CN204456182U - 竖向锚拉桩挡土墙 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种竖向锚拉桩挡土墙，包括抗滑桩，抗滑桩下部嵌入坡底岩层或土层中，形成嵌固段；相邻抗滑桩顶部用桩顶连梁连接在一起，相邻抗滑桩位于地面和顶部之间所在段用桩间挡土板连接，形成封闭的挡土结构。在每个抗滑桩顶部内侧设有形成力臂的牛腿，牛腿另一端设置竖向锚索，锚索下端锚入稳定岩层中形成锚索锚固段。本实用新型依靠竖向锚索施加预应力，能够减小抗滑桩倾覆弯矩，能大幅度的降低工程造价，同时减少对水平锚拉结构的依赖，降低抗滑桩嵌固段要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及复杂城市环境的基坑开挖、边坡工程支挡，具体指一种竖向锚拉桩挡土墙，属于土木工程、地质灾害治理工程领域。
背景技术
在复杂城市环境的基坑开挖、边坡工程中，往往需要修建各种挡土墙。其中抗滑桩挡土墙结构体系具有支挡力大、对环境破坏小、施工技术成熟等特点，在边坡工程中处于特别重要的地位。对于环境限制多、地质条件复杂、边坡高度大的边坡工程，大多数都是采用抗滑桩支挡结构体系。就边坡工程而言，抗滑桩支挡结构体系已经成为高、大、疑难边坡的主要支护体系。
虽然抗滑桩支挡结构体系已经大量使用，成为比较经典的挡土结构体系，但是还是有很多问题有待解决，其中最大的缺点就是成本高。抗滑桩支挡结构体系的主要结构类型有悬臂桩挡土墙和锚拉桩挡土墙，近几年基坑支挡采用的门字形双排桩挡土墙也有一些应用，但是计算理论还有待于完善，其成本也相当高。旋挖桩机械的产生，对降低抗滑桩施工风险有一些改进，但是只适用于圆形桩，而圆形桩抗弯性能低，得到的益处不大，成本也下不来。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种能够减小抗滑桩倾覆弯矩、从而大幅降低工程造价的竖向锚拉桩挡土墙。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
竖向锚拉桩挡土墙，包括按一定间距布置的抗滑桩，抗滑桩下部嵌入坡底岩层或土层中，形成嵌固段；相邻抗滑桩顶部用桩顶连梁连接在一起，相邻抗滑桩位于地面和顶部之间所在段用桩间挡土板连接，形成封闭的挡土结构。在每个抗滑桩顶部内侧设有形成力臂的牛腿，牛腿另一端设置竖向锚索，锚索下端锚入稳定岩层中形成锚索锚固段。
所述牛腿为钢筋混凝土结构或桁架结构。
相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
1、大幅度降低工程造价。边坡工程的造价直接与边坡坡地的倾覆弯矩有关，本实用新型结构依靠竖向锚索施加预应力，能够减小抗滑桩倾覆弯矩，就能大幅度的降低工程造价。
2、减少对水平锚拉结构的依赖。抗滑桩倾覆弯矩减小，抗滑桩的支挡能力相对提高，可减小对水平锚拉结构的依赖。这对没有水平锚拉条件的边坡工程、附近有主体结构桩基础的边坡工程特别重要。
3、降低抗滑桩嵌固段要求。抗滑桩倾覆弯矩减小，这意味着抗滑桩基础嵌固段的地质要求条件可以降低，能够有更大的适应能力和应用范围。
4、竖向锚索实施容易，锚索长度相对较短。
此外，本实用新型也具有传统抗滑桩结构体系对环境破坏小、不需要大规模开挖回填、可靠性好等一系列优点。
附图说明
图1为本实用新型挡土墙结构的正立面图。
图2为图1的A-A剖面图。
图中：1—抗滑桩；2—桩间挡土板；3—桩顶连梁；4—牛腿；5—锚索；q—边坡推力；F—边坡推力合力；P—锚索施加的预应力；L1—锚索施加预应力 P与桩中心线的距离；L2—边坡推力合力距坡底距离；Mq—边坡推力合力引起的桩底倾覆弯矩；Mk—锚索预加应力P引起的桩底抗倾覆弯矩。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方案作详细描述。
