CN108222014B - 一种锚杆锁定装置以及带有该装置的基坑支护结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锚杆锁定装置以及带有该装置的基坑支护结构，旨在解决螺母与腰梁的接触面积小，螺母受到的局部压力过大，固定效果不稳定的问题，其技术方案要点是：在基坑四周打设搅拌桩，各个搅拌桩之间搭接设置，将搅拌桩连成一片，形成挡土墙，起到挡土以及挡水的效果。锚杆从搅拌桩的顶部插入，锚杆贯穿搅拌桩之后，斜插入基坑外围的土层内。通过在搅拌桩的上部设置水平向的腰梁设置锚杆，锚杆锚固在腰梁上，由于有了锚杆的锚拉作用，并且搅拌桩自身可以承受一定的弯曲应力，这样在遇到一般深度的基坑支护时，可以有效的降低搅拌桩的厚度，降低支护成本，增大施工空间。

Description

一种锚杆锁定装置以及带有该装置的基坑支护结构

技术领域

本发明涉及基坑支护技术领域，更具体地说，它涉及一种锚杆锁定装置以及带有该装置的基坑支护结构。

背景技术

在现有技术中，对基坑工程经常采用搅拌桩进行支护，将搅拌桩打入基坑，搅拌桩围设在基坑四周，若干搅拌桩即可形成挡土墙，挡土墙可以起到挡土以及挡水的作用。在基坑支护工程中，采用搅拌桩重力式挡土墙的支护形式，随着基坑深度的增加，搅拌桩的厚度也随之增加，才能满足支护结构的安全要求，为了保证搅拌桩的支护效果，只有增加搅拌桩的厚度，才能保证搅拌桩的稳定性，这样不仅需要较大的施工空间，而且施工成本也随之居高不下。

因此，公告号为CN103669369B的发明专利提供了一种基坑的支护结构及支护方法。将搅拌桩与锚杆结合在一起，桩体设于基坑的四周边缘，然后用梁钢架将所有桩体连接起来，再通过锚杆一端连接梁钢架，另一端埋入基坑外围的岩土内，用于支撑整个桩体结构。

在实际施工时，大致过程如下，先将搅拌桩打入基坑内，再进行钻孔操作，将锚杆一端插入锚孔内，另一端与搅拌桩固定在一起，为了提高锚杆的固定效果，在搅拌桩的内侧面横向设置有腰梁，现有技术中均采用U形腰梁作为腰梁使用，腰梁靠近搅拌桩顶部设置，搅拌桩贯穿腰梁并且伸出端螺纹连接有螺母，这样相邻的搅拌桩也可以有一定的连接，提高了挡土墙的结构强度，由于锚杆是倾斜设置的，螺母无法与腰梁的侧面完全抵接，螺母与腰梁的接触面积小，螺母受到的局部压力过大，固定效果不稳定。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种锚杆锁定装置，可以增大螺母与腰梁的接触面积进而提高螺母与腰梁的固定效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种锚杆锁定装置，包括横向设置在搅拌桩侧面的腰梁，以及在锚杆的自由端螺纹连接的与腰梁抵接的螺母，所述螺母与腰梁之间设有台座，所述锚杆的自由端贯穿台座，所述台座包括与腰梁侧面抵接的竖直面以及与螺母侧面抵接的倾斜面，所述腰梁的开口内设有与台座抵接的支撑块。

通过采用上述技术方案：在腰梁与螺母之间设置台座，安装完毕之后，台座的竖直面与腰梁抵接，台座的倾斜面与螺母抵接，这样旋紧螺母时，螺母的压力先作用在台座上，再由台座传递给腰梁，将腰梁压紧在搅拌桩上。由于倾斜面可以与螺母的侧面完全贴合，螺母施加的压力可以十分均匀的作用在台座上，进而可以保证台座对腰梁压力是均匀的，不会出现局部压力过大的情况，提高了螺母对腰梁的固定效果。由于台座是与腰梁的侧边抵接的，为了避免腰梁的两侧边因为受力过大出现弯曲现象，在腰梁的开口内设有支撑块，安装完毕之后，支撑块与台座的竖直面贴合，支撑块可以对台座起到支撑作用，提高了腰梁的抗压性能，更加稳定的实现螺母的固定。

作为优选，所述支撑块为混凝土块，所述台座上位于支撑块两侧设有挡板，所述台座上位于两挡板之间设有供混凝土进入腰梁内的浇筑孔。

通过采用上述技术方案：安装完毕之后，竖直面、挡板以及腰梁的内侧面形成一个浇筑腔，将混凝土从浇筑孔注入浇筑腔内之后，即可形成支撑块。支撑块由混凝土制成，在浇筑完毕之后，支撑块可以环绕在锚杆四周，支撑效果好。并且可以根据台座的位置，随时随地的对台座进行固定，适应性强。

