定制式预应力锚索反力梁安装结构的制作方法

本实用新型涉及基坑支护领域，特别涉及一种定制式预应力锚索反力梁安装结构。

背景技术：

基坑支护施工中的桩锚支护，是指护坡桩与预应力锚索的组合使用，以获得基坑侧壁的稳定支护效果，这种结构尤其适合于基坑放坡空间有限且土质较软的场合。

在桩锚支护中，为了保证预应力锚索可以有效张拉于护坡桩与坡面的面层之间，需要在面层上设置钢筋砼结构的反力梁，以给锚索提供张拉反力，使其可以将面层与护坡桩之间的土体锚固，以形成护坡结构。

但是，反力梁的钢筋砼结构需要现场制作反力梁钢筋笼，然后安装钢筋笼并支模板，最终浇注形成反力梁，针对大规模施工，绑扎钢筋笼的时间较长、过程较为繁琐，拆装模板的过程较为不便。而对于复杂的地形地势下，护坡桩并不会保持对称，尤其是碰到异形、非对称桩体或不对称梁时，想要在桩间张拉锚索并制作反力梁，传统的钢筋砼结构施工更加复杂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种定制式预应力锚索反力梁安装结构，其通过模块化的反力梁构件，相互之间通过连接钢梁固定，形成一体式反力梁，取代现有的钢筋砼结构的反力梁，利用拼装形成一体式反力梁结构，提高反力梁的适用性。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种定制式预应力锚索反力梁安装结构，应用于基坑的侧壁上，包括护坡桩以及设置于相邻护坡桩之间的预应力锚索，压紧固定至护坡桩侧面的固定钢梁、通过预应力锚索固定至基坑的侧壁上的活动钢梁，以及焊接固定于固定钢梁和活动钢梁之间的连接钢梁，所述固定钢梁、连接钢梁以及活动钢梁内均设置有浇注内腔，且所述浇注内腔灌注有混凝土或灌浆体，所述预应力锚索穿过活动钢梁并锚固至基坑的土体内。

通过采用上述技术方案，固定钢梁压紧于护坡桩上，内部灌注混凝土或灌浆体后形成一段钢板混凝土梁结构；由于预应力锚索的锚固角度有设计尺寸，因此，将与预应力锚索直接相连的钢梁做成活动钢梁，可以便于在张拉预应力锚索时调整活动钢梁角度以使其适应预应力锚索的锚固角度，调整后按照固定钢梁的方式灌注混凝土或灌浆体形成另一段钢板混凝土梁结构；固定钢梁和活动钢梁焊接好后，用钢板将两个钢梁之间的区域密封形成一个带有浇注内腔的连接钢梁结构。连接钢梁直接视现场安装的固定钢梁和活动钢梁的安装后位置而制作，可以最大限度的适应不同的护坡桩排布形式以及地形地势的情况。这种方式下固定钢梁的形状尺寸在选定护坡桩的直径后即可进行预制，而活动钢梁在预应力锚索选定后即可进行预制，两者之间的连接钢梁依据现场间隙选用即可，安装灵活，省去了绑扎钢筋笼以及支模板以及拆卸模板的过程，施工较为简单，且灌注后连成一体的反力梁受力情况较好，其中钢梁部分增加整体强度和受力后的抗变形刚度，内部的混凝土或者灌浆体凝固后辅助钢梁一起提供预应力锚索以反力，使其可靠将锚固力传递至护坡桩并拉紧基坑侧壁土体。

优选地，所述活动钢梁朝向相邻两固定钢梁的两个侧面上各设置有一螺杆，两根所述螺杆共线设置，所述固定钢梁的侧面上距离护坡桩不同距离处设置有若干插孔。

通过采用上述技术方案，螺杆插入插孔内，使得活动钢梁可以相对于固定钢梁做焊接连接钢梁前的预固定，然后调整预应力锚索的张拉角度时，共线的螺杆在两个相邻固定钢梁上的插孔内进行旋转，以适应预应力锚索的锚入角度，固定后再焊接连接钢梁共同固定。多个插孔的设置可以通过调整螺杆插入的孔位，调整活动钢梁与基坑侧壁的面层之间的距离，以使活动钢梁抵住基坑侧壁的面层。

优选地，所述活动钢梁包括用于固定螺杆且端部抵触基坑的侧壁的侧板、供预应力锚杆穿过的带孔的前板、带有灌入孔的顶板，以及封闭侧板下端和前板形成浇注内腔的底板。

通过采用上述技术方案，前板带孔供预应力锚杆穿出，顶部预留灌入孔，则在浇筑后，除去两个预留孔的位置，活动钢梁完全包覆浇注内腔内填充的混凝土或灌浆体，形成的结构类似于保留钢模板的梁结构，结构刚度和稳定性较好。

