆8为倒“L”形,由竖直段和水平段组成,竖直段一端锚固在稳定土层,另一端穿过内钢管15在定滑轮14处绕在定滑轮14上与水平段连接,水平段一端与竖直段在定滑轮14处连接,另一端穿过卸荷梁12中的锚杆孔道21和桩1中的圆形孔道后利用锚具固定在紧绳器4上;连接件2底部固接于桩1顶部,并通过矩形凹槽C与矩形凸齿D的嵌套连接挡土板3,卸荷结构5中的卸荷梁12带定滑轮14的一侧与卸荷承载结构7连接,另一侧与桩1连接,拉索6一端与卸荷结构5连接,一端锚固于紧绳器4上,锚杆8穿过卸荷承载结构7、定滑轮14锚固于紧绳器4上,共同构成种可卸荷装配式桩锚多级支护结构。
如图1、3所示,挡土板3的截面长为800-1500mm,高为800~2000mm,其中的矩形凹槽B和矩形凸齿A的截面长为20~40mm,高为20~40mm,且与挡土板3轴向等长,轴向长为3~5m。
如图1、2所示,桩1和连接件2截面为圆形且直径相同,直径为600~1200mm,连接件2上的连接孔道19直径80~100mm,矩形凹槽C的截面长为20~40mm,高为20~40mm,桩1长5~8m,连接件2轴向长3~5m。
如图1所示,拉索直径为20~40mm。
如图1、图5所示,卸荷梁12的长为3~5m,宽为0.8~1.0m,高为1.0~1.2m,锚杆孔道21截面为圆形,直径为40~60mm,长与卸荷梁相同为3~5m,卸荷板13的矩形端截面长为0.5~0.8m,高与卸荷梁12相同,定滑轮14的直径为120mm~150mm。
如图1、图6所示,卸荷承载结构7中的内钢管15和外钢管16长度相同,内钢管15为90~100mm,外钢管16直径为120~150mm,封口钢板的外径与外钢管16的外径相等,内径与内钢管15的内径相等,出浆孔24为圆形,直径为8~12mm,沿外钢管16外表面呈梅花形均匀布置。
如图1所示,紧绳器4为市面上常见的紧绳器。
如图1所示,锚杆8的水平段的长度略大于桩1加卸荷梁12的长度,竖直段中的自由段大于卸荷承载钢管7的长度,锚固段与卸荷承载结构7位于土体中的一端之间留有0.3~0.5m的间距。
本发明的一种可卸荷装配式桩锚多级支护结构的施工方法,其施工顺序宜采用逆作法,其步骤为:
(1)制作卸荷承载结构7、连接件2、卸荷梁12、卸荷板13:根据工程设计要求确定卸荷承载结构7的尺寸及数量;预制外钢管16与内钢管15,在外钢管16外表面开设圆形出浆孔24,将外钢管16与内钢管15的一端垂直焊接在封口钢板上;根据工程设计要求确定挡土板3的尺寸和数量,预制第一类装配板9、第二类装配板10和第三类装配板11,将第二类装配板10嵌套在第一类装配板9上,第一类装配板9嵌套在第三类装配板11上;根据工程设计要求确定连接件2、卸荷梁12、卸荷板13的尺寸和数量,预制连接件2、卸荷梁12、卸荷板13;
(2)定位:根据工程设计要求,用测量工具定位卸荷承载结构7和桩1的施设位置;
(3)开挖:根据工程设计要求,将土体开挖至卸荷梁12的高度;
钻孔:根据步骤(2)所提供的定位点,用钻孔仪器进行钻孔,钻孔直径稍大于外钢管16的直径;
(4)施工卸荷梁12和卸荷板13:先将卸荷梁12通过千斤顶顶入土体,再将卸荷板13顶入土体;
(5)施工桩1:根据步骤(2)所提供的定位点,在定位点上通过人工挖孔或配套的机械设备钻孔,放入相应的钢筋笼,浇筑混凝土,浇筑过程中用振动机械不断进行振捣击实,确保桩身质量,在浇筑至与步骤(3)所述卸荷梁12高度相平时,停止作业;
(6)施工卸荷承载结构7和锚杆8:根据步骤(2)所述的卸荷承载结构7的位置和步骤(3)所述的孔道,将卸荷承载结构7放入钻孔中并在两类套管之间形成的空腔中注浆;使其于一端固定在稳定土体中,另一端利用锚固在卸荷梁12中的定滑轮14中,待浆体达到设计强度时,施工锚杆8,锚杆8的钢绞线穿过内钢管15一端锚固在稳定土体中,另一端穿过内钢管15,在定滑轮14处改变方向穿过卸荷梁12中的锚杆孔道21后利用紧绳器4固定在桩1上;
(7)施工连接件2和挡土板3:根据步骤(1)所提供的连接件2、挡土板3,以及步骤(5)所钻的孔,将连接件2和挡土板3固定在桩1上;
(8)施工拉索6:通过开槽将拉索6一端固定在挡土板3上,另一端固定在卸荷梁12的定滑轮14上,施工完成。