作为优选，所述台座与腰梁之间设有套设在锚杆外的套管，所述套管一端与台座固定，另一端与腰梁的内壁贴合。

通过采用上述技术方案：施工完毕之后，套管可以将支撑块与锚杆隔离开来，避免浇筑时支撑块与锚杆固定在一起，导致锚杆的对腰梁的固定效果降低。同时还可以放置在浇筑支撑块时，混凝土从腰梁中渗透至锚孔内。

作为优选，所述挡板沿腰梁的开口方向滑移设置在台座上。

通过采用上述技术方案：安装时，将挡板滑入腰梁内，挡板即可起到阻挡作用；拆卸时，将挡板从腰梁的开口处滑出，敲碎支撑块，即可实现台座与锚杆的拆卸，可以实现台座的重复利用，十分方便的实现锚杆的配合。

作为优选，所述台座的两侧沿挡板的滑移方向设有螺杆，所述螺杆与台座转动连接，所述螺杆与挡板螺纹连接。

通过采用上述技术方案：螺杆与支撑块螺纹连接，当想要滑动挡板时，转动螺杆，通过螺纹传动，即可驱动挡板滑动，打开或者关闭浇筑腔，采用螺杆驱动挡板滑动，螺纹连接具有自锁性能，可以避免在浇筑支撑块时，挡板出现滑动，保证了挡板的固定效果。

作为优选，所述台座上设有供锚杆伸出的贯穿孔，所述倾斜面上环绕贯穿孔设有环形槽，所述环形槽内滑移设有与螺母抵接的抵接环，所述抵接环与环形槽之间设有弹簧，所述抵接环外周面上沿抵接环轴向设有刻度。

通过采用上述技术方案：通过观察抵接环上的刻度，得出抵接环的伸出量，即可保证每个台座上的螺母对台座的施加的压力均是相等的，保证同一腰梁受到的台座的压力均是均匀的，可以对搅拌桩起到十分好的固定效果。

作为优选，所述抵接环外周面上沿轴向设有滑块，所述环形槽内设有供滑块滑移的滑槽。

通过采用上述技术方案：滑块与滑槽配合，这样抵接环仅仅只能在滑槽内滑移，可以有效的避免抵接环在螺母转动时出现跟转现象，可以十分方便的读出抵接环上的刻度。

本发明的另一目的在于提供一种基坑支护结构，可以提高螺母对锚杆的固定效果。

一种使用上述任意一项所述的锚杆锁定装置的基坑支护结构，包括围设在基坑四周的搅拌桩，所述锚杆贯穿腰梁以及搅拌桩后插入基坑外围土层，所述锚杆通过锚杆锁定装置与搅拌桩固定。

通过采用上述技术方案：通过设置台座以及支撑块，螺母施加的压力可以十分均匀的作用在台座上，进而可以保证台座对腰梁压力是均匀的，不会出现局部压力过大的情况，安装完毕之后，支撑块与台座的竖直面贴合，支撑块可以对台座起到支撑作用，提高了腰梁的抗压性能，更加稳定的实现螺母的固定。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、搅拌桩挡墙锚拉固定效果好，可以有效的保证搅拌桩的支护效果，进而可以保证施工过程中的安全性，同时可以极大的降低施工成本；

2、结构简单，操作方便，施工效率高。

附图说明

图1是实施例一的施工完成状态图；

图2是实施例一的单个搅拌桩装配示意图；

图3是实施例一的支撑块、抵接环以及螺母装配爆炸图；

图4是图2的剖视图；

图5是图4中A部放大图。

图中：1、基坑；11、搅拌桩；2、锚杆；21、螺母；3、台座；31、环形槽；311、滑槽；32、贯穿孔；33、竖直面；34、倾斜面；35、套管；36、浇筑孔；4、抵接环；41、刻度；42、滑块；5、腰梁；51、通孔；6、浇筑腔；7、挡板；71、螺杆；8、弹簧；9、支撑块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

一种锚杆锁定装置，参照图1以及图2，包括围设在基坑1四周的搅拌桩11，搅拌桩11通过打桩机打入基坑1内，各个搅拌桩11均互相贴合，这样在打完桩之后，各个搅拌桩11连成一片，即可形成一堵挡土墙，可以起到挡土以及挡水的效果。锚杆2从搅拌桩11的顶部插入基坑1外围，锚杆2贯穿搅拌桩11之后，斜插入基坑1外围的土层内，锚杆2通过锚固块，固定在基坑1外围的土层内。通过在搅拌桩11的顶部设置锚杆2，锚杆2可以对搅拌桩11起到锚固作用，由于有了锚杆2的拉动，并且搅拌桩11自身可以承受一定的弯曲力，这样在遇到一些较深的基坑1时，可以极大的降低搅拌桩11的厚度，增大施工空间，并且能够节约成本。

