一种用于基坑支护的锚索结构的制作方法

2021-01-17 13:01:34|

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本实用新型涉及基坑支护的技术领域，并且特别涉及一种用于基坑支护的锚索结构。

背景技术：

锚索支护是指在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下硐室施工中采用的一种加固支护方式。用金属件、木件、聚合物件或其他材料制成杆柱，打入地表岩体或硐室周围岩体预先钻好的孔中，利用其头部、杆体的特殊构造和尾部托板(亦可不用)，或依赖于黏结作用将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果，以达到支护的目的。具有成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。

目前存在的基坑支护结构采用单个锚索支护，虽然经过理论计算是符合要求的，但是在实际实验当中能承受的实际荷载大部分都远低于设计值，难以保证基坑结构的稳定。

技术实现要素：

为了解决现有技术中单个锚索支护的荷载远低于设计值的技术问题，本实用新型提出了一种用于基坑支护的锚索结构，用以解决单个锚索支护的荷载远低于设计值技术难题。

本实用新型提出了一种用于基坑支护的锚索结构，包括包括基坑、支护桩、第一锚索结构和第二锚索结构，支护桩自上而下包括高压旋喷桩和灌注桩，高压旋喷桩的顶部设置有冠梁，中部设置有腰梁，第一锚索结构和第二锚索结构均包括锚索和固锚管，锚索的部分穿过并浇筑固定于固锚管内，固锚管的轴向上通过不同的直径方向交替设置有多对出浆孔，第一锚索结构的锚索一端设置于冠梁上且第一锚索结构与水平面的夹角取自20°-25°的范围内，第二锚索结构的锚索一端设置于腰梁上且第二锚索结构与水平面的夹角取自25°-30°范围内。凭借该锚索结构可以在原有单个支护结构的基础上，提高荷载能力，保证基坑结构的稳定性。

优选的，锚索采用4索直径为12.7预应力锚索。采用该规格的预应力锚索，能够保证支护的荷载能力。

优选的，冠梁的截面规格为600mm*1000mm。凭借冠梁的截面规格能够保证稳定地固定第一锚索结构。

优选的，腰梁的截面规格为400mm*400mm。凭借腰梁的截面规格能够保证其可以稳定地固定第二锚索结构。

优选的，第一锚索结构总长度取自15m-25m的范围内，其中第一锚索结构中的锚固段设置为16m-20m的范围内。

优选的，第二锚索结构总长度取自20m-25m的范围内，其中第二锚索结构中的锚固段设置为13m-20m的范围内。

优选的，固锚管直径取自150mm-180mm的范围内。凭借该尺寸设置可以保证固锚管具有足够的预应力标准和轴向内力标准。

优选的，冠梁与腰梁在支护桩的高度方向的距离取自1m-2m的范围内。腰梁设置于冠梁的下方可以提高对基坑的支护荷载。

优选的，第一锚索结构和第二锚索结构的预应力为100kn。凭借该预应力要求，可以抵消或减小外荷载产生的拉应力。

优选的，相邻的两对出浆孔的圆心线互相垂直，且出浆孔上设置有防堵倒刺结构。凭借该结构的固锚管的设置，可以提高固锚管的抗拔能力，提高了锚固的效果。

本实用新型的用于基坑支护的锚索结构，在原有的锚索支护的基础上，增设了一个锚索进行补强，并通过增设锚索的角度、长度、以及打入位置的合理设置，使得支护结构的实际荷载满足设计要求，增强了对基坑的支护，同时凭借固锚管的间隔设置的出浆孔以及防堵倒刺结构，使得固锚管更不易被拔出，提升了锚固的效果，提高了安全性，减少工程事故发生的可能性。

附图说明

包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。

图1是根据本实用新型的一个实施例的一种用于基坑支护的锚索结构的结构示意图；

图2是根据本实用新型的一个具体实施例的固锚管的结构示意图。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考附图，该附图形成详细描述的一部分，并且通过其中可实践本实用新型的说明性具体实施例来示出。对此，参考描述的图的取向来使用方向术语，例如“顶”、“底”、“左”、“右”、“上”、“下”等。因为实施例的部件可被定位于若干不同取向中，为了图示的目的使用方向术语并且方向术语绝非限制。应当理解的是，可以利用其他实施例或可以做出逻辑改变，而不背离本实用新型的范围。因此以下详细描述不应当在限制的意义上被采用，并且本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的一种用于基坑支护的锚索结构的结构示意图，如图1所示，该结构包括支护桩1、冠梁2、腰梁3、第一锚索结构4和第二锚索结构5，其中支护桩1包括有底部的灌注桩11和灌注桩11上的高压旋喷桩12，冠梁2设置于高压旋喷桩12的顶端，腰梁3设置于高压旋喷桩12的中部，具体的腰梁3与冠梁2在高压旋喷桩12的高度方向的尺寸为1m-2m之间，优选的，根据本申请发明人多次试验，该尺寸设置为1.5m可以获得更好的支护效果。第一锚索结构4一端与冠梁2固定连接，另一端打入土中，且第一锚索结构4与水平面的夹角取自20°-25°的范围内，第二锚索结构5一端与腰梁3固定连接，另一端打入土中，且第二锚索结构5与水平面的夹角取自25°-30°的范围°。通过第一锚索结构4和第二锚索结构5的支护，可以增强对基坑支护，使得支护结构实际的荷载满足设计要求。

