CN112095634A - 一种锚杆桩板挡墙联合装置及施工方法 - Google Patents

一种锚杆桩板挡墙联合装置及施工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112095634A
CN112095634A CN202010916399.3A CN202010916399A CN112095634A CN 112095634 A CN112095634 A CN 112095634A CN 202010916399 A CN202010916399 A CN 202010916399A CN 112095634 A CN112095634 A CN 112095634A
Authority
CN
China
Prior art keywords
anchor rod
pile
retaining wall
plate retaining
heat exchange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010916399.3A
Other languages
English (en)
Inventor
方金城
孔纲强
王乐华
张军辉
曾玲
卢晓春
许晓亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Three Gorges University CTGU
Original Assignee
China Three Gorges University CTGU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Three Gorges University CTGU filed Critical China Three Gorges University CTGU
Priority to CN202010916399.3A priority Critical patent/CN112095634A/zh
Publication of CN112095634A publication Critical patent/CN112095634A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/02—Retaining or protecting walls
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)

Abstract

本发明提供一种锚杆桩板挡墙联合装置及施工方法，包括桩板挡墙和锚固在岩土层中锚杆钻孔中的锚杆结构，所述桩板挡墙和锚杆钻孔中设有换热管和/或排水管，设置在桩板挡墙中的换热管和/或排水管与桩板挡墙中的钢筋笼连接，设置在锚杆钻孔中的换热管和/或排水管与锚杆结构的杆体连接，排水管端部设有若干透水孔。该装置通过将换热管或/和排水管结合现有的锚拉式桩板挡墙，能够实现对边坡岩土体的支护加固，还可以用于与周围土体交换热量或加速岩土体排水的作用。

