軟土地基可回收式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種軟土地基可回收式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，錨索結(jié)構(gòu)由水泥土錨固樁，錨索體系和錨頭固定端組成。水泥土錨固樁由旋噴鉆頭和鉆桿通過旋噴和攪拌組合工藝形成，旋噴鉆頭上部設(shè)置有固定攪拌葉片和可伸展攪拌葉片；環(huán)形錨索繞行管穿過錨固板上的錨索穿孔，與錨索隔離管連接；錨索從一端錨索隔離管穿入，經(jīng)錨固板及環(huán)形錨索繞行管后，從另一端錨索隔離管穿出，錨索與水泥土隔離，可實現(xiàn)錨索回收；錨頭固定端由承壓托板、調(diào)平層及錨具組成。本實用新型克服了軟土地基難于先成孔后植入錨索的難題，同時實現(xiàn)錨索回收利用，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟效益。
【專利說明】軟土地基可回收式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種軟土地基可回收式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，適用于軟土地區(qū)建筑物抗浮、抗傾覆施工。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷向縱深方向發(fā)展，地下室及地下建筑物越來越多；尤其是當建筑地區(qū)為軟土地區(qū)時，由于軟土地區(qū)地下水豐富土體的空隙存有大量的地下水，當建筑物基礎(chǔ)埋藏較深時，結(jié)構(gòu)的重量包括靜荷載不足以抵抗地下水的浮力時，將發(fā)生上拱或上浮失穩(wěn)破壞，影響結(jié)構(gòu)的正常使用，必須增加結(jié)構(gòu)重量或?qū)⑵溴^固于下臥層中，以增強結(jié)構(gòu)對豎向位移的抵抗能力。
[0003]現(xiàn)有的抗浮技術(shù)措施主要有:壓載抗浮技術(shù)、抗浮樁技術(shù)、抗浮錨桿技術(shù)等。壓載抗浮技術(shù)是由于建筑物因結(jié)構(gòu)自重小于地下水浮力而可能發(fā)生上浮，因此最簡便、最直接的措施就是增加結(jié)構(gòu)自重；雖然增加覆土厚度或增加底板厚度對地下結(jié)構(gòu)抗浮很有效，但基礎(chǔ)埋深勢必增加，地下水浮力也相應(yīng)增加?？垢都夹g(shù)是利用樁體自重和樁側(cè)摩阻力來提供抗拔力，是一種常用的抗浮技術(shù)措施，抗浮樁樁型種類多，如人工挖孔樁、鉆孔樁和預(yù)應(yīng)力管樁等；但抗浮樁也存在缺點，由于樁與柱相連，使抗浮樁的間距太大，需要很厚的底板才能抵抗浮力產(chǎn)生的附加彎矩和剪力，因此除樁的造價高外底板的造價也很高?？垢″^桿技術(shù)主要是將錨桿埋入土體深處成為受拉桿件，承受由土壓力、水壓力或其它荷載所產(chǎn)生的拉力，在軟土地區(qū)，采用抗浮錨桿是一種普遍的進行抗浮處理的措施；但許多錨桿在完成抗浮功能后與建筑物一起長埋于地下，形成地下垃圾。
[0004]綜上所述，雖然現(xiàn)有基礎(chǔ)抗浮施工方法在適宜的工程條件下能取得較好的使用效果，但仍存在需要改進之處。鑒于此，根據(jù)目前工程實際的需要，亟需實用新型一種能有效承受軟土中的水壓力以及抗浮、抗傾覆等產(chǎn)生的拉力和剪力，同時實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力錨索可回收的軟土地基可回收式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種改抗浮、抗傾覆能力強，同時實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力錨索回收重復(fù)利用的可回收式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)及施工方法。
[0006]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0007]這種軟土地基可回收式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，錨索結(jié)構(gòu)由水泥土錨固樁，錨索體系和錨頭固定端組成；水泥土錨固樁由旋噴鉆頭和鉆桿通過旋噴和攪拌組合工藝形成，旋噴鉆頭上部設(shè)置有固定攪拌葉片2和可伸展攪拌葉片；鋼護管上設(shè)置有固定端板和擴張鋼板；底部錨固板和中間錨固板上均設(shè)置有錨索穿孔、排土孔及限位槽；環(huán)形錨索繞行管穿過錨固板上的錨索穿孔，與錨索隔離管連接；錨索從一端錨索隔離管穿入，經(jīng)錨固板及環(huán)形錨索繞行管后，從另一端錨索隔離管穿出，錨索與水泥土隔離，實現(xiàn)錨索回收；錨頭固定端由承壓托板、調(diào)平層及錨具組成。
