鋼結(jié)構(gòu)自鉆式中空錨桿加固既有線支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種鋼結(jié)構(gòu)自鉆式中空錨桿加固既有線支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)，該防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置在于路基兩旁的邊坡上，從邊坡底至邊坡頂?shù)倪吰伦o(hù)墻表面上沿路基方向水平垂直交叉布置有角鋼網(wǎng)，角鋼網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)處上設(shè)置有墊板，垂直于邊坡護(hù)墻設(shè)置有貫穿墊板和節(jié)點(diǎn)處深入邊坡地層內(nèi)的中空錨桿，所述中空錨桿內(nèi)部設(shè)置有中空腔。本發(fā)明通過自鉆式中空錨桿在既有擋墻、護(hù)墻后的地層中對加固體產(chǎn)生錨固力，借助墊板、角鋼將錨固力均勻地分?jǐn)偟郊庸腆w墻面，形成的加固體系整體性好，穩(wěn)定性高。
【專利說明】鋼結(jié)構(gòu)自鉆式中空錨桿加固既有線支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵路路基防護(hù)工程，具體涉及適用于地形狹窄的既有線支擋工程病害整治，也適用于鐵路、公路、水利的鋼結(jié)構(gòu)自鉆式中空錨桿加固既有線支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]山區(qū)鐵路地形陡峻，施工場地狹窄，特別是前期設(shè)置了護(hù)墻、擋墻的既有線工程，通常刷坡困難，而采用大型支擋結(jié)構(gòu)工程施工則受場地限制，材料運(yùn)輸、結(jié)構(gòu)施工均不利，且工效低、造價(jià)高。
[0003]目前受到原有建設(shè)時(shí)的經(jīng)濟(jì)條件、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的影響，長期運(yùn)營后既有線的護(hù)墻、擋墻等工程產(chǎn)生了開裂、變形，對其采用局部補(bǔ)漿、修補(bǔ)措施難以滿足安全需要，雖然能消除既有護(hù)墻、擋墻上的局部裂縫、鼓脹變形點(diǎn)，但整體性不好。而由于整體邊坡穩(wěn)定，無滑坡、坍塌等地質(zhì)災(zāi)害，采用框架錨索、肋柱式錨索、錨固樁、錨索樁等加固方案則需要混凝土方量大、鋼材多，經(jīng)濟(jì)性極不適宜。
[0004]因而有必要尋找一種施工便捷、作業(yè)空間要求低、整體性好的輕便加固措施以運(yùn)用于山區(qū)邊坡加固及既有線病害整治。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種鋼結(jié)構(gòu)自鉆式中空錨桿加固既有線支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)，使其能滿足地形陡峻，施工設(shè)備對施工場地要求，同時(shí)提高邊坡加固體系整體性和安全性。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)一種鋼結(jié)構(gòu)自鉆式中空錨桿加固既有線支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)，該防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置在于路基兩旁的邊坡上，從邊坡底至邊坡頂?shù)倪吰伦o(hù)墻表面上沿路基方向水平垂直交叉布置有角鋼網(wǎng)，角鋼網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)處上設(shè)置有墊板，垂直于邊坡護(hù)墻設(shè)置有貫穿墊板和節(jié)點(diǎn)處深入邊坡地層內(nèi)的中空錨桿，所述中空錨桿內(nèi)部設(shè)置有中空腔。
[0007]進(jìn)一步地，所述中控錨桿的一端為鉆頭，鉆頭預(yù)留有漿液出孔。
[0008]再進(jìn)一步地，所述中控錨桿的另一端開設(shè)有灌漿口，其通過墊板設(shè)定的螺帽固定。
[0009]再進(jìn)一步地，地層部分的中控錨桿外側(cè)設(shè)置有連接套。
[0010]再進(jìn)一步地，所述中空腔注入有水泥砂漿。
[0011]再進(jìn)一步地，所述中空錨桿的外徑H為28?35mm，其錨孔直徑h為45飛2mm。
