一种适用于复杂地质条件的劈裂注浆岩石锚桩基础的制作方法

1.本实用新型属于山区风电设施等高耸构筑物基础设计领域，具体涉及一种适用于复杂地质条件的劈裂注浆岩石锚桩基础。


背景技术：

2.风电设施等构筑物因结构高耸，其基础不仅要承受上部结构的竖向荷载，还要承受在风荷载等水平作用下所产生的拉力，这就要求其基础不仅要承受上部竖向荷载产生的压力，还要在水平荷载产生的拉力作用下满足抗拔和抗倾覆要求。此外，此类建/构筑物大多位于山区，地基土多为岩石、碎石，地质条件复杂，开挖难度大，大型施工机械难以开进现场。岩石锚桩基础因其施工便利，被广泛应用于诸如上述建/构筑物的建设工程中，但传统的岩石锚桩基础对岩石的完整性要求较高，限制了其在上述工程中的应用。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种适用于复杂地质条件的劈裂注浆岩石锚桩基础，以解决传统的岩石锚桩基础对岩石的完整性要求较高的问题。
4.本实用新型的技术方案是：一种适用于复杂地质条件的劈裂注浆岩石锚桩基础，在地基上开挖有浅基坑，浅基坑内浇筑有钢筋混凝土承台，钢筋混凝土承台上设有多个预留孔，地基上开设有多个与预留孔位置相对应的注浆孔，注浆孔及预留孔内设有锚筋，注浆孔内劈裂注浆后形成桩芯以及桩芯周围的支脉。
5.作为本实用新型的进一步改进，锚筋上端固定在钢筋混凝土承台顶部。
6.作为本实用新型的进一步改进，锚筋上端设有限位垫板，且锚筋上端设有螺纹段，螺纹段上连接有紧固螺母，限位垫板位于紧固螺母及钢筋混凝土承台之间。
7.作为本实用新型的进一步改进，锚筋的底端设有锚板。
8.作为本实用新型的进一步改进，预留孔呈梅花形布置。
9.作为本实用新型的进一步改进，锚筋位于注浆孔及预留孔中心。
10.作为本实用新型的进一步改进，钢筋混凝土承台的四周均为倾斜面。
11.作为本实用新型的进一步改进，锚筋采用hrb400级钢筋。
12.本实用新型的有益效果是：
13.1. 本实用新型受力性能好。传统的岩石锚桩基础对砂浆和岩石壁的粘结力要求较高，如果施工不善，砂浆收缩后导致其与岩石壁的粘结力下降，降低锚桩基础的受力性能。而本实用新型采用劈裂注浆技术后形成的锚桩基础，浆液可在岩石间的土体、岩石裂隙中劈裂，并在劈裂通道内凝结硬化形成支脉。支脉和桩芯将岩石与土体固结为一个整体，提高了基础与地基土体之间的整体性。桩芯凝结硬化后和锚筋形成一个整体，锚筋具有很强的抗拉能力，能在水平荷载产生的拉力作用下满足抗拔和抗倾覆要求，桩芯与支脉具有很强的抗压能力，能承受上部竖向荷载产生的压力，两者协同工作，受力性能得到优化。
14.2. 本实用新型对地质条件要求低、适用范围广。传统的岩石锚桩基础对岩石的完
整程度和风化程度要求高，而本实用新型采用劈裂注浆技术形成的锚桩基础适用于岩石、碎石、黄土等任何复杂地质条件，能弥补传统岩石锚桩基础的不足。
15.3. 本实用新型在锚筋的底端设置锚板，一是保证了锚筋的稳定，二是保证注浆时，注浆管的下端能套设在锚板上，通过注浆孔、锚板限定了注浆管的位置，继而保证了锚桩基础的性能。
16.4. 本实用新型可进行机械化施工，工程量小、节约建筑材料、施工速度快。传统的岩石锚桩基础钻孔后，需要将水泥砂浆灌入孔内，施工速度慢。而本实用新型利用劈裂注浆技术，在注浆管内置入锚筋，则只需做好注浆管的定位措施，自动化完成注浆过程，工作效率得到极大提高。
附图说明
17.图1是本实用新型的结构示意图；
18.图2是本实用新型注浆前的结构示意图；
19.图3是本实用新型中钢筋混凝土承台的俯视图；
20.图4是本实用新型中锚筋及注浆管的施工示意图。
21.图中：1-地基；2-浅基坑；3-钢筋混凝土承台；4-注浆孔；5-预留孔；6-桩芯；7-支脉；8-锚筋；9-限位垫板；10-紧固螺母；11-锚板；12-注浆管；13-螺纹段；14-倾斜面。
具体实施方式
22.以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
23.实施例1、
24.如图1-图4所示，一种适用于复杂地质条件的劈裂注浆岩石锚桩基础，在地基1上开挖有浅基坑2，浅基坑2内浇筑有钢筋混凝土承台3，钢筋混凝土承台3上设有多个预留孔5，地基1上开设有多个与预留孔5位置相对应的注浆孔4，注浆孔4及预留孔5内设有锚筋8，锚筋8的直径应小于注浆孔4及预留孔5的直径，注浆孔4内劈裂注浆后形成桩芯6以及桩芯6周围的支脉7。
25.锚筋8上端固定在钢筋混凝土承台3顶部。
26.锚筋8上端设有限位垫板9，且锚筋8上端设有螺纹段13，螺纹段13上通过螺纹连接有紧固螺母10，限位垫板9位于紧固螺母10及钢筋混凝土承台3之间。
27.锚筋8的底端焊接有锚板11。
28.预留孔5呈梅花形布置。
29.锚筋8位于注浆孔4及预留孔5中心。
30.钢筋混凝土承台3的四周均为倾斜面14，可以起到散水作用。
31.锚筋8采用hrb400级钢筋，直径为32mm。
32.在基础施工范围内，对场地进行清理、整平，然后在地基1上开挖出浅基坑2。在开挖好的浅基坑2的坑底标出注浆孔4孔位，孔位按梅花形布置。将预留孔5预留好后，对钢筋混凝土承台3进行整体浇筑，钢筋混凝土承台3浇筑并养护完成后，钻孔机进场，钻杆通过预留孔5在岩石或碎石地基1中钻孔。钻孔完成后，将预制好的锚筋8插进注浆孔4内，锚筋8需位于注浆孔4的中心位置。
33.锚筋8放置好后，即开始劈裂注浆，具体步骤为：注浆管12（花管）下端开口，注浆管12直径100mm，管壁10mm，将注浆管12套在锚筋8的外部，插入注浆孔4内，使注浆管12下端口恰好能套在锚板11上。在钢筋混凝土承台3表面的预留孔5孔口处，采用人工方法进行封孔，以免劈裂注浆过程中孔内压力损失。
34.之后连接注浆机和注浆管12，将拌好的浆液以一定的压力注入注浆孔4内。当压力足够大时，岩石、碎石、土体会在浆液压力的作用下，形成劈裂裂缝，浆液在上述裂缝中凝结硬化后即形成支脉7，可提高基础的整体强度。
35.注浆完成后，拔出注浆管12。待注浆孔内浆液凝结硬化，并达到设计强度后，在锚筋8上端套置限位垫板9并拧紧紧固螺母10，将锚筋8固定在混凝土承台3上，提高整体性。然后进行下一孔的注浆，注浆顺序宜为“隔孔而注”。
36.本实用新型提供了一种施工简单、适用性强、适用于复杂地质条件的劈裂注浆岩石锚桩基础，大大提高了基础与地基土体之间的整体性。桩芯6凝结硬化后和锚筋8形成一个整体，锚筋8具有很强的抗拉能力，桩芯6与支脉7具有很强的抗压能力，两者协同工作，提高受力性能。


