一种滑裂面加固装置的制作方法

本实用新型属于岩土工程加固领域，具体涉及一种滑裂面加固装置。

背景技术：

滑裂面主要在滑坡现象和基坑、盾构隧道工程中产生。滑坡现象中存在的滑裂面目前已有大量加固方式，但针对软土地区基坑和盾构隧道工程中产生的滑裂面不适用：在基坑工程中，基坑开挖对坑周围土体产生影响，使坑外土体往坑内滑移，从而基坑开挖滑移区和非滑移区之间形成滑裂面；同上，盾构隧道开挖过程中也伴随着周围土体损失，从而使一定范围内的土体向下沉降，沉降区和非沉降区之间形成滑裂面。当对滑裂面控制不当时，基坑和盾构隧道工程中滑裂面的产生往往会对周围环境产生不利影响，主要使周围道路、建筑物和各种设施产生变形甚至破坏，甚至造成人员伤亡。阻止滑裂面的产生或减小滑裂面处相对滑动位移对生命和财产的保护尤为重要。

阻止滑裂面产生或减小滑裂面处相对位移的方法有很多，针对基坑工程中主要采用加大基坑支护结构刚度，从而减小围护结构变形，基坑开挖过程中对周围土体影响减小；针对盾构隧道工程中主要通过性能更好的盾构机控制周围土体的损失。但增大围护结构刚度和减小盾构隧道施工过程中土体损失率对滑裂面的控制有限，技术经济合理性较差。常用在滑坡治理中的锚固技术在基坑和盾构隧道工程中应用困难。

技术实现要素：

为了解决现有的滑裂面加固装置加固性能差、应用困难的缺点，本实用新型提供了一种滑裂面加固装置。

本实用新型采用的技术方案是：

本申请实施例提供一种滑裂面加固装置，包括滑裂面，所述滑裂面为斜面，且所述斜面自所述滑裂面与地表的交线向盾构隧道或基坑向下倾斜延伸；

所述滑裂面上设有所述加固装置，所述加固装置包括自所述滑裂面与地表的交线向盾构隧道或基坑所在方向间隔设置的若干个加固桩组；

所述加固桩组包括若干个沿盾构隧道的长度方向或基坑的长度方向间隔设置并排成一列的若干个加固桩；相邻两加固桩组内的加固桩相互错开；所述加固桩的底端固定嵌设在所述滑裂面以下，所述加固桩的顶端竖直向上延伸并位于所述滑裂面以上。

进一步的，各所述加固桩组相互平行。

进一步的，相邻两加固桩组之间的间距相等。

进一步的，各加固桩组内相邻两加固桩之间的间距相等。

进一步的，所述加固装置包括m个加固桩组，m≥2，且m为正整数；

当n为偶数时，第n列加固桩组内的第k个加固桩位于第n-1列加固桩组内的第k个加固桩和第n-1列加固桩组内的第k+1个加固桩之间的连线的中垂线上；且第n列加固桩组内的第k个加固桩位于第n+1列加固桩组内的第k个加固桩和第n+1列加固桩组内的第k+1个加固桩之间的连线的中垂线上；

当n为奇数时，第n列加固桩组内的第k个加固桩、第k+1个加固桩与第n-1列加固桩组内的第k个加固桩的距离相等；且第n列加固桩组内的第k个加固桩、第k+1个加固桩与第n+1列加固桩组内的第k个加固桩的距离相等；

其中，1≤n≤m，且n为正整数，k为正整数。

进一步的，各加固桩相互平行。

进一步的，所述加固桩呈圆柱体状。

本申请实施例所述的一种滑裂面加固装置的施工方法，包括以下步骤：

(1)在所述滑裂面上最靠近盾构隧道或基坑的位置布置第一列加固桩组的各加固桩的各第一设置位置；

(2)按照预设的相邻加固桩组之间的间距沿着所述斜面向上依次布置第n列加固桩组内的各加固桩的各第n设置位置；相邻两加固桩组内的加固桩相互错开，即：

当n为偶数时，第n列加固桩组内的第k个第n设置位置位于第n-1列加固桩组内的第k个第n-1设置位置和第n-1列加固桩组内的第k+1个第n-1设置位置之间的连线的中垂线上；且第n列加固桩组内的第k个第n设置位置位于第n+1列加固桩组内的第k个第n+1设置位置和第n+1列加固桩组内的第k+1个第n+1设置位置之间的连线的中垂线上；