[0012]再進(jìn)一步地，所述中空錨桿與水平面形成的夾角a =15?20°，中空錨桿在地下深度為8?10m。
[0013]再進(jìn)一步地，所述角鋼網(wǎng)的角鋼長度為6?8m，其水平、垂直間距為1.5?3m，水平第一排角鋼距離軌道面高1.(Tl.2m。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0015](I)對既有護(hù)墻、擋墻等支擋工程破壞小，無大的拆除工程量。
[0016]本發(fā)明采用該措施加固的既有邊坡病害工點(diǎn)邊坡現(xiàn)狀穩(wěn)定，僅局部出現(xiàn)開裂、變形等破壞，自鉆式中空錨桿通過在既有護(hù)墻、擋墻外墻上直接呈點(diǎn)狀施作，井字形角鋼安裝則通過錨桿點(diǎn)在外墻上拼裝固定，僅對局部出現(xiàn)大的鼓脹變形的地方進(jìn)行適當(dāng)修補(bǔ)整平，整個施工過程中無大的拆除工作量，施工中對既有邊坡穩(wěn)定性不構(gòu)成威脅。
[0017]實(shí)際實(shí)施中也可以根據(jù)待加固體外墻面的形狀而截?cái)嚅L角鋼，形成小塊框架體系。
[0018](2)加固后形成的支擋防護(hù)體系整體性好，穩(wěn)定性高。
[0019]本發(fā)明通過自鉆式中空錨桿在既有擋墻、護(hù)墻后的地層中對加固體產(chǎn)生錨固力，借助墊板、角鋼將錨固力均勻地分?jǐn)偟郊庸腆w墻面，形成的加固體系整體性好，穩(wěn)定性高。
[0020](3)施工場地要求小，工效高，既有線病害整治中對行車干擾小。
[0021]本發(fā)明中自鉆式中空錨桿成孔、注漿使用的設(shè)備小巧輕便，墊板安裝、錨桿螺母鎖定、井字形角鋼拼裝采用人工或借助小型機(jī)械施作完成。在場地狹小、設(shè)備出入困難、工期緊張的的情況下，有其優(yōu)越性。整個施工工序?qū)κ┕龅匾蟮停瑢扔芯€形成干擾小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的鋼結(jié)構(gòu)自鉆式中空錨桿加固既有線支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)斷面設(shè)計(jì)圖；
[0023]圖2為本發(fā)明的角鋼網(wǎng)的俯視圖；
[0024]圖3為圖2的A-A的截面圖；
[0025]圖4為圖2的B-B的截面圖；
[0026]圖5為圖2的C-C的截面圖；
[0027]圖6為角鋼和中空錨桿結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖中，1.角鋼網(wǎng)，2.節(jié)點(diǎn)處，3.墊板，4.中空錨桿，5.螺帽，6.連接套，7.路基，
H.中空錨桿4的外徑，h.錨孔直徑。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以便本領(lǐng)域技術(shù)人員理解。
[0030]圖中所示一種鋼結(jié)構(gòu)自鉆式中空錨桿加固既有線支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)，該防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置在于路基兩旁的邊坡上，從邊坡底至邊坡頂?shù)倪吰伦o(hù)墻表面上沿路基方向水平垂直交叉布置有角鋼網(wǎng)1，角鋼網(wǎng)I的節(jié)點(diǎn)處2上設(shè)置有墊板3，垂直于邊坡護(hù)墻設(shè)置有貫穿墊板3和節(jié)點(diǎn)處2深入邊坡地層內(nèi)的中空錨桿4，中空錨桿內(nèi)部設(shè)置有中空腔42。中空腔42注入有水泥砂漿。
[0031]中控錨桿4的一端為鉆頭41，鉆頭41預(yù)留有漿液出孔。中控錨桿4的另一端開設(shè)有灌漿口，其通過墊板3設(shè)定的螺帽5固定。
[0032]地層部分的中控錨桿4外側(cè)設(shè)置有連接套6。
[0033]中空錨桿4的外徑為30mm，錨孔直徑為50mm。
[0034]中空錨桿4與水平面形成的夾角a =20°，中空錨桿在地下深度為Sm。
[0035]角鋼網(wǎng)I的角鋼長度為6m，采用焊接鏈接。其水平、垂直間距為1.5?3m，水平第一排角鋼距離軌道面高1.0m。
[0036]工程實(shí)施方法
[0037](一)地質(zhì)調(diào)查[0038]通過現(xiàn)場地質(zhì)測繪、收集既有設(shè)計(jì)資料和勘探，查明既有線護(hù)墻、擋墻的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，查明已有加固型式、結(jié)構(gòu)尺寸、變形破壞特征。