[0008]作為優(yōu)選:所述固定攪拌葉片和可伸展攪拌葉片通過鉸接連接，可伸展攪拌葉片可繞鉸接點自收攏于固定攪拌葉片到旋轉(zhuǎn)。完全展開，鉆桿順時針旋轉(zhuǎn)時可伸展葉片收攏，逆時針旋轉(zhuǎn)時可伸展葉片展開。
[0009]作為優(yōu)選:所述底部錨固板和中間錨固板均呈中空環(huán)形，錨固板上設(shè)置有錨索穿孔，錨索穿孔均勻布置與錨固板上；錨固板上同時設(shè)置有排土孔，位于相鄰兩個錨索穿孔之間；錨固板上還設(shè)置有限位槽，呈軸對稱布置，限位槽寬度與擴張鋼板寬度相同。。
[0010]作為優(yōu)選:所述固定端板和擴張鋼板鉸接連接，擴張鋼板可繞鉸接點旋轉(zhuǎn)，鋼護管位于鉆桿外側(cè)，與鉆桿同心設(shè)置。
[0011]作為優(yōu)選:所述環(huán)形錨索繞行管由鋼管預(yù)制而成，環(huán)形錨索繞行管設(shè)置有兩個管口，管口穿越錨索穿孔，與錨索隔離管連接，底部環(huán)形管道與底部錨固板和中間錨固板外側(cè)邊線契合。
[0012]作為優(yōu)選:所述承壓托板呈圓環(huán)形。
[0013]作為優(yōu)選:所述調(diào)平層采用混凝土澆筑而成。
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015](1)本實用新型采用由錨固板、錨索隔離管和環(huán)形錨索繞行器組合而成的錨索體系，錨索從一端錨索隔離管傳入，經(jīng)過環(huán)形錨索繞性管及錨固板，從另一端的錨索隔離管穿出，形成“U”形錨索穿行路線，錨索與軟土層隔離，便于錨索的回收。
[0016](2)采用特制的鉆頭及鉆桿，通過高壓旋噴攪拌的方法，將鉆桿及錨索體系壓入土體，打設(shè)至設(shè)計深度后，鉆桿提升并旋噴噴漿攪拌形成水泥土樁，通過高壓旋噴形成大直徑水泥土錨固樁，使軟土變成具有較高強度的水泥土錨固樁，有效提高土體的承載力。
[0017](3)采用帶攪拌葉片旋噴鉆頭，鉆頭上部設(shè)置一對對稱的固定葉片，固定葉片，固定葉片外伸端連接伸展葉片，兩者鉸接連接，當鉆桿逆時針旋轉(zhuǎn)時伸展葉片通過慣性向外側(cè)打開，鉆桿順時針旋轉(zhuǎn)時伸展葉片向內(nèi)收攏，攪拌葉片的設(shè)置能將鉆頭噴出的水泥漿與軟土進行充分混合及攪拌，形成水泥土樁。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型軟土地基可回收式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)的立體圖；
[0019]圖2是本實用新型旋噴鉆桿的立體圖；
[0020]圖3是本實用新型鋼護管的立體圖；
[0021]圖4是本實用新型鋼護管與錨固板組合的結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖5是本實用新型錨固板與環(huán)形錨索繞行管組合的結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖6是圖5的俯視圖；
[0024]圖7是圖5的仰視圖；
[0025]圖8是圖5的剖面圖；
[0026]圖9是本實用新型錨索體系組裝完成結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖10是本實用新型軟土地基可回收式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)施工流程圖。
[0028]附圖標記說明:旋噴鉆頭1，固定攪拌葉片2，可伸展攪拌葉片3，鉆桿4，環(huán)形錨索繞行管5，底部錨固板6，鋼護管7，固定端板8，擴張鋼板9，中間錨固板10，錨索穿孔11，排土孔12，限位槽13，錨索隔離管14，錨索15，調(diào)平層16，承壓托板17，錨具18，軟土層19，水泥土錨固樁20。

【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步描述。雖然本實用新型將結(jié)合較佳實施例進行描述，但應(yīng)知道，并不表示本實用新型限制在所述實施例中。相反，本實用新型將涵蓋可包含在有附后權(quán)利要求書限定的本實用新型的范圍內(nèi)的替換物、改進型和等同物。
[0030]參照圖1?10所示，軟土地基可回收式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)主要由旋噴鉆頭1、鉆桿4、環(huán)形錨索繞行管5、底部錨固板6、鋼護管7、中間錨固板10和錨索隔尚管14等部分組成。