Description

一种锚杆桩板挡墙联合装置及施工方法
技术领域
本发明属于涉及边坡稳定性与支护技术领域，特别涉及一种锚杆桩板挡墙联合装置及其施工方法。
背景技术
近年来，快速发展的社会经济带来的大量工程建设活动不断加剧了人工边坡的形成。合理地进行边坡支护是减轻地质灾害造成破坏性危害的有效途径之一，因此，边坡支护的设计研究一直是重要的研究课题。锚拉式桩板挡墙作为一种常见的边坡支护形式，近年来越来越多地运用到工程实际当中。
传统锚拉式桩板挡墙仅用于边坡支护，目前这种结构其它功能被逐步发掘和应用。中国发明专利申请号为CN201711125255.0，名称为基于浅层地热交换的支护结构，公开了一种具有浅层地温能交换的锚固支护结构，锚拉装置为插入固定件锚固的空心钢管，在钢管中安装有换热管件，从而使得锚拉支护结构具有护壁和提取浅层地温能的双重作用。该方案利用空心钢管内的换热管可有效实现浅层地温能的提取；但由于钢管与换热管之间存在一定的空腔，将一定程度上降低装置的换热性能；另外，这种装置类型与传统锚拉支护结构有较大差异，施工工序较传统结构复杂。中国发明专利号为CN201610659558.X，名称为一种电磁场渗流联合锚杆排水装置及其施工方法，公开了一种排水锚杆装置，通过在透水钢表面间隔布置排水孔，并缠绕线圈。该方案利用电磁场和电磁加热作用于锚杆周围的土体中，以降低土体中水的粘度，提高排水效率。但由于地下水直接接触透水钢管，有可能导致钢管的锈蚀，从而可能会致使支护性能的下降；这种装置由于其结构特性，无法承受预应力，且施工相较于传统锚杆装置复杂。
通过对边坡岩土体进行加热可以加快边坡体的热加固，排水也可以增强岩土体的抗剪强度，这两种过程均有利于边坡岩土体的稳定性。传统的基于地埋管进行换热和直接埋置排水管存在着造价高且不利于边坡稳定性的缺点。因此，研发一种低风险、经济高效的考虑热固结排水的锚杆桩板挡墙联合装置，显得尤为迫切。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种锚杆桩板挡墙联合装置及其施工方法，通过将换热管或/和排水管结合现有的锚拉式桩板挡墙，既实现对边坡岩土体的支护加固，还可以用于与周围土体交换热量或加速岩土体排水的作用。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种锚杆桩板挡墙联合装置，包括桩板挡墙和锚固在岩土层中锚杆钻孔中的锚杆结构，所述桩板挡墙和锚杆钻孔中设有换热管和/或排水管，设置在桩板挡墙中的换热管和/或排水管与桩板挡墙中的钢筋笼连接，设置在锚杆钻孔中的换热管和/或排水管与锚杆结构的杆体连接，排水管端部设有若干透水孔。
优选的方案中，所述换热管为U型换热管。
优选的方案中，所述换热管和排水管的材质为聚乙烯。
优选的方案中，所述桩板挡墙中的钢筋笼包括主筋和箍筋，主筋直径不小于10mm~12mm，箍筋直径不小于6mm~8mm，桩板挡墙的高度不大于25~30m。
优选的方案中，所述锚杆钻孔中设有锚固段和自由段，锚固段进行注浆回填，自由段采用导热材料回填。
优选的方案中，所述自由段的长度不小于5m~6m，锚固段长度不小于6m~7m。
优选的方案中，所述锚杆结构的杆体选用螺纹型钢筋，直径为18mm~32mm，锚杆钻孔直径为100mm~150mm。
优选的方案中，所述锚杆钻孔和桩板挡墙底部设有透水砼。
优选的方案中，所述排水管设置透水孔的部分设有过滤网。
本发明还提供一种锚杆桩板挡墙联合装置的施工方法，包括如下步骤：
步骤一、确定基坑开挖深度，确定设计桩的桩长、间距和直径，确定配筋方案；根据场地工程地质条件，确定锚杆钻孔长度、倾角和直径；
步骤二、预制钢筋笼，换热管或排水管绑扎固定在钢筋笼中，在桩基成孔后，下放钢筋笼、换热管或排水管到桩基钻孔中；
步骤三、连续浇筑桩身混凝土，桩板挡墙底部浇筑透水砼；
步骤四、按照相应的设计要求，钻锚杆钻孔至设计深度，在钻孔施工结束后，将锚杆结构的杆体、注浆导管、换热管或排水管固定放置到预成钻孔中，随后向钻孔中进行注浆，钻孔底部浇筑透水砼。
本发明提供的一种锚杆桩板挡墙联合装置及其施工方法，具有以下有益效果：
（1）将传统锚杆桩板支护结构与换热器相结合为一体，在能保证传统锚杆桩板支护结构基本功能的同时，还可利用热交换器进行调整地下温度场，可以加速周围岩土体的热固结，加强岩土体的稳定性；另外，在冻土地区，热交换器还可以用于冬季岩土层的增温，解决冻土地区土体因冻涨冻融带来的危害。
（2）将传统锚杆桩板支护结构与排水装置相结合为一体，在能保证传统锚杆桩板支护结构基本功能的同时，还可加速支护岩土体的排水。
（3）将传统锚杆桩板支护结构改造为换热和排水装置，避免另外换热孔和排水孔施工产生的费用，及节约了专门用地。
