专利名称：框架预应力锚杆加固重力式挡墙支护结构及其施工方法
技术领域：
本发明涉及边坡的支护领域。
背景技术：
以往，对公路及建筑边坡的支护技术多采用重力式挡墙。重力式挡墙的做法可以采用毛石砌筑，也可以采用素混凝土浇筑而成，此种方法主要依靠挡墙的自重和刚度来抵抗墙后土体的侧压力。这种支护技术的缺点在于(1)自重大；O)刚度大，抗震性能差；( 整体稳定性差，抗倾覆能力不足。因此，经常出现挡土墙倾覆和滑移的情况，影响工程设施的安全，这时重力式挡墙则必须进行加固。
发明内容
本发明的目的是提供一种框架预应力锚杆加固重力式挡墙的支护结构及其施工方法。本发明是框架预应力锚杆加固重力式挡墙支护结构及其施工方法，其支护结构中有一横截面形状为梯形的重力式挡墙4，重力式挡墙4后为被加固土体，横梁1、立柱2和其后重力式挡墙4构成空间框架，预应力锚杆3穿过横梁1与立柱2的交叉部位、重力式挡墙 4嵌固于被加固土体内部，在预应力锚杆3的锚固段7周围包裹水泥砂浆，在预应力锚杆3 的自由段13上涂覆有一层防腐材料14，在防腐材料14之外套装PVC塑料套管15，在PVC 塑料套管15周围包裹水泥砂浆，锚头5将预应力锚杆3的端部锚定在横梁1与立柱2的交叉部位，重力式挡墙4所受的土压力通过锚头5传至预应力锚杆3的锚固段7，并通过锚固段7锚固在稳定地层中。本发明的施工方法，其步骤为(1)制作和施工预应力锚杆3 首先在土层中开设孔10，将对中支架11焊接在钢筋锚拉杆12上，将钢筋锚拉杆12放置于孔10中，在锚固段7注入水泥砂浆6，在钢筋锚拉杆12的自由段13上涂抹防腐材料14，然后在自由段13套上PVC塑料套管15，最后在自由段13的孔10中注入水泥砂浆6 ；(2)浇注压顶冠梁8、立柱2和横梁1 在第一根立柱2和第一排横梁1的设计位置处支模，在支模而成的槽内绑扎横梁1、立柱2的钢筋骨架并浇筑混凝土 ；(3)待横梁1、立柱2的混凝土强度达到85%以上时对钢筋锚拉杆12进行预应力张拉，形成预应力锚杆3，用锚具16将与预应力锚杆3紧固连接的锚头5锁死，然后做用于保护锚头5和锚具16的混凝土喷层17 ；(4)按照此步骤施工下一个工作面的预应力锚杆3和横梁1、立柱2，并完成各层预应力锚杆3的张拉与锚固；(5)按照第⑵步工序施工立柱2至立柱2的底端，在立柱2的底端设计位置处施工横梁1，制作其余预应力锚杆3并完成相应工序；
(6)在立柱2的底端对应位置处制作基础桩9 在开设的桩孔内放入钢筋笼，将立柱2的底端外伸钢筋和基础桩9内钢筋焊接连接，浇注基础桩9。本发明的有益效果是通过对原有不稳定的重力式挡墙采用框架预应力锚杆加固，改变结构的受力状态，将原有重力式挡墙的被动受力，转变成一种主动受力结构，施加的预应力提高了边坡的稳定性；在原有重力式挡墙上施加的框架和预应力锚杆可以有效地控制边坡的侧移及变形，同时提高其抗震性能；克服了对不稳定的重力式挡墙拆除重建造价高、工程量大、安全性低、对环境破坏大等缺点；在施工过程中对边坡的扰动性小、采用逆作法施工保证了施工过程的安全；技术简单，便于应用。
图1是本发明结构的立面图，图2是图1中的侧剖面图，图3是本发明的预应力锚杆结构详图，也是施工参照图，图中的钢筋锚拉杆12在施工和施加预应力后的名称为预应力锚杆3。
具体实施例方式本发明是框架预应力锚杆加固重力式挡墙支护结构及其施工方法，如图1、图2、 图3所示，其支护结构中有一横截面形状为梯形的重力式挡墙4，重力式挡墙4后为被加固土体，横梁1、立柱2和其后重力式挡墙4构成空间框架，预应力锚杆3穿过横梁1与立柱2 的交叉部位、重力式挡墙4嵌固于被加固土体内部，在预应力锚杆3的锚固段7周围包裹水泥砂浆，在预应力锚杆3的自由段13上涂覆有一层防腐材料14，在防腐材料14之外套装 PVC塑料套管15，在PVC塑料套管15周围包裹水泥砂浆，锚头5将预应力锚杆3的端部锚定在横梁1与立柱2的交叉部位，重力式挡墙4所受的土压力通过锚头5传至预应力锚杆 3的锚固段7，并通过锚固段7锚固在稳定地层中。预应力锚杆3与水平面所成的锚杆倾角为5° 15°。