本发明的工作原理为:(1)支挡锚固原理:锚杆***基坑钻孔中,并对位于稳定土层内的锚固段注浆使其产生足够的锚固力,施加预应力之后,锚杆对连接的支护桩施加一个拉力,约束其位移,增强支护桩的支护作用,从而提高基坑的稳定性。(2)卸荷原理:一方面卸荷结构中的卸荷梁和卸荷板通过T形槽连接,并且卸荷梁和卸荷板具有一定的刚度,因此可以承担由上部传来的部分土压力,从而达到卸荷的目的,以此减少桩的嵌固端深度和锚杆长度,节约材料的同时解决场地用地红线等问题;另一方面卸荷承载结构中的内钢管和外钢管之间通过注浆,形成一个注浆加固区,该注浆加固区同样也可以承担部分土压力,并且与桩之间形成土工效应,从而达到卸荷的效果。(3)加固和定位原理:锚杆穿过卸荷承载结构中的内钢管,并且由于注浆形成的注浆加固区对锚杆形成一定的加固和定位作用,解决了锚杆在土体中变形的问题。(4)装配原理:结构中的连接件和挡土板中的第一类装配板、第二类装配板、第三类装配板都是可以提前预制的,并且通过凹槽和凸齿将各部分连接在一起,有利于提高施工质量,加快施工进度。
Claims (5)
1.一种可卸荷装配式桩锚多级支护结构,包括桩(1)、连接件(2)、挡土板(3)、紧绳器(4)、卸荷结构(5)、拉索(6)、卸荷承载结构(7)、锚杆(8),其特征在于:桩(1)为普通混凝土桩,其横截面为圆形,桩(1)顶部处沿横截面的径向预留水平贯通桩(1)的圆形孔道;连接件(2)为直径与桩(1)相同的圆柱体,连接件(2)沿中轴线设置贯通的圆形连接孔道(19),且在外表面两侧对称设置贯通轴向的矩形凹槽(C);挡土板(3)由第一类装配板(9)、第二类装配板(10)和第三类装配板(11)相互拼接组成,第一类装配板(9)是上表面带矩形凸齿(A),下表面带矩形凹槽(B)的矩形板,矩形凸齿(A)和矩形凹槽(B)在第一类装配板(9)的上、下表面中心处且沿轴向延伸,在第一类装配板(9)纵向中心位置预留与连接件(2)上矩形凹槽(C)相匹配的矩形凸齿(D),第二类装配板(10)是下表面带矩形凹槽(B)的矩形板,矩形凹槽(B)在第二类装配板(10)的下表面中心处且沿轴向贯通,在第二类装配板(10)纵向中心位置预留与连接件(2)上矩形凹槽(B)相匹配的矩形凸齿(D),第二类装配板(10)在靠近土体侧表面的中心位置处预留圆形的拉索孔道(20),第三类装配板(11)是上表面带矩形凸齿(A),下表面不带矩形凹槽(B)的矩形板,最底层的第三类装配板(11)上的矩形凸齿(A)卡入第一类装配板(9)上的矩形凹槽(B),第一类装配板(9)上的矩形凸齿(A)卡入第二类装配板(10)上的矩形凹槽(B)内,第二类装配板(10)、第一类装配板(9)和第三类装配板(11)上下依次嵌套共同构成挡土板(3);紧绳器(4)设在桩(1)顶部且与圆形孔道在同一高度;卸荷结构(5)由卸荷梁(12)、卸荷板(13)、定滑轮(14)组成,卸荷梁(12)为矩形梁,卸荷梁(12)在梁横截面的中轴线处预留一贯通的圆形锚杆孔道(21),且在侧表面沿轴向预留一T形槽(22),锚杆孔道(21)***土体端设有定滑轮(14),定滑轮(14)与卸荷梁(12)在同一平面内,卸荷板(13)是一端为矩形,一端为三角形的板,矩形端设有与T形槽(22)相适配的T形凸齿(23),卸荷板(13)的T形凸齿(23)卡入卸荷梁(12)的T形槽(22)内,卸荷板(13)的三角形端***土中,卸荷板(13)依次沿卸荷梁(12)轴向的两侧并排对称布置共同构成卸荷结构(5);拉索(6)一端通过挡土板(3)上的拉索孔道(20),穿过连接件(2)上的连接孔道(19),利用紧绳器(4)固定在桩(1)的顶端,另一端与卸荷结构(5)中的定滑轮(14)的滑轮轴连接;卸荷承载结构(7)由内钢管(15)、外钢管(16)、封口钢板和水泥浆组成,外钢管(16)是管壁均匀开设梅花形出浆孔(24)的钢管,出浆孔(24)为圆形孔,内钢管(15)是直径小于外钢管(16)的圆形钢管,封口钢板为圆环形,内环直径与内钢管(15)相同,外环直径与(16)外钢管(16)相同,内钢管(15)嵌套在外钢管(16)内,轴心重合,封口钢板的内环与外环分别焊接在内外钢管(16)的端面上,水泥浆注入内外管之间的空腔中压力注浆形成卸荷承载结构(7),卸荷承载结构(7)垂直***土体,一端与卸荷结构(5)连接,另一端***土体中且长度大于破裂面的竖向长度;锚杆(8)为倒“L”形,由竖直段和水平段组成,竖直段一端锚固在稳定土层,另一端穿过内钢管(15)在定滑轮(14)处绕在定滑轮(14)上与水平段连接,水平段一端与竖直段在定滑轮(14)处连接,另一端穿过卸荷梁(12)中的锚杆孔道(21)和桩(1)中的圆形孔道后利用锚具固定在紧绳器(4)上;连接件(2)底部固接于桩(1)顶部,并通过矩形凹槽(C)与矩形凸齿(D)的嵌套连接挡土板(3),卸荷结构(5)中的卸荷梁(12)带定滑轮(14)的一侧与卸荷承载结构(7)连接,另一侧与桩(1)连接,拉索(6)一端与卸荷结构(5)连接,一端锚固于紧绳器(4)上,锚杆(8)穿过卸荷承载结构(7)、定滑轮(14)锚固于紧绳器(4)上,共同构成种可卸荷装配式桩锚多级支护结构。