参照图2以及图4，在搅拌桩11的内侧面设有腰梁5，腰梁5为一U形腰梁，腰梁5横向设置并且槽口朝向基坑1中心，每个腰梁5将若干个搅拌桩11连接在一起。腰梁5上沿腰梁5的长度方向设有若干供锚杆2穿出的通孔51（见图5），锚杆2的自由端螺纹连接有螺母21，在螺母21与腰梁5之间设有台座3，台座3包括与腰梁5抵接的竖直面33以及与螺母21抵接的倾斜面34，竖直面33与腰梁5的开口端部抵接，台座3上贯穿设有贯穿孔32，贯穿孔32位于竖直面33与倾斜面34之间，贯穿孔32与锚杆2配合。施工时，等到锚杆2固定在锚孔内之后，将台座3安装到锚杆2上，随后，旋紧螺母21，螺母21与台座3的倾斜面34抵接，由于倾斜面34可以与螺母21的侧面保持完全贴合，螺母21的压力可以十分均匀的施加到台座3上，进而可以十分稳定的实现腰梁5的固定，提高了腰梁5搅拌桩11的固定效果。

参照图4以及图5，由于腰梁5的截面呈U形结构，为了避免腰梁5的两侧边因为受力过大出现弯曲现象，在腰梁5的开口内设有支撑块9，支撑块9的尺寸与腰梁5的开口配合，这样安装完毕之后，支撑块9即可与台座3的竖直面33贴合，支撑块9可以对台座3起到支撑作用，提高了腰梁5的抗压性能，稳定的实现搅拌桩11的固定。本实施例中，支撑块9为混凝土块，支撑块9由混凝土制成，在浇筑完毕之后，支撑块9可以环绕在锚杆2四周，支撑效果好。并且可以根据台座3的位置，随时随地的对台座3进行固定，适应性强。

参照图2以及图5，在台座3的两侧设有挡板7，挡板7位于腰梁5的开口内并且与腰梁5的开口内壁抵接，这样竖直面33、挡板7以及腰梁5的内侧面形成一个浇筑腔6，将混凝土注入浇筑腔6内之后，即可形成支撑块9，为了方便将混凝土注入浇筑腔6内，在台座3上位于两挡板7之间设有供混凝土进入腰梁5内的浇筑孔36，浇筑孔36与浇筑腔6相通，浇筑孔36位于台座3的顶部。

参照图2以及图3，在台座3与腰梁5之间设有套管35，套管35包覆在锚杆2外，套管35一端固定在台座3的竖直面33上，另一端与腰梁5的内壁贴合。施工完毕之后，套管35可以将支撑块9与锚杆2隔离开来，避免浇筑时支撑块9与锚杆2固定在一起，导致锚杆2的对腰梁5的固定效果降低。同时还可以放置在浇筑支撑块9时，混凝土从腰梁5中渗透至锚孔内。

参照图2，挡板7沿腰梁5的开口方向滑移设置在台座3上，安装时，将挡板7滑入腰梁5内，挡板7即可起到阻挡作用；拆卸时，将挡板7从腰梁5的开口处滑出，敲碎支撑块9，即可实现台座3与锚杆2的拆卸，可以实现台座3的重复利用，十分方便的实现锚杆2的配合。在台座3上设有供挡板7滑移的槽并且转动设有螺杆71，螺杆71与支撑块9螺纹连接，当想要滑动挡板7时，转动螺杆71，通过螺纹传动，即可驱动挡板7滑动，打开或者关闭浇筑腔6。

参照图3以及图5，在倾斜面34上环绕贯穿孔32设有环形槽31，环形槽31内滑移设有抵接环4，抵接环4与环形槽31之前设有弹簧8，每个台座3上的弹簧8的弹性系数均相等，在旋紧螺母21时，螺母21的侧面与抵接环4抵接，抵接环4的外周面上沿抵接环4的长度方向设有刻度41，通过观察抵接环4的伸出量，即可保证每个台座3上，螺母21对台座3的施加的压力均是相等的，保证同一腰梁5受到的台座3的压力均是均匀的，可以对搅拌桩11起到十分好的固定效果。

参照图3，为了避免抵接环4在螺母21转动时出现跟转现象，导致读数不方便，在抵接环4的外周面上沿轴向设有滑块42，在环形槽31内设有供滑块42滑移的滑槽311，滑块42与滑槽311配合，这样抵接环4仅仅只能在滑槽311内滑移，可以十分方便的读出抵接环4上的刻度41。此外，为了降低螺母21与抵接环4之间的磨损，在抵接环4与螺母21抵接的端面上圆周阵列设有若干钢珠（图中未示出）。