当n为奇数时，第n列加固桩组内的第k个第n设置位置、第k+1个第n设置位置与第n-1列加固桩组内的第k个第n设置位置的距离相等；且第n列加固桩组内的第k个第n设置位置、第k+1个第n设置位置与第n+1列加固桩组内的第k个第n+1设置位置的距离相等；

(3)依次在各第一设置位置至各第m设置位置上钻孔；

(4)依次在各所述钻孔内浇灌混凝土以形成加固桩。

本实用新型公开了一种滑裂面加固装置，用于对滑裂面进行加固。本实用新型利用插设在滑裂面上的加固加固桩桩身提供嵌固力，为滑裂面提供抗剪力，从而增加滑裂面抗剪强度，对滑裂面进行加固。利用位于滑裂面以下部分的加固桩的嵌固作用和滑裂面以上部分的加固桩的阻隔作用达到加固滑裂面的作用，以达到在基坑开挖、盾构隧道开挖和边坡工程中减弱或阻止滑裂面产生，从而实现减小滑裂面相对滑动的效果。

本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型利用水泥搅拌桩作为加固桩对滑裂面进行加固，相对于现有对软土地区滑裂面进行加固的锚索结构可以大大降低工程施工难度。

2、每一根加固桩都是位于其所在位置滑裂面处，加固桩下半部分位于滑裂面以下，加固桩上半部分位于滑裂面以上，加固桩将加固桩下半部分桩身的嵌固力传递到滑体，提高滑裂面抗剪力，从而可以加固滑裂面。

3、相邻两加固桩组内的加固桩错开布置，而不是相互对齐，可避免两加固桩之间土体滑动，以此进一步起到加固滑裂面的作用。

附图说明

图1是一实施例中本实用新型的正视图。

图2是一实施例中本实用新型的俯视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照附图，本实用新型提供一种滑裂面加固装置，包括滑裂面2，所述滑裂面2为斜面，且所述斜面自所述滑裂面与地表的交线4向盾构隧道3或基坑向下倾斜延伸；

具体的，在修建所述盾构隧道3或所述基坑时，在所述盾构隧道3沿长度方向的两侧或所述基坑沿长度方向的两侧均会出现所述滑裂面2。所述滑裂面2上设有所述加固装置，所述加固装置包括自所述滑裂面与地表的交线4向盾构隧道3或基坑所在方向间隔设置的若干个加固桩组，所述加固桩组包括若干个沿盾构隧道3的长度方向或基坑的长度方向间隔设置并排成一列的若干个加固桩1、6、7；相邻两加固桩组内的加固桩1、6、7相互错开，所述加固桩1、6、7的底端固定嵌设在所述滑裂面以下，所述加固桩1、6、7的顶端竖直向上延伸并位于所述滑裂面2以上。

进一步的，各所述加固桩组相互平行

进一步的，相邻两加固桩组之间的间距相等。

进一步的，各加固桩组内相邻两加固桩1、6、7之间的间距相等。

进一步的，所述加固装置包括m个加固桩组，m≥2，且m为正整数；

当n为偶数时，第n列加固桩组内的第k个加固桩1、6、7位于第n-1列加固桩组内的第k个加固桩1、6、7和第n-1列加固桩组内的第k+1个加固桩1、6、7之间的连线的中垂线(是位于滑坡面2上的中垂线)上；且第n列加固桩组内的第k个加固桩1、6、7位于第n+1列加固桩组内的第k个加固桩1、6、7和第n+1列加固桩组内的第k+1个加固桩1、6、7之间的连线的中垂线上；