技术特征：
1.一种适用于复杂地质条件的劈裂注浆岩石锚桩基础，其特征在于：在地基（1）上开挖有浅基坑（2），浅基坑（2）内浇筑有钢筋混凝土承台（3），钢筋混凝土承台（3）上设有多个预留孔（5），地基（1）上开设有多个与预留孔（5）位置相对应的注浆孔（4），注浆孔（4）及预留孔（5）内设有锚筋（8），注浆孔（4）内劈裂注浆后形成桩芯（6）以及桩芯（6）周围的支脉（7）。2.根据权利要求1所述的一种适用于复杂地质条件的劈裂注浆岩石锚桩基础，其特征在于：锚筋（8）上端固定在钢筋混凝土承台（3）顶部。3.根据权利要求2所述的一种适用于复杂地质条件的劈裂注浆岩石锚桩基础，其特征在于：锚筋（8）上端设有限位垫板（9），且锚筋（8）上端设有螺纹段（13），螺纹段（13）上连接有紧固螺母（10），限位垫板（9）位于紧固螺母（10）及钢筋混凝土承台（3）之间。4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种适用于复杂地质条件的劈裂注浆岩石锚桩基础，其特征在于：所述锚筋（8）的底端设有锚板（11）。5.根据权利要求4所述的一种适用于复杂地质条件的劈裂注浆岩石锚桩基础，其特征在于：所述预留孔（5）呈梅花形布置。6.根据权利要求5所述的一种适用于复杂地质条件的劈裂注浆岩石锚桩基础，其特征在于：所述锚筋（8）位于注浆孔（4）及预留孔（5）中心。7.根据权利要求6所述的一种适用于复杂地质条件的劈裂注浆岩石锚桩基础，其特征在于：所述钢筋混凝土承台（3）的四周均为倾斜面（14）。8.根据权利要求7所述的一种适用于复杂地质条件的劈裂注浆岩石锚桩基础，其特征在于：所述锚筋（8）采用hrb400级钢筋。

技术总结
本实用新型公开了一种适用于复杂地质条件的劈裂注浆岩石锚桩基础，属于山区风电设施等高耸构筑物基础设计领域，解决了传统的岩石锚桩基础对岩石的完整性要求较高的问题。本实用新型在地基上开挖有浅基坑，浅基坑内浇筑有钢筋混凝土承台，钢筋混凝土承台上设有多个预留孔，地基上开设有多个与预留孔位置相对应的注浆孔，注浆孔及预留孔内设有锚筋，注浆孔内劈裂注浆后形成桩芯以及桩芯周围的支脉。支脉和桩芯将岩石与土体固结为一个整体，提高了基础与地基土体之间的整体性。桩芯凝结硬化后和锚筋形成一个整体，锚筋具有很强的抗拉能力，桩芯与支脉具有很强的抗压能力，两者协同工作，受力性能得到优化。受力性能得到优化。受力性能得到优化。


技术研发人员：屈夏霞
受保护的技术使用者：中国市政工程西北设计研究院有限公司
技术研发日：2022.03.22
技术公布日：2022/8/2