工作过程概述：施工时，搅拌桩11打好后，对锚杆2进行锚固，将腰梁5安装到搅拌桩11的内侧面上，随后，安装好台座3，锚杆2穿过腰梁5、套管35以及台座3后伸出，旋紧锚杆2的伸出端的螺母21，螺母21将台座3压紧到腰梁5上。随后将挡板7滑入腰梁5内，通过浇筑口，向腰梁5内填充混凝土，凝固后，形成支撑块9，对台座3起到十分好的支撑作用。

实施例二：

一种基坑支护结构，包括围设在基坑四周的搅拌桩，锚杆贯穿腰梁以及搅拌桩后插入基坑外围土层，锚杆通过锚杆锁定装置与搅拌桩固定。具体包括以下步骤：步骤S1：基坑1开挖，运用挖掘机等施工设备，根据设计图纸，在地面上进行开挖，将基坑1开挖至图纸尺寸。本实施例中，以基坑1深度为6.15m为例，在开挖过程中，分两个阶段进行开挖，第一阶段挖土至深2.5m时，需要对基坑1做锚定，对基坑1进行初步加固，随后再开挖至6.15m。

步骤S2：在基坑1内围绕基坑1内侧面，用打桩机等设备，打入搅拌桩11，搅拌桩11一端插入基坑1内，一端与基坑1顶部相齐平。

步骤S3：当基坑1一侧的搅拌桩11打完之后，各个搅拌桩11形成一堵挡土墙，起到挡土以及挡水的作用，此时，使用钻机，在搅拌桩11以及基坑1外围土层中钻设锚孔，本实施例中，钻机采用GJ型钻机，允许钻孔角度为0-90°，可自由控制，钻头采用自制回转型，能顺利钻入搅拌桩11体及其中的插入钢筋和杂填土。

步骤S4：将锚杆2插入已经钻好的锚孔内，一端伸出搅拌桩11。

步骤S5：压浆，将混凝土压入锚孔内，混凝土需压至锚孔底部，以保证锚固块能够顺利的形成。

步骤S6：步骤S5中混凝土凝固后，在搅拌桩11内侧安装腰梁5，腰梁5上事先钻设有通孔51，锚杆2可以从通孔51内穿出，随后进入套管35，最后从台座3上的贯穿孔32内穿出，锚杆2贯穿腰梁5以及台座3，随后在锚杆2的自由端安装螺母21并旋紧，螺母21将台座3以及腰梁5压紧到搅拌桩11上。

步骤S7：通过浇筑孔36向腰梁5内灌注混凝土，形成支撑块9。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种锚杆锁定装置，包括横向设置在搅拌桩(11)侧面的腰梁(5)，以及在锚杆(2)的自由端螺纹连接的与腰梁(5)抵接的螺母(21)，其特征在于：所述螺母(21)与腰梁(5)之间设有台座(3)，所述锚杆(2)的自由端贯穿台座(3)，所述台座(3)包括与腰梁(5)侧面抵接的竖直面(33)以及与螺母(21)侧面抵接的倾斜面(34)，所述腰梁(5)的开口内设有与台座(3)抵接的支撑块（9）；所述支撑块（9）为混凝土块，所述台座(3)上位于支撑块（9）两侧设有挡板(7)，所述台座(3)上位于两挡板(7)之间设有供混凝土进入腰梁(5)内的浇筑孔（36）；所述台座(3)与腰梁(5)之间设有套设在锚杆(2)外的套管(35)，所述套管(35)一端与台座(3)固定，另一端与腰梁(5)的内壁贴合；所述挡板(7)沿腰梁(5)的开口方向滑移设置在台座(3)上；所述台座(3)的两侧沿挡板(7)的滑移方向设有螺杆(71)，所述螺杆(71)与台座(3)转动连接，所述螺杆(71)与挡板(7)螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的锚杆锁定装置，其特征在于：所述台座(3)上设有供锚杆(2)伸出的贯穿孔(32)，所述倾斜面(34)上环绕贯穿孔(32)设有环形槽(31)，所述环形槽(31)内滑移设有与螺母(21)抵接的抵接环(4)，所述抵接环(4)与环形槽(31)之间设有弹簧(8)，所述抵接环(4)外周面上沿抵接环(4)轴向设有刻度(41)。

3.根据权利要求2所述的锚杆锁定装置，其特征在于：所述抵接环(4)外周面上沿轴向设有滑块(42)，所述环形槽(31)内设有供滑块(42)滑移的滑槽(311)。

4.一种使用上述权利要求1-3任意一项所述的锚杆锁定装置的基坑支护结构，其特征在于：包括围设在基坑(1)四周的搅拌桩(11)，所述锚杆(2)贯穿腰梁(5)以及搅拌桩(11)后插入基坑(1)外围土层，所述锚杆(2)通过锚杆锁定装置与搅拌桩(11)固定。