参见图1和图2，本实用新型竖向锚拉桩挡土墙，包括按一定间距布置的抗滑桩1，抗滑桩1下部嵌入坡底岩层或土层中，形成嵌固段。相邻抗滑桩1顶部用桩顶连梁3连接在一起，起到加强挡墙整体性与变形协调性作用。相邻抗滑桩1位于地面和顶部之间所在段用桩间挡土板2连接，形成封闭的挡土结构。为减小抗滑桩上的弯矩，本结构在每个抗滑桩1顶部内侧设有形成力臂的牛腿4，牛腿4另一端设置竖向锚索5，锚索5下端锚入稳定岩层中形成锚索锚固段，其余为锚索自由段。图中a为坡顶，b为坡底，L3为边坡高度， L4为抗滑桩嵌固段，L5为锚索自由段，L6为锚索锚固段。
正常情况下，土压力产生的倾覆弯矩为Mq，由边坡推力合力F和边坡推力合力距坡底距离L2决定。本实用新型利用桩顶牛腿外伸形成力臂，使锚索距桩芯线产生一定距离L1，锚索施加的预应力P与该距离形成抗倾覆弯矩Mk，以此平衡一部分由土压力产生的倾覆弯矩Mq，使得抗滑桩上的弯矩减小，同时也减小桩顶的位移，依此达到减小桩顶的位移和降低工程成本的目的。
由于抗倾覆弯矩Mk的存在减小了抗滑桩倾覆弯矩，可较大规模地降低工程造价、可对岩层走向平缓的边坡进行支挡、扩大了锚拉抗滑桩的适用范围，适用于土木工程中水平锚拉条件差、附近有建筑或基础、复杂地质条件、基础条件差等规模较大的高挖、填方边坡支挡工程。
桩顶牛腿外伸长度根据设计要求确定，不受限制。牛腿的结构形式可以是钢筋混凝土结构，也可以是桁架结构等，不受限制。
本实用新型与具体使用材料无关，可以是钢筋混凝土，也可以是劲性金属材料等；本实用新型也不受抗滑桩截面形状的限制，可以矩形，方形，也可以是圆形等等。
本结构可以独立形成挡土墙，也可以同传统的锚索、锚杆等锚拉结构一起，形成复合竖向锚拉桩挡土墙，其结合方式不受限制。
下面分挖方边坡工程和填方边坡工程对本结构做进一步说明。
实施例1：实施例1用于挖方边坡工程，采用本结构竖向锚拉桩挡土墙，其施工实施顺序为：
1、在上部地面布置抗滑桩成孔（一般为人工开挖成孔）；
2、实施抗滑桩1、牛腿4；
3、实施锚索，牛腿砼达到设计强度后，对锚索施加预应力；
4、实施桩顶连梁；
5、开挖部分桩前土（岩）体，开挖高度以桩间土（岩）体保持稳定为前提；
6、实施已开挖部分桩间挡土板；
7、按（5）、（6）步骤循环施工，直到挡墙完成。
实施例2：实施例2用于填方边坡工程，采用本结构竖向锚拉桩挡土墙，其施工实施顺序为：
1、在下部地面布置抗滑桩，采用开挖方式成孔；
2、抗滑桩1和上部牛腿4一起实施。如果抗滑桩太长，可分段浇注的方法实施；
3、实施锚索5，牛腿4砼达到设计强度后，施加锚索预应力；
4、实施桩顶连梁3；
5、实施桩间板2；
6、实施挡墙后面填土，填土时，需对锚索进行抗水平力保护。
如果边坡较高，采用分层填土循环实施，直到最后完成。
需要说明的是，本实用新型结构体系需按国家相关规范设计计算。设计时，根据边坡高度、地质条件、地面荷载、建筑功能等，调整桩间距、截面尺寸、牛腿的长度，锚索的预加应力，力图达到最安全和经济的目的。
本实用新型的上述实施例仅仅是为说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
Claims (3)
1.竖向锚拉桩挡土墙，包括按一定间距布置的抗滑桩（1），抗滑桩（1）下部嵌入坡底岩层或土层中，形成嵌固段；相邻抗滑桩（1）顶部用桩顶连梁（3）连接在一起，相邻抗滑桩（1）位于地面和顶部之间所在段用桩间挡土板（2）连接，形成封闭的挡土结构；其特征在于：在每个抗滑桩（1）顶部内侧设有形成力臂的牛腿（4），牛腿（4）另一端设置竖向锚索（5），锚索（5）下端锚入稳定岩层中形成锚索锚固段。
2.根据权利要求1所述的竖向锚拉桩挡土墙，其特征在于：所述牛腿（4）为钢筋混凝土结构或桁架结构。
3.根据权利要求1所述的竖向锚拉桩挡土墙，其特征在于：竖向锚索（5）上施加有预应力。
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| CN106638675A (zh) * | 2017-01-11 | 2017-05-10 | 重庆建工住宅建设有限公司 | 一种逆作型钢及竹夹板挡土施工方法 |
| CN115652966A (zh) * | 2022-12-12 | 2023-01-31 | 陕西理工大学 | 一种双臂桩与锚拉钢管复合桩相结合的边坡支护结构及其施工方法 |
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