CN108661062A - 一种深路堑加固结构及施工方法 - Google Patents

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姚裕春
李井元
袁碧玉
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Chengdu University of Information Technology
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China Railway Second Courtyard (chengdu) Construction And Development Co Ltd
Chengdu University of Information Technology
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    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/20—Securing of slopes or inclines
    • E02D17/207—Securing of slopes or inclines with means incorporating sheet piles or piles

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Abstract

一种深路堑加固结构及施工方法，以大大改善加固桩的结构受力，大幅度减小加固桩截面和桩长，节约工程投资，降低施工风险。包括间隔成排设置在深路堑两侧坡脚的加固桩，同侧相邻加固桩的桩间土中设置土钉墙，于深路堑两侧对应的加固桩的底部张拉连接锚索，锚索的两端分别与两侧加固桩锚固连接；于深路堑两侧对应的加固桩的顶部设置支撑梁，支撑梁的两端分别与两侧加固桩形成铰接支承。

Description

一种深路堑加固结构及施工方法
技术领域
本发明涉及岩土工程，特别涉及土质深路堑加固工程。
背景技术
深路堑工程越来越多，其加固防护难度大，特别是土质深路堑工程，通常需要在路堑两侧分别设置大截面深长加固桩才能满足工程需要的安全性，结果造成工程投资巨大，并且大截面深长加固桩施工困难、安全风险大，故急需提出一种深路堑加固结构及施工方法，并应具有经济、施工方便、安全、环保等特点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种深路堑加固结构，以大大改善加固桩的结构受力，大幅度减小加固桩截面和桩长，节约工程投资，降低施工风险。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案如下：
本发明的一种深路堑加固结构，包括间隔成排设置在深路堑两侧坡脚的加固桩，同侧相邻加固桩的桩间土中设置土钉墙，其特征是：于深路堑两侧对应的加固桩的底部张拉连接锚索，锚索的两端分别与两侧加固桩锚固连接；于深路堑两侧对应的加固桩的顶部设置支撑梁，支撑梁的两端分别与两侧加固桩形成铰接支承。
所述加固桩顶部在支撑梁的支承点部位上设置弧形凹坑或者预埋具有弧形凹坑的构件，支撑梁具有与该弧形凹坑相配合形成铰接支承的弧形端部结构。
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种深路堑加固结构的施工方法，该方法包括如下步骤：
①分层开挖加固桩高程以上的岩土体并及时作好坡面防护，直至加固桩桩顶高程位置；
②分段开挖加固桩桩井，并分层设置桩井护壁，直至加固桩桩底高程位置；
③采用地质钻机在加固桩底部锚索位置施工锚索钻孔，并在钻孔中放入锚索；
④在路堑内侧加固桩桩井底部固定锚索，锚索出露长度不小于1.0m；
⑤在路堑外侧加固桩桩井底部张拉锚索结构，并在护壁上进行锁定,锚索出露长度不小于1.0m；
⑥在加固桩桩井中放入绑扎好的钢筋笼；
⑦在路堑两侧的加固桩桩井中分别把出露的锚索与钢筋笼主筋固定张拉连接；
⑧浇筑加固桩混凝土，并在支撑梁对应位置预埋弧形凹坑模具。
⑨在加固桩混凝土达到设计强度后，在对应的加固桩弧形凹坑中安装施工支撑梁；
⑩分层开挖路堑结构中的岩土体，并分层设置加固桩间的土钉墙，直至路堑工程底部。
本发明的有益效果是，通过锚索对路堑两侧对应的加固桩桩底产生向内张拉力，限制加固桩底部向路堑两侧产生的变形，与加固桩顶部铰接支承的支撑梁对路堑两侧对应的加固桩产生有利支撑力，把路堑两侧加固桩的不利土压力转化为有利支撑力，支撑梁与加固桩弧形凹凸接触形成铰接，避免加固桩对支撑梁结构产生不利弯矩，可以大大减小支撑梁结构受力和结构尺寸，从而可以大幅度减小加固桩截面和桩长，节约工程投资，降低施工风险。具有施工简单、工程投资低等特点，具有广阔推广应用前景，且符合环保的要求。
附图说明
本说明书包括如下六幅附图：
图1是本发明一种深路堑加固结构的断面示意图；
图2是图1中A局部的放大图；
图3是传统深路堑加固结构中加固桩受力和变形机理示意图；
图4是本发明一种深路堑加固结构的加固桩受力状况示意图。
图5是图6是同一深路堑加固工程中采用传统深路堑加固结构和本发明一种深路堑加固结构的加固桩结构尺寸对比示意图。
图中示出构件名称及所对应的标记：加固桩1、锚索2、支撑梁3、土钉墙4、开挖坡面A、路堑底线B。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
参照图1和图2，本发明的一种深路堑加固结构，包括间隔成排设置在深路堑两侧坡脚的加固桩1，同侧相邻加固桩1的桩间土中设置土钉墙4。于深路堑两侧对应的加固桩1的底部张拉连接锚索2，锚索2的两端分别与两侧加固桩1锚固连接。于深路堑两侧对应的加固桩1的顶部设置支撑梁3，支撑梁3的两端分别与两侧加固桩1形成铰接支承。所述加固桩1顶部在支撑梁3的支承点部位上设置弧形凹坑或者预埋具有弧形凹坑的构件，支撑梁3具有与该弧形凹坑相配合形成铰接支承的弧形端部结构
参照图1、图3和图4，加固桩1作为路堑的受力结构，锚索2对路堑两侧对应的加固桩1产生向内张拉力，限制加固桩1底部向路堑两侧产生的变形。支承于加固桩1顶部弧形凹坑中的支撑梁3对路堑两侧对应的加固桩1产生有利支撑力，把路堑两侧加固桩1的不利土压力转化为有利支撑力，支撑梁3与加固桩1弧形凹凸接触形成铰接，避免了加固桩1对支撑梁3产生不利弯矩，可以大大减小支撑梁3受力和结构尺寸。参照图5和图6，通过锚索2、支撑梁3的作用，大大改善加固桩1的结构受力，从而可以大幅度减小加固桩1截面和桩长，节约工程投资，降低施工风险。该结构有效解决了深路堑加固工程投资巨大、施工困难和安全风险大的问题，具有施工简单、工程投资低等特点，具有推广应用前景，且符合环保的要求。
一般情况下，所述加固桩1设置间距为5-7m。所述支撑梁3采用钢筋混凝土结构或钢柱。
参照图1，本发明一种深路堑加固结构的施工方法，包括如下步骤：
①分层开挖加固桩1高程以上的岩土体并及时作好坡面防护，直至加固桩1桩顶高程位置；
②分段开挖加固桩1桩井，并分层设置桩井护壁，直至加固桩1桩底高程位置；
③采用地质钻机在加固桩1底部锚索2位置施工锚索钻孔，并在钻孔中放入锚索2；
④在路堑内侧加固桩1桩井底部固定锚索2，锚索2出露长度不小于1.0m；
⑤在路堑外侧加固桩1桩井底部张拉锚索结构2，并在护壁上进行锁定,锚索2出露长度不小于1.0m；
⑥在加固桩1桩井中放入绑扎好的钢筋笼；
⑦在路堑两侧的加固桩1桩井中分别把出露的锚索2与钢筋笼主筋固定张拉连接；
⑧浇筑加固桩1混凝土，并在支撑梁3对应位置预埋弧形凹坑模具。
⑨在加固桩1混凝土达到设计强度后，在对应的加固桩1弧形凹坑中安装施工支撑梁3；
⑩分层开挖路堑结构中的岩土体，并分层设置加固桩1间的土钉墙(4)，直至路堑工程底部。
以上所述只是用图解说明本发明一种深路堑加固结构及其施工方法的一些原理,并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和施工方法适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims (5)