本发明装置施工方法简单，所用材料、设备易取，在保证边坡工程安全可靠的同时，还能实现加速岩土体热固结和排水，进一步维护了边坡工程的安全和稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施实例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的实施例2的整体结构示意图；
图3为图1沿A-A面的剖视图；
图4为图1沿B-B面的剖视图；
图5为图1沿C-C面的剖视图；
图6为图2沿A′-A′面的剖视图；
图7为图2沿B′-B′面的剖视图；
图8为图2沿C′-C′面的剖视图；
图9为图2中D处的放大图；
图10为图2中E处的放大图；
图中：桩板挡墙1，锚杆钻孔2，锚杆结构3，换热管4，排水管5，主筋6，箍筋7，透水砼8，锚固段201，自由段202，透水孔501。
具体实施方式
实施例1：如图1所示，一种锚杆桩板挡墙联合装置，包括桩板挡墙1和锚固在岩土层中锚杆钻孔2中的锚杆结构3，所述锚杆结构3的杆体选用螺纹型钢筋，直径为18mm~32mm，锚杆钻孔2直径为100mm~150mm，所述桩板挡墙1和锚杆钻孔2中设有换热管4，设置在桩板挡墙1中的换热管4与桩板挡墙1中的钢筋笼连接，
如图5所示，所述桩板挡墙1中的钢筋笼包括主筋6和箍筋7，主筋6直径不小于10mm ~12mm，箍筋7直径不小于6mm~8mm。
桩板挡墙1的高度不大于25~30m，桩间距不小于两倍桩截面短边尺寸，桩的混凝土强度不低于C30。
设置在锚杆钻孔2中的换热管4与锚杆结构3的杆体连接。
在本实施例中，所述换热管4为U型换热管。U型换热管直径取20mm~40mm。
换热液体通常采用水，在冻土地区宜选择防冻液作为换热液体。
所述换热管4的材质为聚乙烯。该材质具有导热性能好、耐久性好、可塑性强、易连接的特点。
如图1和图3~4所示，所述锚杆钻孔2中设有锚固段201和自由段202，锚固段201进行注浆回填，自由段202采用导热材料回填。
所述自由段202的长度不小于5m~6m，锚固段201长度不小于6m~7m。
一种锚杆桩板挡墙联合装置的施工方法，包括如下步骤：
步骤一、确定基坑开挖深度，确定设计桩的桩长、间距和直径，确定配筋方案；根据场地工程地质条件，确定锚杆钻孔2长度、倾角和直径；
步骤二、预制钢筋笼，换热管4绑扎固定在钢筋笼中，在桩基成孔后，下放钢筋笼、换热管4到桩基钻孔中；
步骤三、连续浇筑桩身混凝土；
步骤四、按照相应的设计要求，钻锚杆钻孔2至设计深度，在钻孔施工结束后，将锚杆结构3的杆体、注浆导管、换热管4固定放置到预成钻孔中，随后向钻孔中进行注浆。
换热管4被安装进锚杆桩板支护结构之后，进水口、出水口在地表连接为联合体系后，连接于热泵系统中，形成闭合回路；管内充填换热流体，利用热泵系统进行换热液体的循环流动，从而达到与浅层地温层热交换的作用。
传统锚杆桩板支护结构与换热器相结合为一体，在能保证传统锚杆桩板支护结构基本功能的同时，还可利用热交换器进行调整地下温度场，可以加速周围岩土体的热固结，加强岩土体的稳定性；另外，在冻土地区，热交换器还可以用于冬季岩土层的增温，解决冻土地区土体因冻涨冻融带来的危害。
实施例2：与实施例1不同的，如图2和图6~10中，一种加速排水热固结的锚杆桩板挡墙联合装置，包括桩板挡墙1和锚固在岩土层中锚杆钻孔2中的锚杆结构3，所述锚杆结构3的杆体选用螺纹型钢筋，直径为18mm~32mm，锚杆钻孔2直径为100mm~150mm，所述桩板挡墙1和锚杆钻孔2中设有排水管5，排水管5端部设有若干透水孔501。设置在桩板挡墙1中的排水管5与桩板挡墙1中的钢筋笼连接。
所述排水管5设置透水孔501的部分设有过滤网。通过设置过滤网能够防止透水孔501堵塞。
所述锚杆钻孔2和桩板挡墙1底部设有透水砼8。通过设置透水砼8，既能实现对锚杆结构3的锚固，又有助于岩土中积水的排出。
一种锚杆桩板挡墙联合装置的施工方法，包括如下步骤：
步骤一、确定基坑开挖深度，确定设计桩的桩长、间距和直径，确定配筋方案；根据场地工程地质条件，确定锚杆钻孔2长度、倾角和直径；
步骤二、预制钢筋笼，排水管5绑扎固定在钢筋笼中，在桩基成孔后，下放钢筋笼、排水管5到桩基钻孔中；
步骤三、连续浇筑桩身混凝土，桩板挡墙1底部浇筑透水砼8；
步骤四、按照相应的设计要求，钻锚杆钻孔2至设计深度，在钻孔施工结束后，将锚杆结构3的杆体、注浆导管、排水管5固定放置到预成钻孔中，随后向钻孔中进行注浆，钻孔底部浇筑透水砼8。
排水型锚杆桩板支护结构安装后，排水管5出水口连接于抽水系统中，进行地下水的抽取。
将传统锚杆桩板支护结构与排水装置相结合为一体，在能保证传统锚杆桩板支护结构基本功能的同时，还可加速支护岩土体的排水。