[0031]鉆頭采用帶攪拌葉片的旋噴鉆頭1，旋噴鉆頭1上部設(shè)置一對對稱的固定攪拌葉片2，固定攪拌葉片2與旋噴鉆頭1焊接連接，固定攪拌葉片2采用厚度為12mm、高度為60mm、長為80mm的Q235鋼制作而成，固定攪拌葉片2外伸端連接可伸展攪拌葉片3，兩者鉸接連接，可伸展攪拌葉片3旋轉(zhuǎn)角度為180°，可伸展攪拌葉片3采用厚度為12_、高度為30mm、長度為80mm的Q235鋼制作而成。
[0032]鉆桿4采用直徑為100mm，壁厚為10mm的無縫鋼管，鉆桿4順時針旋轉(zhuǎn)時可伸展攪拌葉片3收攏，逆時針旋轉(zhuǎn)時可伸展攪拌葉片3打開。
[0033]鋼護管7采用直徑為200mm，壁厚為10mm的無縫鋼管，在鋼護管7上根據(jù)設(shè)計錨固板的位置設(shè)置固定端板8和擴張鋼板9，固定端板8和擴張鋼板9均采用強度等級為Q235的鋼板制作而成，固定端板8與鋼護管7管身焊接，擴張鋼板9與固定端板8鉸接連接。
[0034]底部錨固板6和中間錨固板10均采用厚度為40mm，強度等級為Q235的鋼板制作而成，錨固板呈中空環(huán)形，外圓直徑為350mm，內(nèi)圓直徑為280mm，錨固板上設(shè)置有4個直徑為15mm的錨索穿孔11，4個直徑為30mm的排土孔12以及兩個深度為20mm的限位槽13。
[0035]環(huán)形錨索繞行管5采用直徑為15mm，壁厚2.5mm的無縫鋼管制作而成，環(huán)形錨索繞行管5貫穿底部錨固板6和中間錨固板10上的錨索穿孔11，管口伸出錨索穿孔11以上lOOmrn。
[0036]錨索隔離管14可采用直徑為10_的PVC管，錨索隔離管14插入環(huán)形錨索繞行管5管口，完成連接。
[0037]高壓旋噴攪拌水泥土錨固樁施工，采用32.5號普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.55，高壓旋噴攪拌水泥土錨固樁的水泥摻量為180kg/m。
[0038]調(diào)平層16采用強度等級為C30的混凝土澆筑而成。
[0039]承壓托板17采用強度等級為Q235的環(huán)形鋼板，鋼板厚度為30mm，環(huán)形鋼板內(nèi)圓直徑為10mm,外圓直徑為30mm。
[0040]上述軟土地基可回收式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)的主要施工過程如下:
[0041]步驟一、施工準備:土方開挖溝槽后，測量人員采用經(jīng)緯儀、水準儀等測量儀器根據(jù)圖紙設(shè)計要求分別測出各水泥土錨固樁位置，隨后進行鉆機安裝；
[0042]步驟二、錨索體系組裝施工:環(huán)形錨索繞行管5穿越底部錨固板6和中間錨固板10上的錨索穿孔11，環(huán)形錨索繞行管5管口伸出錨索穿孔11 一定距離，嵌入錨索隔離管14內(nèi)，完成連接；隨后將預(yù)先準備好的錨索15從錨索隔離管14穿入，錨索15經(jīng)過錨索隔離管14、環(huán)形錨索繞行管5及底部錨固板6 (或中間錨固板10)后，從另一根錨索隔離管14管口伸出，形成“U”形回路；將鋼護管7套入底部錨固板6(或中間錨固板10)圓形中空部分，剛護管7上的擴張鋼板9與錨固板上的限位槽13相契合形成完整錨索體系。
[0043]步驟三、錨索體系與鉆桿組合施工:將連接好的錨索體系用吊車吊樁至預(yù)定樁位上方，并將旋噴攪拌鉆桿4套入剛護管內(nèi)，鉆桿4與鋼護管7同心設(shè)置，并與鉆機傳動軸連接。
[0044]步驟四、同步鉆進植入錨索體系施工:啟動鉆機，設(shè)定鉆桿4逆時針旋轉(zhuǎn)，使可伸展攪拌葉片3通過慣性向外側(cè)打開，通過鉆頭4形成的通道，同時鉆機傳動軸給予鉆桿4及剛護管7下壓力，鋼護筒7的擴張鋼板9嵌入錨固板上的限位槽13，兩者實現(xiàn)連接并向下壓入軟土層19，壓入過程中軟土從排土孔12排出，從而使整個錨索體系跟隨鉆桿4同步壓入軟土層19中。
[0045]步驟五、高壓旋噴水泥土錨固樁施工:高壓旋噴攪拌鉆桿4下沉到達設(shè)計深度后，停止鉆進，保持鉆桿4逆時針旋轉(zhuǎn)不停，進行坐底噴漿，邊噴漿，邊旋轉(zhuǎn)，水泥漿與樁端土充分攪拌后，將鉆桿改為順時針旋轉(zhuǎn)，確保鉆頭4上的可伸展攪拌葉片3收攏，按規(guī)定提升速度提升鉆桿，形成水泥土錨固樁20。
[0046]步驟六、調(diào)平層施工:水泥土錨固樁養(yǎng)護至設(shè)計強度后，在錨索15位置做調(diào)平層16，采用混凝土進行澆筑，用于調(diào)平處理，調(diào)平層16厚度控制在40mm?60mm，要求調(diào)平層16與錨索15垂直，表面平整光滑。