[0039](二)加固設(shè)計(jì)
[0040]結(jié)合實(shí)測斷面，通過檢算，確定自鉆式錨桿的間距、錨桿長度，確定角鋼的截面尺寸。角鋼采用10cm*10cm*16mm角鋼，角鋼每段長宜為6m，采用焊接鏈接；錨桿采用外徑32mm的中空錨桿，錨孔直徑50mm，預(yù)應(yīng)力120KN，進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖不少于6m。自鉆式中空錨桿與水平面呈20°夾角，水平、垂直間距1.5^3m,第一排以距軌面高1.0m控制，錨桿深8~10m。
[0041]井字形角鋼節(jié)點(diǎn)處設(shè)70X80X16mm的鋼質(zhì)墊板，在其上采用螺母鎖定錨桿頭。
[0042](三)施工
[0043]1、坡面清整平順，放樣:
[0044]安排工人清理既有擋護(hù)工程表面，并測量標(biāo)注錨桿孔位，同時(shí)結(jié)合放樣制作角鋼。
[0045]2、施工工序:
[0046]錨桿錨固段試驗(yàn)一坡面自鉆式錨桿成孔一注漿一角鋼拼裝一旋緊螺帽及載鈑一局部破損擋墻修復(fù)。
[0047]3、鋼結(jié)構(gòu)自鉆式中空錨桿施工技術(shù)要求:
[0048](I)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)間距、標(biāo)高、孔深、孔徑施工，根據(jù)鉆進(jìn)速度及渣樣鑒別地層，確保錨桿錨固段的長度。
[0049](2)施工前應(yīng)先進(jìn)行錨桿錨固段試驗(yàn)(拉拔試驗(yàn)或張拉試驗(yàn))；拉拔試驗(yàn)孔可選擇與加固工程地質(zhì)條件相似的現(xiàn)場進(jìn)行，破壞性錨固試驗(yàn)孔數(shù)按各種不同地層各取3根，長度一般取1.0,2.0,4.0m三種，通過試驗(yàn)以便取得巖土體與砂漿錨固體間的極限抗拔強(qiáng)度。
[0050](3)鉆進(jìn)中自鉆式錨桿其錨桿本身即為鉆桿，材質(zhì)應(yīng)符合國家GB8162-87 I標(biāo)準(zhǔn)、高抗張力無縫鋼管；全桿冷軋為T型羅紋。錨桿為外徑32mm的中空錨桿，材質(zhì)應(yīng)符合國家GB8162-87標(biāo)準(zhǔn)。錨頭為耐磨合金鋼鉆頭，并預(yù)留漿液出孔。在前端裝上合金鋼鉆頭，鉆機(jī)將錨桿依設(shè)計(jì)長度分段連續(xù)貫入，采用非預(yù)力式，在錨桿前端裝上凸齒狀錨座，可直接由錨桿內(nèi)部注入水泥砂漿，使錨桿完全錨固在地層中。
[0051](4)注漿錨桿的鉆設(shè)應(yīng)達(dá)規(guī)定深度后采用注漿采用孔底返漿法一次注漿技術(shù)，中途不得停注。以快干水泥砂漿封住孔口，待5-10分鐘再套上載鈑，并鎖上螺帽。視需要進(jìn)行第二次補(bǔ)漿時(shí)，壓力則控制1.(Tl.5MPa。錨孔內(nèi)灌注M30水泥砂漿，水泥、砂、水及添加劑適合本工程施工說明書的相關(guān)規(guī)定，砂漿或水泥漿嚴(yán)禁使用海砂。水灰比宜為0.38、.5，灰砂比宜為0.8^1.5，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定。必要時(shí)可適當(dāng)增加外加劑，外加劑品種和摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定。
[0052](5)角鋼節(jié)點(diǎn)處錨孔應(yīng)切割成孔，豎向角鋼一側(cè)應(yīng)割槽，便于橫向角鋼放置。
[0053](6)錨桿原則上在安裝約24小時(shí)后，應(yīng)將螺帽及載鈑旋緊。載鈑必須在噴射混凝土面，或巖石面呈不規(guī)則形狀 處，亦能將承載力均勻傳遞給錨桿，而不會使錨桿產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。
[0054](7)角鋼需定期進(jìn)行防銹處理。
[0055]施工質(zhì)量檢驗(yàn)
[0056](1)施工前必須進(jìn)行錨桿錨固段試驗(yàn)(拉拔試驗(yàn)或張拉試驗(yàn))；拉拔試驗(yàn)孔可選擇與加固工程地質(zhì)條件相似的現(xiàn)場進(jìn)行，破壞性錨固試驗(yàn)孔數(shù)按各種不同地層各取3根，長度一般取1.0,2.0,4.0m三種，通過試驗(yàn)以便取得巖土體與砂漿錨固體間的極限抗拔強(qiáng)度。
[0057](2)(錨桿孔深允許偏差±50mm ;錨桿長允許偏差±30mm ;施工完畢后對錨桿孔位、間距、角鋼間距進(jìn)行檢測。