1.一种深路堑加固结构，包括间隔成排设置在深路堑两侧坡脚的加固桩(1)，同侧相邻加固桩(1)的桩间土中设置土钉墙(4)，其特征是：于深路堑两侧对应的加固桩(1)的底部张拉连接锚索(2)，锚索(2)的两端分别与两侧加固桩(1)锚固连接；于深路堑两侧对应的加固桩(1)的顶部设置支撑梁(3)，支撑梁(3)的两端分别与两侧加固桩(1)形成铰接支承。
2.如权利要求1所述的一种深路堑加固结构，其特征是：所述加固桩(1)顶部在支撑梁(3)的支承点部位上设置弧形凹坑或者预埋具有弧形凹坑的构件，支撑梁(3)具有与该弧形凹坑相配合形成铰接支承的弧形端部结构。
3.如权利要求2所述的一种深路堑加固结构，其特征是：所述加固桩(1)设置间距为5-7m。
4.如权利要求2所述的一种深路堑加固结构，其特征是：所述支撑梁(3)采用钢筋混凝土结构或钢柱。
5.如权利要求1至4任意一项所述一种深路堑加固结构的施工方法，包括如下步骤：
①分层开挖加固桩(1)高程以上的岩土体并及时作好坡面防护，直至加固桩(1)桩顶高程位置；
②分段开挖加固桩(1)桩井，并分层设置桩井护壁，直至加固桩(1)桩底高程位置；
③采用地质钻机在加固桩(1)底部锚索(2)位置施工锚索钻孔，并在钻孔中放入锚索(2)；
④在路堑内侧加固桩(1)桩井底部固定锚索(2)，锚索(2)出露长度不小于1.0m；
⑤在路堑外侧加固桩(1)桩井底部张拉锚索结构(2)，并在护壁上进行锁定,锚索(2)出露长度不小于1.0m；
⑥在加固桩(1)桩井中放入绑扎好的钢筋笼；
⑦在路堑两侧的加固桩(1)桩井中分别把出露的锚索(2)与钢筋笼主筋固定张拉连接；
⑧浇筑加固桩(1)混凝土，并在支撑梁(3)对应位置预埋弧形凹坑模具。
⑨在加固桩(1)混凝土达到设计强度后，在对应的加固桩(1)弧形凹坑中安装施工支撑梁(3)；
⑩分层开挖路堑结构中的岩土体，并分层设置加固桩(1)间的土钉墙(4)，直至路堑工程底部。
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