优选地，所述顶板、底板和侧板与基坑的侧壁抵触的端面上设置有弹性材料制成的第一密封件。

通过采用上述技术方案，活动钢梁在安装之初是以螺杆和插孔的连接做预定位的，而在预应力锚索扎拉后，其拉力将其压紧至基坑侧壁的面层上，活动钢梁在被拉紧后与基坑侧壁之间的密封性，直接影响浇注内腔的灌浆效果，因此，利用压紧力使第一密封件形变从而密封，以保证灌注时混凝土或灌浆体不会从缝隙流出。

优选地，所述预应力锚索与前板接触的位置处设置有堵浆装置。

通过采用上述技术方案，预应力锚索需要适应预设的张拉角度，因此，活动钢梁的前板上的孔要稍稍大于预应力锚索的直径尺寸，以便于调整预应力锚索的张拉角度，但是在灌注时，孔与预应力锚索之间的缝隙会有渗漏，以堵浆装置密封该位置，以避免泄漏。

优选地，所述固定钢梁与护坡桩接触的面上设置有弹性材料制成的第二密封件。

通过采用上述技术方案，固定钢梁与护坡桩之间的固定，也仅为一种预固定，其实际固定的力是预应力锚索的张拉力通过连接钢梁传递过去的部分，因此，以第二密封件作为固定钢梁与护坡桩之间的密封件，以传递过来的张拉力使第二密封件变形，以较佳地密封固定钢梁与护坡桩之间的缝隙。

优选地，所述固定钢梁与护坡桩相固定的一端设置有形状尺寸适配与护坡桩外壁形状的弧形结构。

通过采用上述技术方案，弧形结构使得固定钢梁与护坡桩侧壁贴合密实，以更加可靠的传递力。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：固定钢梁压紧于护坡桩上，内部灌注混凝土或灌浆体后形成一段钢板混凝土梁结构；由于预应力锚索的锚固角度有设计尺寸，因此，将与预应力锚索直接相连的钢梁做成活动钢梁，可以便于在张拉预应力锚索时调整活动钢梁角度以使其适应预应力锚索的锚固角度，调整后按照固定钢梁的方式灌注混凝土或灌浆体形成另一段钢板混凝土梁结构；两段梁通过连接钢梁焊接相连以形成一个整体的反力梁进行力的传递。这种方式下固定钢梁的形状尺寸在选定护坡桩的直径后即可进行预制，而活动钢梁在预应力锚索选定后即可进行预制，两者之间的连接钢梁依据现场间隙选用即可，安装灵活，省去了绑扎钢筋笼以及支模板以及拆卸模板的过程，施工较为简单，且灌注后连成一体的反力梁受力情况较好，其中钢梁部分增加整体强度和受力后的抗变形刚度，内部的混凝土或者灌浆体凝固后辅助钢梁一起提供预应力锚索以反力，使其可靠将锚固力传递至护坡桩并拉紧基坑侧壁土体。

附图说明

图1是定制式预应力锚索反力梁安装结构的等轴测视图；

图2是为显示螺杆的位置而拆去连接钢梁的顶板后，定制式预应力锚索反力梁安装结构的另一视角视图；

图3是活动钢梁与护坡桩以及基坑侧壁之间的杆状关系视图。

图中，1、护坡桩；2、预应力锚索；3、固定钢梁；30、弧形结构；31、第一灌入孔；32、插孔；4、活动钢梁；40、前板；41、顶板；410、第二灌入孔；42、侧板；5、连接钢梁；50、带孔顶板；51、连接侧板；6、螺杆；7、第一密封件；8、第二密封件；9、堵浆装置；10、基坑侧壁。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

一种定制式预应力锚索反力梁安装结构，如图1中所示包括有若干护坡桩1，以及张拉于相邻护坡桩1之间的桩间土体内的预应力锚索2，护坡桩1与预应力锚索2共同形成基坑支护结构中的桩锚支护。

为了使预应力锚索2可以提供足够的锚固力，一般需在护坡桩1之间设置反力梁，本方案中的反力梁包括以下几个部分：

（1）固定钢梁3，固定于护坡桩1的侧壁上，其包括与护坡桩1的侧面贴合的上壁和下壁，以及位于上下壁两侧的左右壁，上壁和下壁之间远离护坡桩1的端部固定有前壁，五块壁板共同围合形成一个开口朝向护坡桩1的封闭结构，封闭结构内部形成浇注内腔，用于灌注混凝土或者灌浆体形成梁结构，为了便于向浇注内腔内灌注灌浆体和混凝土，在上壁上预留有第一灌入孔31，后期浇灌时插入注浆管或者其他注浆设备。