Claims (10)

1.一种锚杆桩板挡墙联合装置，包括桩板挡墙（1）和锚固在岩土层中锚杆钻孔（2）中的锚杆结构（3），其特征在于，所述桩板挡墙（1）和锚杆钻孔（2）中设有换热管（4）和/或排水管（5），设置在桩板挡墙（1）中的换热管（4）和/或排水管（5）与桩板挡墙（1）中的钢筋笼连接，设置在锚杆钻孔（2）中的换热管（4）和/或排水管（5）与锚杆结构（3）的杆体连接，排水管（5）端部设有若干透水孔（501）。
2.根据权利要求1所述的一种锚杆桩板挡墙联合装置，其特征在于，所述换热管（4）为U型换热管。
3.根据权利要求1所述的一种锚杆桩板挡墙联合装置，其特征在于，所述换热管（4）和排水管（5）的材质为聚乙烯。
4.根据权利要求1所述的一种锚杆桩板挡墙联合装置，其特征在于，所述桩板挡墙（1）中的钢筋笼包括主筋（6）和箍筋（7），主筋（6）直径不小于10mm ~12mm，箍筋（7）直径不小于6mm~8mm，桩板挡墙（1）的高度不大于25~30m。
5.根据权利要求1所述的一种锚杆桩板挡墙联合装置，其特征在于，所述锚杆钻孔（2）中设有锚固段（201）和自由段（202），锚固段（201）进行注浆回填，自由段（202）采用导热材料回填。
6.根据权利要求5所述的一种锚杆桩板挡墙联合装置，其特征在于，所述自由段（202）的长度不小于5m~6m，锚固段（201）长度不小于6m~7m。
7.根据权利要求1所述的一种锚杆桩板挡墙联合装置，其特征在于，所述锚杆结构（3）的杆体选用螺纹型钢筋，直径为18mm~32mm，锚杆钻孔（2）直径为100mm~150mm。
8.根据权利要求1所述的一种锚杆桩板挡墙联合装置，其特征在于，所述锚杆钻孔（2）和桩板挡墙（1）底部设有透水砼（8）。
9.根据权利要求1所述的一种锚杆桩板挡墙联合装置，其特征在于，所述排水管（5）设置透水孔（501）的部分设有过滤网。
10.一种锚杆桩板挡墙联合装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、确定基坑开挖深度，确定设计桩的桩长、间距和直径，确定配筋方案；根据场地工程地质条件，确定锚杆钻孔（2）长度、倾角和直径；
步骤二、预制钢筋笼，换热管（4）或排水管（5）绑扎固定在钢筋笼中，在桩基成孔后，下放钢筋笼、换热管（4）或排水管（5）到桩基钻孔中；
步骤三、连续浇筑桩身混凝土，桩板挡墙（1）底部浇筑透水砼（8）；
步骤四、按照相应的设计要求，钻锚杆钻孔（2）至设计深度，在钻孔施工结束后，将锚杆结构（3）的杆体、注浆导管、换热管（4）或排水管（5）固定放置到预成钻孔中，随后向钻孔中进行注浆，钻孔底部浇筑透水砼（8）。
CN202010916399.3A 2020-09-03 2020-09-03 一种锚杆桩板挡墙联合装置及施工方法 Pending CN112095634A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010916399.3A CN112095634A (zh) 2020-09-03 2020-09-03 一种锚杆桩板挡墙联合装置及施工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010916399.3A CN112095634A (zh) 2020-09-03 2020-09-03 一种锚杆桩板挡墙联合装置及施工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112095634A true CN112095634A (zh) 2020-12-18