[0047]步驟七、錨具安裝施工:調(diào)平層16澆筑完成后，在調(diào)平層16上安裝承壓托板17、錨具18，并調(diào)整承壓托板17位置，確保其與錨索15軸線垂直。
[0048]步驟八、錨索張拉施工:錨索15張拉要分級逐步施加荷載，正式張拉前應(yīng)對其進行預(yù)張拉，正式張拉時，應(yīng)張拉至設(shè)計荷載的90%?100%，再按規(guī)定值進行鎖定。
[0049]步驟九、錨索回收施工:待主體結(jié)構(gòu)施工完畢，卸下孔口處鋼絞線的錨定裝置，放松錨索15，采用人工操作的方式，將錨索15從一端緩慢拉出，錨索15經(jīng)錨索隔離管14和環(huán)形錨索繞行管5后，實現(xiàn)錨索15回收。
【權(quán)利要求】
1.一種軟土地基可回收式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，其特征在于:錨索結(jié)構(gòu)由水泥土錨固樁，錨索體系和錨頭固定端組成；水泥土錨固樁由旋噴鉆頭(I)和鉆桿(4)通過旋噴和攪拌組合工藝形成，旋噴鉆頭(I)上部設(shè)置有固定攪拌葉片(2)和可伸展攪拌葉片(3);鋼護管(7)上設(shè)置有固定端板(8)和擴張鋼板(9);底部錨固板(6)和中間錨固板(10)上均設(shè)置有錨索穿孔(11)、排土孔(12)及限位槽(13);環(huán)形錨索繞行管(5)穿過錨固板上的錨索穿孔(11)，與錨索隔離管(14)連接；錨索(15)從一端錨索隔離管(14)穿入，經(jīng)錨固板及環(huán)形錨索繞行管(5)后，從另一端錨索隔離管(14)穿出，錨索(15)與水泥土隔離，實現(xiàn)錨索(15)回收；錨頭固定端由承壓托板(17)、調(diào)平層及錨具(18)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟土地基可回收式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述固定攪拌葉片(2)和可伸展攪拌葉片(3)通過鉸接連接，可伸展攪拌葉片可繞鉸接點自收攏于固定攪拌葉片(2)到旋轉(zhuǎn)180°完全展開，鉆桿(4)順時針旋轉(zhuǎn)時可伸展葉片(3)收攏，逆時針旋轉(zhuǎn)時可伸展葉片(3)展開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟土地基可回收式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述底部錨固板(6)和中間錨固板(10)均呈中空環(huán)形，錨固板上設(shè)置有錨索穿孔(11)，錨索穿孔(11)均勻布置與錨固板上；錨固板上同時設(shè)置有排土孔(12)，位于相鄰兩個錨索穿孔(11)之間；錨固板上還設(shè)置有限位槽(13)，呈軸對稱布置，限位槽(13)寬度與擴張鋼板寬度(9)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟土地基可回收式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述固定端板(8)和擴張鋼板(9)鉸接連接，擴張鋼板可(9)繞鉸接點旋轉(zhuǎn)，鋼護管(7)位于鉆桿(4)外側(cè)，與鉆桿(4)同心設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟土地基可回收式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述環(huán)形錨索繞行管(5)由鋼管預(yù)制而成,環(huán)形錨索繞行管(5)設(shè)置有兩個管口，管口穿越錨索穿孔(11)，與錨索隔離管(14)連接，底部環(huán)形管道與底部錨固板(6)和中間錨固板(10)外側(cè)邊線契合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟土地基可回收式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述承壓托板(17)呈圓環(huán)形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟土地基可回收式預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述調(diào)平層采用混凝土澆筑而成。
【文檔編號】E02D5/74GK204174618SQ201420590273
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】邵家彬, 孟凡江, 吳燕信, 張昌余, 吳宏武, 孫圣勤, 王云同, 葉禮鋼 申請人:安徽湖濱建設(shè)集團有限公司