CN211113663U - 一种锚索可回收的锚索支护桩联合支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锚索可回收的锚索支护桩联合支护结构，包括基坑和支护桩，支护桩和基坑上均设置有锚孔，支护桩上的锚孔内连接有锚索，锚索远离支护桩的一端通过基坑上的锚孔插入基坑周侧土体内,基坑土体内的锚孔底端设置有扩大孔，锚索包括钢绞线和套接在钢绞线外的套筒，钢绞线在锚索固定于基坑土体内部的锚固段末端连接有迫紧楔，套筒为空心正多边形柱体，套筒靠近迫紧楔一侧各边上连接有高强度承载板，承载板两侧连接有连杆，连杆另一端与迫紧楔连接，锚索靠近支护桩一端设置有锚具，锚具与支护桩之间设置有垫板，垫板与套筒抵接。本实用新型解决了基坑支护中锚索的可回收问题，具有减少地下建筑垃圾污染、不影响后续开发的效果。

Description

一种锚索可回收的锚索支护桩联合支护结构

技术领域

本实用新型涉及基坑支护结构的技术领域，尤其是涉及一种锚索可回收的锚索支护桩联合支护结构。

背景技术

目前随着城镇化速度的加快，高层、超高层建筑需求越来越多，基坑支护工程正向大深度、大面积方向发展，而部分拟开挖深基坑临边净距离内有建筑物、构筑物、管、线、缆或其它荷载，存在无法放坡的情况，对此类岩土体基坑进行支护时，通常采用单排钻孔灌注桩加单层土锚杆相结合的桩锚式支护方案，但该结构施工复杂，施工周期长，且对于深基坑边坡支护来说支护效果并不理想。

针对上述问题，公告号为CN202745063U的中国专利公开的一种深基坑钢板桩加锚索支护体系施工结构，其技术要点是：包括间隔设置在深基坑四周的多个钢板桩，在所述的多个钢板桩顶部安装有冠梁，中间设置有腰梁，所述的多个钢板桩与腰梁之间焊接相连，使钢板桩达到整体受力效果。在深基坑侧壁内打有预应力锚索，能在土方挖掘作业同时进行锚索施工，能简便、快速完成深基坑支护施工过程，所采用的预应力锚索成本低且锚固力较高，能对深基坑进行有效支护。

上述中的现有技术方案提高了施工效率与支护效果，但是其所使用的预应力锚索在使用时通过向锚孔内灌注混凝土使锚索锚固在土体内部，导致锚索在支护完成后无法回收，成为建筑垃圾留存在地下，对地下空间造成污染。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种锚索可回收的锚索支护桩联合支护结构，目的在于解决支护施工完成后所使用的预应力锚索无法回收，对地下空间造成污染，并影响地下空间后续开发的问题。同时通过对支护桩结构进行改良和锚索回收，降低材料成本。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：包括基坑和布设在基坑内周的支护桩，所述支护桩和基坑上均设置有多组一一对应的锚孔，所述支护桩上的锚孔内可拆卸连接有锚索，所述锚索远离支护桩的一端通过基坑上的锚孔插入基坑周侧土体内,所述基坑土体内的锚孔底端设置有扩大孔，所述锚索包括钢绞线和套接在钢绞线外的套筒，所述钢绞线在锚索固定于基坑土体内部的锚固段末端连接有迫紧楔，所述套筒为空心正多边形柱体，所述套筒靠近迫紧楔一侧各边上均转动连接有高强度承载板，所述承载板两侧远离套筒一端均转动连接有连杆，所述连杆另一端与迫紧楔转动连接，所述锚索靠近支护桩一端设置有锚具，所述锚具与支护桩之间设置有垫板，所述垫板与套筒抵接。

通过采用上述技术方案，在钢绞线外围设置套筒，在锚索锚固段的钢绞线末端连接迫紧楔，将锚索锚固段设置为一种类似膨胀螺栓的结构，套筒与连接在套筒上的承载板充当膨胀管，迫紧楔与钢绞线充当螺栓。锚索安装完成后，安装垫板，使垫板抵接在套筒上，限制套筒位移。之后张紧钢绞线，使迫紧楔通过连杆带动承载板张开，扩大孔孔壁支撑承载板，承载板支撑迫紧楔，最后锁上锚具，实现锚索在岩土体内的固定，相较传统锚索施工，无需灌注混凝土，大大节省了工期，而锚索类似膨胀螺栓的设计也能为支护桩提供足够的张拉力。在基坑施工完毕回填时，逐层松开钢绞线，向外拉动套筒，套筒带动承载板复位，承载板上的连杆拉动迫紧楔一同移出，即可完成回收，操作简单方便，节省材料，在降低施工成本的同时避免了锚索对地下空间的污染。