当n为奇数时，第n列加固桩组内的第k个加固桩1、6、7、第k+1个加固桩1、6、7与第n-1列加固桩组内的第k个加固桩1、6、7的距离相等；且第n列加固桩组内的第k个加固桩1、6、7、第k+1个加固桩1、6、7与第n+1列加固桩组内的第k个加固桩1、6、7的距离相等；

其中，1≤n≤m，且n为正整数，k为正整数。

进一步的，各加固桩1相互平行。

进一步的，所述加固桩1呈圆柱体状。

具体的，所述加固桩1、6、7长度为2～4m，桩径为1～3m，加固桩组内相邻两加固桩1、6、7之间的间距可根据土拱效应选择，相邻两加固桩组之间的间距可根据滑裂面控制效果进行选择；所述加固桩1、6、7插入滑裂面以下深度为加固桩1、6、7自身长度的一半。

具体的，所述的加固桩1、6、7通过搅拌桩机将混凝土喷入加固桩设置位置所在的钻孔内并充分搅拌，使混凝土和土发生物理和化学变化，从而使得加固桩1、6、7硬结。本实施例采用水泥搅拌桩作为加固桩1、6、7，是因为水泥搅拌桩成本较低，且适用于加固软土滑裂面。

本实施例所述一种滑裂面加固装置的施工方法，包括以下步骤：

(1)按照预设的加固桩组内相邻两加固桩1、6、7之间的间距，在所述滑裂面2上最靠近盾构隧道3或基坑的位置布置第一列加固桩组的各加固桩1、6、7的第一设置位置，各所述第一设置位置沿所述盾构隧道的长度方向或基坑的长度方向设置；

(2)按照预设的相邻加固桩组之间的间距沿着所述斜面向上依次布置第n列加固桩组内的各加固桩1、6、7的各第n设置位置；相邻两加固桩组内的加固桩1、6、7相互错开，即：

当n为偶数时，第n列加固桩组内的第k个第n设置位置位于第n-1列加固桩组内的第k个第n-1设置位置和第n-1列加固桩组内的第k+1个第n-1设置位置之间的连线的中垂线(是位于滑坡面2上的中垂线)上；且第n列加固桩组内的第k个第n设置位置位于第n+1列加固桩组内的第k个第n+1设置位置和第n+1列加固桩组内的第k+1个第n+1设置位置之间的连线的中垂线上；

当n为奇数时，第n列加固桩组内的第k个第n设置位置、第k+1个第n设置位置与第n-1列加固桩组内的第k个第n设置位置的距离相等；且第n列加固桩组内的第k个第n设置位置、第k+1个第n设置位置与第n+1列加固桩组内的第k个第n+1设置位置的距离相等；

(3)依次在各第一设置位置至各第m设置位置上钻孔；

(4)依次在各所述钻孔内浇灌混凝土以形成加固桩1、6、7。

首先，本实用新型利用水泥搅拌桩作为加固桩1、6、7对滑裂面2进行加固，相对于现有对软土地区滑裂面2进行加固的锚索结构可以大大降低工程施工难度。其次，每一根加固桩1、6、7都是位于其所在位置滑裂面2处，加固桩1、6、7下半部分位于滑裂面2以下，加固桩1、6、7上半部分位于滑裂面2以上，加固桩1、6、7将加固桩1、6、7下半部分桩身的嵌固力传递到滑体5，提高滑裂面2抗剪力，从而可以加固滑裂面2。另外，相邻两加固桩组内的加固桩1、6、7错开布置，而不是相互对齐，可避免两加固桩1、6、7之间土体滑动，以此进一步起到加固滑裂面2的作用。

在施工过程中，首先确定滑裂面2具体位置，再确定滑裂面2最下方第1列加固桩组的位置，也就是施工是自所述斜面由下往上展开的，以避免下方施工加固桩1、6、7对上方加固桩1、6、7造成过大影响。然后设置一个相邻加固桩组之间的间距，在第一列加固桩组的上方确定第二列加固桩组的位置。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的例举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。