2.根据权利要求1所述的可卸荷装配式桩锚多级支护结构,其特征在于:所述的挡土板(3)中的矩形凹槽(B)和矩形凸齿(A)截面积小于挡土板(3)且与挡土板(3)在轴向等长。
3.根据权利要求1所述的可卸荷装配式桩锚多级支护结构,其特征在于:所述的连接件(2)中的矩形凹槽(B)的长度小于连接件(2)的直径且与连接件(2)在轴向等长。
4.根据权利要求1所述的可卸荷装配式桩锚多级支护结构,其特征在于:所述的锚杆(8)位于土体中的自由段长度大于卸荷承载结构(7)的长度,且锚固段与卸荷承载结构(7)位于土体中的一端之间留有间距。
5.一种根据权利要求1所述的可卸荷装配式桩锚多级支护结构的施工方法,其特征在于,其步骤为:
步骤(1)制作卸荷承载结构(7)、连接件(2)、卸荷梁(12)、卸荷板(13):根据工程设计要求确定卸荷承载结构(7)的尺寸及数量;预制外钢管(16)与内钢管(15),在外钢管(16)外表面开设圆形出浆孔(24),将外钢管(16)与内钢管(15)的一端垂直焊接在封口钢板上;根据工程设计要求确定挡土板(3)的尺寸和数量,预制第一类装配板(9)、第二类装配板(10)和第三类装配板(11),将第二类装配板(10)嵌套在第一类装配板(9)上,第一类装配板(9)嵌套在第三类装配板(11)上;根据工程设计要求确定连接件(2)、卸荷梁(12)、卸荷板(13)的尺寸和数量,预制连接件(2)、卸荷梁(12)、卸荷板(13);
步骤(2)定位:根据工程设计要求,用测量工具定位卸荷承载结构(7)和桩(1)的施设位置;
步骤(3)开挖:根据工程设计要求,将土体开挖至卸荷梁(12)的高度;
钻孔:根据步骤(2)所提供的定位点,用钻孔仪器进行钻孔,钻孔直径稍大于外钢管(16)的直径;
步骤(4)施工卸荷梁(12)和卸荷板(13):先将卸荷梁(12)通过千斤顶顶入土体,再将卸荷板(13)顶入土体;
步骤(5)施工桩(1):根据步骤(2)所提供的定位点,在定位点上通过人工挖孔或配套的机械设备钻孔,放入相应的钢筋笼,浇筑混凝土,浇筑过程中用振动机械不断进行振捣击实,确保桩身质量,在浇筑至与步骤(3)所述卸荷梁(12)高度相平时,停止作业;
步骤(6)施工卸荷承载结构(7)和锚杆(8):根据步骤(2)所述的卸荷承载结构(7)的位置和步骤(3)所述的孔道,将卸荷承载结构(7)放入钻孔中并在两类套管之间形成的空腔中注浆;使其于一端固定在稳定土体中,另一端利用锚固在卸荷梁(12)中的定滑轮(14)中,待浆体达到设计强度时,施工锚杆(8),锚杆(8)的钢绞线穿过内钢管(15)一端锚固在稳定土体中,另一端穿过内钢管(15),在定滑轮(14)处改变方向穿过卸荷梁(12)中的锚杆孔道(21)后利用紧绳器(4)固定在桩(1)上;
步骤(7)施工连接件(2)和挡土板(3):根据步骤(1)所提供的连接件(2)、挡土板(3),以及步骤(5)所钻的孔,将连接件(2)和挡土板(3)固定在桩(1)上;
步骤(8)施工拉索(6):通过开槽将拉索(6)一端固定在挡土板(3)上,另一端固定在卸荷梁(12)的定滑轮(14)上,施工完成。
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Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101414155B1 (ko) * | 2013-10-31 | 2014-07-02 | 현대엔지니어링 주식회사 | 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물 및 이를 이용한 시공방법 |
CN204530620U (zh) * | 2015-03-14 | 2015-08-05 | 上海市水利工程设计研究院有限公司 | 一种新型组合式生态挡墙 |
CN105862663A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-08-17 | 江苏省水利勘测设计研究院有限公司 | 一种叉桩与卸荷板相结合的岸壁式支挡结构 |