Family

ID=73757272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010916399.3A Pending CN112095634A (zh) 2020-09-03 2020-09-03 一种锚杆桩板挡墙联合装置及施工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112095634A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7053076B1 (ja) * 2021-08-06 2022-04-12 株式会社水戸グリーンサービス アンカー材及び補強土壁
CN114457813A (zh) * 2021-03-10 2022-05-10 美丽华夏生态环境科技有限公司 岩土工程磁性桩体设计及边坡加固新方法
CN114703872A (zh) * 2022-03-30 2022-07-05 龙建路桥股份有限公司 一种季冻区土质边坡维稳系统及施工方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1084599A (zh) * 1993-02-06 1994-03-30 吴崇礼 一种排水桩及其排水施工方法
CN101182711A (zh) * 2007-11-22 2008-05-21 张延军 浅层地热能转换锚杆
CN102155016A (zh) * 2011-05-10 2011-08-17 中铁二院工程集团有限责任公司 排水锚杆及既有边坡挡护工程修复加固构造和施工方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1084599A (zh) * 1993-02-06 1994-03-30 吴崇礼 一种排水桩及其排水施工方法
CN101182711A (zh) * 2007-11-22 2008-05-21 张延军 浅层地热能转换锚杆
CN102155016A (zh) * 2011-05-10 2011-08-17 中铁二院工程集团有限责任公司 排水锚杆及既有边坡挡护工程修复加固构造和施工方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114457813A (zh) * 2021-03-10 2022-05-10 美丽华夏生态环境科技有限公司 岩土工程磁性桩体设计及边坡加固新方法
JP7053076B1 (ja) * 2021-08-06 2022-04-12 株式会社水戸グリーンサービス アンカー材及び補強土壁
CN114703872A (zh) * 2022-03-30 2022-07-05 龙建路桥股份有限公司 一种季冻区土质边坡维稳系统及施工方法
CN114703872B (zh) * 2022-03-30 2022-11-22 龙建路桥股份有限公司 一种季冻区土质边坡维稳系统及施工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112095634A (zh) 一种锚杆桩板挡墙联合装置及施工方法
CN104762955B (zh) 一种基于冻结法的人工挖孔扩底桩施工方法
CN108166486B (zh) 深层埋管式预制型能源管桩及其施工工艺
CN105544512A (zh) 埋设传热管的加筋布袋注浆碎石桩及施工方法
CN103046565B (zh) 超深岩基深基坑降排水方法
CN202543904U (zh) 旋进式壁后注浆地源热能转换预制桩装置
CN209924998U (zh) 一种浅覆土盾构隧道下穿道路加固保护结构
CN209780957U (zh) 一种富水铁路隧道底部泄水降压及加固结构
CN111851597A (zh) 顶管近距离下穿管廊的穿越防护结构及施工方法
CN109252542A (zh) 一种用于道路拓宽的树根桩轻质挡墙及其施工方法
CN201876009U (zh) 地源热泵的换热装置
CN111827312B (zh) 一种边坡加筋挡土墙及其施工方法
CN110805049B (zh) 一种山体边坡超厚度喷锚永久支护结构的施工方法
CN111364475B (zh) 注浆花管锚杆在软土边坡支护中的施工方法
Barla et al. Lessons learnt from a full-scale installation of energy walls
CN108797605A (zh) 一种结合液氮冻土墙的桩锚式复合支护结构及其施工方法
CN202181908U (zh) 一种膨胀软岩巷道防水支护组合结构
CN107905214A (zh) 一种装配式能源地下连续墙组装结构及施工方法
CN207405616U (zh) 一种装配式能源地下连续墙组装结构
CN209443463U (zh) 螺旋热管环状凸肋先排水后注浆竹节桩
CN112095618B (zh) 一种桩锚式支护结构浅层地温能利用改造装置及其施工方法
CN113529785B (zh) 一种适用于寒区消除冻胀效应的挡土结构及施工方法
CN108797601A (zh) 一种桩锚与液氮冻土墙复合支护系统的施工方法
CN210459133U (zh) 一种重力坝坝基排水结构
CN208455661U (zh) 超长嵌岩t形组合式柱板高挡墙结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201218