[0058](3)必要時(shí)對高陡邊坡做好支擋工程邊坡位移變形觀測，根據(jù)觀測結(jié)果進(jìn)行加固效果的綜合評估，以此判定加固效果和質(zhì)量。
[0059]其它未詳細(xì)說明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。盡管上述實(shí)施例對本發(fā)明做出了詳盡的描述，但它僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，人們還可以根據(jù)本實(shí)施例在不經(jīng)創(chuàng)造性前提下獲得其他實(shí)施例，這些實(shí)施例都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.鋼結(jié)構(gòu)自鉆式中空錨桿加固既有線支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)，該防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置在于路基兩旁的邊坡上，其特征在于:從邊坡底至邊坡頂?shù)倪吰伦o(hù)墻表面上沿路基方向水平垂直交叉布置有角鋼網(wǎng)(1)，角鋼網(wǎng)(I)的節(jié)點(diǎn)處(2)上設(shè)置有墊板(3)，在邊坡護(hù)墻上設(shè)置有貫穿墊板(3 )和節(jié)點(diǎn)處(2 )深入邊坡地層內(nèi)的中空錨桿(4 )，所述中空錨桿內(nèi)部設(shè)置有中空腔(42 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼結(jié)構(gòu)自鉆式中空錨桿加固既有線支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述中控錨桿(4)的一端為鉆頭(41)，鉆頭(41)預(yù)留有漿液出孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼結(jié)構(gòu)自鉆式中空錨桿加固既有線支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述中控錨桿(4)的另一端開設(shè)有灌漿口，其通過墊板3設(shè)定的螺帽(5)固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼結(jié)構(gòu)自鉆式中空錨桿加固既有線支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:地層部分的中控錨桿(4)外側(cè)設(shè)置有連接套(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼結(jié)構(gòu)自鉆式中空錨桿加固既有線支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述中空腔(42)注入有水泥砂漿。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼結(jié)構(gòu)自鉆式中空錨桿加固既有線支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述中空錨桿(4)的外徑H為28?35_，其錨孔直徑h為45?52_。
7.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋼結(jié)構(gòu)自鉆式中空錨桿加固既有線支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述中空錨桿(4)與水平面形成的夾角a =15?20°，中空錨桿在地下深度為8?10m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼結(jié)構(gòu)自鉆式中空錨桿加固既有線支擋防護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述角鋼網(wǎng)(I)的角鋼長度為6?8m，其水平和垂直間距均為1.5?3m，水平自下第一排角鋼距離軌道面高1.(Tl.2m。
【文檔編號】E02D5/74GK103615012SQ201310288566
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月10日
【發(fā)明者】葉春林, 周革, 顧湘生, 趙新益, 何文春, 黃太武, 朱樹念, 陳華明, 王亞飛, 劉勇, 代云山 申請人:中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司