为了增加固定钢梁3与护坡桩1之间的力的传递效果，上壁和下壁上与护坡桩1抵触的一端均设置有弧形结构30，弧形结构30的弧形尺寸适配于护坡桩1的外壁尺寸，以使两者可靠贴合压紧，传递力的作用。

为了增加固定钢梁3与护坡桩1之间的压紧效果，以密封固定钢梁3与护坡桩1之间的接触处缝隙，在固定钢梁3与护坡桩1之间的接触处设置有第二密封件8，起采用弹性或者柔性材料制成，但不应当被灌注至浇注内腔的灌浆体或混凝土腐蚀，以使灌注的材料从灌注后到终凝前的时间段内保持可靠密封。

（2）活动钢梁4，其整体为一端开口的矩形体设置，开口朝向护坡桩1之间的桩间土面层。具体来说，包括前板40、顶板41以及两块侧板42，前板40上穿设预应力锚索2，顶板41上开设有第二灌入孔410，用于向五块板之间形成的浇注内腔中灌注混凝土或者其他灌注体，为了密封浇注内腔上与基坑侧壁10的面层之间的接触缝隙，与基坑侧壁10的面层接触的板体边沿均设置第一密封件7，其结构和作用类似于第二密封件8。

如图2和图3中所示，预应力锚索2在基坑设计时，依据基坑的尺寸以及基坑侧壁10的放坡坡度，预应力锚索2的锚入角度需要调整。因此，活动钢梁4的两个侧板42上各设置有一根螺杆6，与之配合的，固定钢梁3的左右壁上设置若干插孔32，根据预制的活动钢梁4的实际尺寸，将螺杆6插入不同的插孔32内，以使活动钢梁4的端部抵触基坑侧壁10的面层上，为了适应预应力锚索2的不同锚固角度，同一个活动钢梁4上的两根螺杆6共线，以使活动钢梁4可以绕螺杆6转动，适应预应力锚索2。若干插孔32沿水平方向分布，并且，除了插入螺杆6的插孔32外，其余插孔32在灌注浇注内腔之前需要堵死。

为了密封预应力锚索2与前板40上的穿出孔的间隙，预应力锚索2与前板40之间设置有堵浆装置9，其可以为密封圈或者其他形式的密封结构，本方案中利用压紧在前板40上的锚杆盘作为堵浆装置9，以防止浇注时混凝土或者注浆体从这个位置发生泄漏。

（3）连接钢梁5，由于固定钢梁3和活动钢梁4之间为独立安装灌注，两者之间的力的传递需要通过连接钢梁5实现。具体来说，连接钢梁5包括底板（图中无法示出，因此未做标注）、带孔顶板50以及连接侧板51，三块板焊接于相邻的固定钢梁3和活动钢梁4上，以连接两者形成整体，焊接后的板体配合固定钢梁3的左/右壁和活动钢梁4的侧板42，形成封闭的浇注内腔，通过带孔顶板50上的孔进行浇注，使之与固定钢梁3和活动钢梁4形成整体。连接钢梁5的带孔顶板50、连接侧板51以及底板均参照安装好的固定钢梁3和活动钢梁4的安装结果进行选择，以适应不同地形情况。三段梁连成整体，传递力的作用。

实施例2

一种实施例1中的定制式预应力锚索反力梁安装方法：

步骤1 根据施工设计参数，预制若干固定钢梁3和活动钢梁4，并准备足够数量的预应力锚索2；

步骤2 将第一密封件7和第二密封件8安装至活动钢梁4和固定钢梁3上；

步骤3 首先用焊接筋头或者其他形式，将固定钢梁3预固定至护坡桩1的侧壁上，然后将活动钢梁4除去底板的部分与预应力锚索2穿接，并按照预设角度张拉角度将预应力固定；

步骤4 将活动钢梁4的地板焊接固定，在活动钢梁4的全部板体与基坑侧壁10的面层之间形成浇注内腔，并浇注；

步骤5 在固定钢梁3和活动钢梁4之间焊接连接钢梁5，以形成整体传力结构，此时，固定钢梁3通过连接钢梁5接受预应力锚索2传递的张拉力，其上的预定位结构可以去除；

步骤6 浇注固定钢梁3和活动钢梁4的浇注内腔，待终凝后形成整体式的反力梁。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。