在实施时，宜采用逆作法，分段施工，即由上而下逐层、分段施工，其施工方法的步骤为(1)制作和施工预应力锚杆3 首先在土层中开设孔10，将对中支架11焊接在钢筋锚拉杆12上，将钢筋锚拉杆12放置于孔10中，在锚固段7注入水泥砂浆6，在钢筋锚拉杆12的自由段13上涂抹防腐材料14，然后在自由段13套上PVC塑料套管15，最后在自由段13的孔10中注入水泥砂浆6 ；(2)浇注压顶冠梁8、立柱2和横梁1 在第一根立柱2和第一排横梁1的设计位置处支模，在支模而成的槽内绑扎横梁1、立柱2的钢筋骨架并浇筑混凝土 ；(3)待横梁1、立柱2的混凝土强度达到85%以上时对钢筋锚拉杆12进行预应力张拉，形成预应力锚杆3，用锚具16将与预应力锚杆3紧固连接的锚头5锁死，然后做用于保护锚头5和锚具16的混凝土喷层17 ；(4)按照此步骤施工下一个工作面的预应力锚杆3和横梁1、立柱2，并完成各层预应力锚杆3的张拉与锚固；(5)按照第(2)步工序施工立柱2至立柱2的底端，在立柱2的底端设计位置处施工横梁1，制作其余预应力锚杆3并完成相应工序；
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(6)在立柱2的底端对应位置处制作基础桩9 在开设的桩孔内放入钢筋笼，将立柱2的底端外伸钢筋和基础桩9内钢筋焊接连接，浇注基础桩9。
权利要求
1.框架预应力锚杆加固重力式挡墙支护结构，有一横截面形状为梯形的重力式挡墙 G)，重力式挡墙(4)后为被加固土体，其特征在于横梁(1)、立柱( 和其后重力式挡墙 (4)构成空间框架，预应力锚杆(3)穿过横梁(1)与立柱O)的交叉部位、重力式挡墙(4) 嵌固于被加固土体内部，在预应力锚杆⑶的锚固段(7)周围包裹水泥砂浆，在预应力锚杆 (3)的自由段(13)上涂覆有一层防腐材料(14)，在防腐材料(14)之外套装PVC塑料套管 (15)，在PVC塑料套管(1 周围包裹水泥砂浆，锚头( 将预应力锚杆(3)的端部锚定在横梁(1)与立柱O)的交叉部位，重力式挡墙(4)所受的土压力通过锚头( 传至预应力锚杆⑶的锚固段(7)，并通过锚固段(7)锚固在稳定地层中。
2.根据权利要求1所述的框架预应力锚杆加固重力式挡墙支护结构，其特征在于预应力锚杆(3)与水平面所成的锚杆倾角为5° 15°。
3.框架预应力锚杆加固重力式挡墙支护结构的施工方法，其步骤为(1)制作和施工预应力锚杆(3)首先在土层中开设孔(10)，将对中支架(11)焊接在钢筋锚拉杆(12)上，将钢筋锚拉杆(12)放置于孔(10)中，在锚固段(7)注入水泥砂浆(6)， 在钢筋锚拉杆(12)的自由段(13)上涂抹防腐材料(14)，然后在自由段(13)套上PVC塑料套管(15)，最后在自由段(13)的孔(10)中注入水泥砂浆(6)；(2)浇注压顶冠梁(8)、立柱⑵和横梁⑴在第一根立柱(2)和第一排横梁⑴的设计位置处支模，在支模而成的槽内绑扎横梁(1)、立柱O)的钢筋骨架并浇筑混凝土 ；(3)待横梁(1)、立柱O)的混凝土强度达到85%以上时对钢筋锚拉杆(1 进行预应力张拉，形成预应力锚杆(3)，用锚具(16)将与预应力锚杆C3)紧固连接的锚头( 锁死， 然后做用于保护锚头(5)和锚具(16)的混凝土喷层(17)；(4)按照此步骤施工下一个工作面的预应力锚杆(3)和横梁(1)、立柱(2)，并完成各层预应力锚杆(3)的张拉与锚固；(5)按照第(2)步工序施工立柱(2)至立柱(2)的底端，在立柱(2)的底端设计位置处施工横梁(1)，制作其余预应力锚杆C3)并完成相应工序；(6)在立柱O)的底端对应位置处制作基础桩(9)在开设的桩孔内放入钢筋笼，将立柱O)的底端外伸钢筋和基础桩(9)内钢筋焊接连接，浇注基础桩(9)。
全文摘要
框架预应力锚杆加固重力式挡墙支护结构及其施工方法，其结构中的预应力锚杆(3)穿过横梁(1)与立柱(2)的交叉部位、重力式挡墙(4)嵌固于被加固土体内部，在预应力锚杆(3)的锚固段(7)周围包裹水泥砂浆，在预应力锚杆(3)的自由段(13)上涂覆有一层防腐材料(14)，在防腐材料(14)之外套装塑料套管(15)，锚头(5)将预应力锚杆(3)的端部锚定在横梁(1)与立柱(2)的交叉部位；其方法生物步骤为制作和施工预应力锚杆(3)；浇注压顶冠梁(8)、立柱(2)和横梁(1)；用锚具(16)将与预应力锚杆(3)紧固连接的锚头(5)锁死；按照此步骤施工下一个工作面的预应力锚杆(3)和横梁(1)、立柱(2)，并完成各层预应力锚杆(3)的张拉与锚固；浇注基础桩(9)。
文档编号E02D5/74GK102251525SQ20111009559
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月12日 优先权日2011年4月12日
发明者叶帅华, 周勇, 朱彦鹏, 毕东涛, 董建华, 马天忠 申请人:兰州理工大学