CN217027038U - 一种能适应填土固结沉降的桩锚结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于岩土工程中的支挡结构设计技术领域，具体公开一种能适应填土固结沉降的桩锚结构，包括抗滑桩，所述抗滑桩的桩顶和地面处向填土侧延伸出两段钢架悬臂梁分别为桩顶悬臂梁和地面处悬臂梁形成“匚”形钢架，贯穿桩顶悬臂梁和地面处悬臂梁设置有竖向预应力锚索，所述锚索上端通过锚固装置固定，下端锚入稳定地层中形成锚固段，锚索外套钢管，所述钢管锚入桩顶悬臂梁，穿过地面处悬臂梁，并锚入滑动面或潜在滑动面下2~3m稳定地层中，通过设置竖直向钢管，避免了锚索自由段与填土直接接触，有效避免了碾压引起锚索变形增大，锚索实际拉力不会增大，有效保证了工程安全。

Description

一种能适应填土固结沉降的桩锚结构

技术领域

本实用新型属于岩土工程中的支挡结构设计技术领域，具体涉及一种能适应填土固结沉降的桩锚结构。

背景技术

桩锚结构是一种重要的挡土结构，通常由抗滑桩与预应力锚索连接构成，具有良好的抵抗边坡水平向变形及节约造价的效果，在边坡工程中广泛使用。挖方边坡中土体一般已经固结完全，土体在竖向和水平向变形较小，对锚索的影响较小；填方边坡工程中，新填土的固结沉降及对地基土的加载作用下，对桩锚结构中锚索的施工、受力均存在较大影响。在填方边坡工程中，一般锚索与水平面呈15°~35°穿过桩身锚入土体内。施工过程中，倾斜的自由段锚索体在回填桩背填土过程中易因填土碾压引起变形，造成预应力损失；施工完成后，因锚索自由段上覆填土厚度不同，在新填土的自重固结作用下，易产生差异沉降，引起自由段各处的变形差，造成预应力损失；锚固体一般倾斜15°~35°锚入原地基土，存在厚度差异的上覆填土也在地基内产生差异附加应力，引起锚固体开裂甚至断裂，造成锚索失效，威胁结构安全；同时因水泥砂浆开裂引起的钢绞线暴露于填土内，将引起钢绞线的锈蚀，降低其使用耐久性。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是研究常规桩锚结构与填土作用的特点，解决背景技术中存在的问题，提供了一种能适应填土固结沉降的桩锚结构。

一种能适应填土固结沉降的桩锚结构：包括抗滑桩，所述抗滑桩的桩顶和地面处向填土侧延伸出两段钢架悬臂梁分别为桩顶悬臂梁和地面处悬臂梁形成“匚”形钢架，贯穿桩顶悬臂梁和地面处悬臂梁设置有竖向预应力锚索，所述锚索上端通过锚固装置固定，下端锚入稳定地层中形成锚固段，锚索外套钢管，所述钢管锚入桩顶悬臂梁，穿过地面处悬臂梁，并锚入滑动面或潜在滑动面下2~3m稳定地层中。

上述方案是基于填土边坡新填土的自重固结沉降的特点，提出一种竖直向打入的锚索，可有效避免上述锚索失效及耐久性丧失问题。

思路如下：第一步，考虑到填土竖直向沉降的特点，水平向表现为不均匀沉降，将锚索方向调整为竖直向；第二步，桩顶向填土侧延伸出一段悬臂梁，作为锚索的反力结构；第三步，填土后期沉降过程中会产生一定的水平向位移，增大水平向土压力，通过填土段锚索设置钢管，增加抗剪，抵抗水平向变形；第四步，桩与地面相交处向填土侧延伸出一段悬臂梁，与桩顶悬臂梁一同固定填土内的钢管；第五步，新填土边坡的堆载作用，对天然地基土产生剪切破坏作用，会出现潜在滑动面，该滑动面附近，也应考虑一定的措施增大锚索的抗剪能力，用以抵抗该位置处的蠕变，进一步减少预应力损失，提高耐久性。

本实用新型专利结构的工作原理：填土压力对桩产生水平向的推力，桩向临空侧产生变形，引起上部悬臂梁向上旋转。预应力锚索通过预加的向下的力平衡上部悬臂梁向上旋转效应，因而减少桩的水平向位移；通过上部及下部悬臂梁对锚索穿过的钢管形成约束，用以抵抗填土及地基潜在滑动面附近的水平向变形，阻隔了填土对锚索的垂直向和水平向作用。

本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型锚索为竖直向，桩背填土施工较常规桩锚填土施工更为简单；