在具体的实施例中，冠梁的截面规格为600mm*1000mm，腰梁的截面规格为400mm*400mm，应当认识到，冠梁和腰梁的截面规格可以根据实际需要采用除了上述截面规格之外的其他规格尺寸，同样可以实现本实用新型的技术效果。

在具体的实施例中，第一锚索结构4包括锚索41和固锚管42，优选的，锚索41采用4索直径为12.7mm的预应力锚索，长度取自15m-25m的范围内，固锚管42设置为16m-20m，且固锚管42的直径取自150mm-180mm的范围内。固锚管42为中空结构，实际使用过程中，将锚索41插入固锚管42，然后注浆将锚索41和固锚管42凝结为一体。进一步优选的，根据本申请发明人的多次试验，锚索42长度设置为25m，固锚管42的长度设置为18m，固锚管42的直径选择180mm，该参数设置下的第一锚索结构4具有良好的荷载能力和支护效果。

在具体的实施例中，第二锚索结构5包括锚索51和固锚管52，优选的，锚索51采用5索直径为12.7mm的预应力锚索，长度取自20m-25m的范围内，固锚管52设置为13m-20m，且固锚管52的直径取自150mm-180mm的范围内。固锚管52为中空结构，实际使用过程中，将锚索51插入固锚管52，然后注浆将锚索51和固锚管52凝结为一体。进一步优选的，根据本申请发明人的多次试验，锚索52长度设置为23m，固锚管52的长度设置为17m，固锚管52的直径选择180mm，该参数设置下的第一锚索结构5具有良好的荷载能力和支护效果。

应当认识到，第一锚索结构4和第二锚索结构5中的锚索和固锚管的规格尺寸除了设置为上述尺寸之外，还可以设置为除了上述规格尺寸之外的其他尺寸，具体根据实际的应用场景设置为合适的规格尺寸。

在具体的实施例中，第一锚索结构和第二锚索结构的预应力为100kn。凭借该预应力要求，可以抵消或减小外荷载产生的拉应力，改善结构服役期间的表现，在施工期间给结构预先施加的压应力，结构服役期间预加压应力可全部或部分抵消荷载导致的拉应力，避免结构破坏，使结构在正常使用的情况下不产生裂缝或者裂得比较晚。

继续参考图2，图2示出了根据本实用新型的一个具体实施例的固锚管的结构示意图，如图2所示，固锚管沿轴向通过不同的直径方向交替设置有多对出浆孔7，优选的，相邻的两对所述出浆孔7的圆心线互相垂直。出浆孔7上对应设置有防堵倒刺结构8，具体的，防堵倒刺结构8为角钢切割而成，其覆盖与出浆孔7的上方，用于防止在注浆时出浆孔被堵住的情况发生，同时，该结构形成的倒刺结构可以有效地防止固锚管被拔出，提高了固锚管的抗拔能力，增强锚固的效果。固锚管的前端还设置有帽楔8，能够方便将固锚管打入土中。

表1示出了本申请发明人利用千斤顶进行锚索张拉测试的数据，其中，千斤顶的型号为ycw65t-150型，校准方程采用：y＝0.0769x-0.40，其中，y表示千斤顶的压力，x表示锚索的拉力值。由表1可以看出，利用该基坑支护的锚索结构，实际试验中承受的实际荷载均高于设计值得标准，基坑结构的稳定性强。

表1：

显然，本领域技术人员在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下可以作出对本实用新型的实施例的各种修改和改变。以该方式，如果这些修改和改变处于本实用新型的权利要求及其等同形式的范围内，则本实用新型还旨在涵盖这些修改和改变。词语“包括”不排除未在权利要求中列出的其它元件或步骤的存在。某些措施记载在相互不同的从属权利要求中的简单事实不表明这些措施的组合不能被用于获利。权利要求中的任何附图标记不应当被认为限制范围。

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