CN206667263U (zh) * | 2017-02-22 | 2017-11-24 | 南华大学 | 一种基坑支护结构 |
CN108842791A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-20 | 兰州理工大学 | 一种可卸荷桩锚多级支护结构及施工方法 |
CN111005389A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-14 | 深圳市工勘岩土集团有限公司 | 卸荷板式支护结构的施工方法 |
CN111305257A (zh) * | 2019-12-29 | 2020-06-19 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种陡坡卸荷式超高悬臂式挡土墙结构及构造方法 |
CN211665773U (zh) * | 2019-12-27 | 2020-10-13 | 深圳市工勘岩土集团有限公司 | 卸荷板式支护结构 |
RU2751228C1 (ru) * | 2020-12-24 | 2021-07-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Берегоукрепительное сооружение |
CN214460089U (zh) * | 2020-11-13 | 2021-10-22 | 周兆弟 | 一种码头护岸结构 |
-
2022
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101414155B1 (ko) * | 2013-10-31 | 2014-07-02 | 현대엔지니어링 주식회사 | 선반을 이용한 자립식 가시설 흙막이 구조물 및 이를 이용한 시공방법 |
CN204530620U (zh) * | 2015-03-14 | 2015-08-05 | 上海市水利工程设计研究院有限公司 | 一种新型组合式生态挡墙 |
CN105862663A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-08-17 | 江苏省水利勘测设计研究院有限公司 | 一种叉桩与卸荷板相结合的岸壁式支挡结构 |
CN206667263U (zh) * | 2017-02-22 | 2017-11-24 | 南华大学 | 一种基坑支护结构 |
CN108842791A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-20 | 兰州理工大学 | 一种可卸荷桩锚多级支护结构及施工方法 |
CN111005389A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-14 | 深圳市工勘岩土集团有限公司 | 卸荷板式支护结构的施工方法 |
CN211665773U (zh) * | 2019-12-27 | 2020-10-13 | 深圳市工勘岩土集团有限公司 | 卸荷板式支护结构 |
CN111305257A (zh) * | 2019-12-29 | 2020-06-19 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种陡坡卸荷式超高悬臂式挡土墙结构及构造方法 |
CN214460089U (zh) * | 2020-11-13 | 2021-10-22 | 周兆弟 | 一种码头护岸结构 |
RU2751228C1 (ru) * | 2020-12-24 | 2021-07-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Берегоукрепительное сооружение |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
卸荷板式桩板墙在边坡中的应用研究;周太平;刘春兰;白林;高超;;工程技术研究(第06期);第33-34页 * |
堆载过程中分离卸荷式板桩码头结构变形特性;周末;欧阳峰;安杰晶;周宇翔;;水运工程(第03期);第99-103、108页 * |
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