2.通过设置竖直向钢管，避免了锚索自由段与填土直接接触，有效避免了碾压引起锚索变形增大，锚索实际拉力不会增大，有效保证了工程安全。

3.锚索在天然地基水泥砂浆包裹段为竖直，上覆填土堆载不会产生差异沉降，避免了常规斜向锚固段因差异沉降引起水泥砂浆开裂，增强了桩锚结构的使用承载能力及耐久性。

4.桩与悬臂梁形成的“匚”形钢架，对钢管形成约束，增加了锚索的抗剪能力，结构的可靠性更高。

附图说明

图1为抗滑桩与预应力锚索连接示意图；

图2为预应力锚索结构图；

图3为预应力锚索A-A部剖面图；

图4为预应力锚索B-B部剖面图；

图5为预应力锚索C-C部剖面图；

图6为预应力锚索D-D部剖面图；

图7为预应力锚索E-E部剖面图；

图8为抗滑桩与悬臂梁钢筋锚固要求图；

图中：1-抗滑桩，2-封锚砼，3-锚具，4-桩顶悬臂梁，5-钢管，6-地面处悬臂梁，7-隔离支架，8-钢绞线，9-水泥浆，10-承载体，11-锚孔，12-保护套管，13-架线环，14-注浆管，15-悬臂梁纵向钢筋。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例。本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。实施例中未注明具体技术、连接关系或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术、连接关系、条件或者按照产品说明书进行。所用材料、仪器或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

结合图1-8所示，一种能适应填土固结沉降的桩锚结构：包括抗滑桩1，抗滑桩的桩顶和地面处向填土侧延伸出两段钢架悬臂梁分别为桩顶悬臂梁4和地面处悬臂梁6形成“匚”形钢架，贯穿桩顶悬臂梁4和地面处悬臂梁6设置有竖向预应力锚索，锚索上端通过锚固装置固定，下端锚入稳定地层中形成锚固段，锚索外套钢管5，钢管5锚入桩顶悬臂梁4，穿过地面处悬臂梁6，并锚入滑动面或潜在滑动面下2~3m稳定地层中，其中锚固装置包括锚具3和设置于锚具顶部的封锚砼2。

通过填土段钢管5外设保护套管12；钢管5与保护套管12间注入防腐材料，钢管于锚孔11内设隔离支架7，起隔离防腐作用；锚孔11为使锚索固定于地下而设置的地下孔道，钢管于锚孔11内设钢绞线隔离支架7即钢管5与地下土层之间设置隔离支架，优选的设置于滑动面或潜在滑动面附近，锚孔11内置锚索钢绞线，并设置注浆管14，通过架线环13，将锚孔11内的钢绞线环聚，通过锚索承载体10（为成品，一般由高密度聚乙烯或者钢绞线制成，可由市场购买）将钢绞线数量进行2、4、6数量的分散，设置完成后，使用水泥浆9将锚索钢绞线8锚固于原状地基土层内。

待填土回填完成后，锚索钢绞线8通过锚具3进行张拉锁定，原状天然地基内通过承载体10对水泥浆9形成压力，压力由土层与水泥浆9的粘结力进行平衡；填土完成后，达到工作状态时，填土对抗滑桩形成水平向推力，引起桩加桩顶悬臂钢架结构旋转，锚索锁定后，悬臂端部下拉，可有效减少桩顶水平位移。

具体的，一种能适应填土固结沉降的桩锚结构具体施工方法为：

1、施工抗滑桩孔；隔桩孔施工锚孔。

2、安放桩钢筋笼；隔桩安放锚索。

3、如图8所示，预埋桩顶悬臂梁和地面处悬臂梁的纵向钢筋15，并满足35d锚固长度要求；

4、锚索上端穿过悬臂梁钢筋笼，且锚索外钢管5穿过填土段至潜在滑动面以下2~3m稳定地层，过填土段钢管5外穿防护套管；

5、抗滑桩及悬臂梁混凝土浇筑；锚索注浆。

6、桩背侧填土至桩顶，张拉锚索至锁定值。

7、进一步填土至填方边坡成型。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种能适应填土固结沉降的桩锚结构，其特征在于，包括抗滑桩，所述抗滑桩的桩顶和地面处向填土侧延伸出两段钢架悬臂梁分别为桩顶悬臂梁和地面处悬臂梁形成“匚”形钢架，贯穿桩顶悬臂梁和地面处悬臂梁设置有竖向预应力锚索，所述锚索上端通过锚固装置固定，下端锚入稳定地层中形成锚固段，锚索外套钢管，所述钢管锚入桩顶悬臂梁，穿过地面处悬臂梁，并锚入滑动面或潜在滑动面下2~3m稳定地层中。

2.根据权利要求1所述的一种能适应填土固结沉降的桩锚结构，其特征在于，所述钢管暴露于填土内部分外套防腐保护套管。

3.根据权利要求1所述的一种能适应填土固结沉降的桩锚结构，其特征在于，所述锚索为压力分散型锚索，锚索设置有2-6根钢绞线。

4.根据权利要求3所述的一种能适应填土固结沉降的桩锚结构，其特征在于，锚索位于稳定地层的锚固段通过设置锚索承载体分散压力改变钢绞线数目。

5.根据权利要求1所述的一种能适应填土固结沉降的桩锚结构，其特征在于，钢管位于滑动面或潜在滑动面位置附近与土层之间设置有钢绞线隔离支架。

6.根据权利要求1所述的一种能适应填土固结沉降的桩锚结构，其特征在于，所述锚固装置包括锚具和设置于锚具顶部的封锚砼。

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