本实用新型进一步设置为：所述扩大孔半径不小于套筒半径与承载板长度之和。

通过采用上述技术方案，使承载板张开时能达到与套筒侧壁垂直的位置，让承载板能紧贴扩大孔孔壁，同时使迫紧楔挤压承载板时迫紧楔和承载板之间有最大的接触面积和合适的支撑角度，保证承载板的承载能力得到最大发挥。

本实用新型进一步设置为：所述套筒各侧壁中部靠近承载板位置设置有限制承载板张开程度的限位凸块。

通过采用上述技术方案，在锚索拉伸使迫紧楔挤压承载板时可以防止承载板张开程度，预防由于套筒安装时伸入扩大孔较深，承载板与扩大孔孔壁不能完全接触，导致承载板张开过度而不能提供最优支撑角度，进而导致支撑力不足的问题。

本实用新型进一步设置为：所述限位凸块与套筒轴心最大间距不大于套筒外接圆半径。

通过采用上述技术方案，使整个套筒的外接圆半径不会产生变化，可以设置合适的锚孔孔径，使套筒能卡接在锚孔中，限制套筒在锚孔内的径向位移，提高装置安全性能。

本实用新型进一步设置为：所述承载板两侧远离套筒一端设置有限位槽，所述承载板与连杆的连接点设置在限位槽内。

通过采用上述技术方案，用限位槽限制连杆转动时的转动方向，限位槽槽壁对连杆向远离轴心方向的转动进行限制，使与连杆连接的承载板在使用时只能向外张开，确保装置变形过程唯一，保证装置的实用性。

本实用新型进一步设置为：所述迫紧楔周侧设置有凹槽，所述迫紧楔与连杆的连接点设置在凹槽内。

通过采用上述技术方案，使迫紧楔与连杆在完成转动连接的同时，不改变整个锚索的最大外接圆半径，不扩大迫紧楔进入需要的锚孔尺寸，保证锚索处于基坑土体内的任一截面外接圆半径均相同，便于锚索在锚孔内的卡紧与锚孔的施工打孔作业。

本实用新型进一步设置为：所述承载板外壁上设置有防滑纹路。

通过采用上述技术方案，通过在承载板外壁上设置防滑纹路，增大承载板与岩土体之间的摩擦力，防止承载板受迫紧楔挤压后产生相对滑移，进而导致锚索张拉力不足的问题发生。

本实用新型进一步设置为：所述迫紧楔远离套筒一端设置有锥形导向帽。

通过采用上述技术方案，通过设置导向帽，使锚索与配套套筒在进入锚孔过程中更加方便，进入路径更加准确。

本实用新型进一步设置为：所述锚具与垫板之间设置有楔形块。

通过采用上述技术方案，安装楔形块，确保锚索与锚具两端面之间相互垂直，使锚索能被锚具锁紧在支护桩上，同时在基坑回填时也能简便的拆下锚具，完成锚索回收。

本实用新型进一步设置为：所述支护桩由2个空心半圆混凝土柱拼接组成，所述空心半圆混凝土柱的拼接口均设置在支护桩轴心连线上，所述支护桩内设置有钢筋笼，所述钢筋笼设置有伸出拼接口的钢筋，所述钢筋笼中灌注有混凝土，所述支护桩之间设置有挡土板，所述挡土板固定连接在钢筋上，所述支护桩顶端设置有冠梁。

通过采用上述技术方案，在基坑支护时可以将预制空心半圆混凝土柱打入安装孔中构成支护桩，空心半圆混凝土柱的拼接口均设置在支护桩轴心连线上，支护桩内部设置钢筋笼，钢筋笼靠近拼接口位置焊接有伸出拼接口的钢筋，钢筋笼内灌注混凝土，随着基坑的下挖，在相邻支护桩之间设置挡土板，挡土板固定连接在伸出拼接口的钢筋上，实现对基坑的挡土挡水防护，由于空心半圆混凝土柱的拼接口均设置在支护桩轴心连线上，而挡土板设置在拼接口之间，此时需要的挡土板的面积最小，此设计有效降低了挡土板的支出成本。在支护桩顶端设置冠梁，使多个支护桩整体受力，防止单个支护桩侧倾，增强支护效果，对抗来自基坑侧壁的横向压力，完成对基坑边坡的支护。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.通过对传统锚索设置安装有承载板的套筒并在钢绞线末端连接迫紧楔，并且由于锚索的套筒、承载板、连杆和迫紧楔之间依次转动连接，使得锚索可以通过自身结构的改变完成锚固，使用时不需要灌注混凝土，使得锚索在支护完成后可以进行回收，不会成为建筑垃圾遗留在地下空间；

2.支护桩采用两个预制空心半圆柱拼接组成，接口处设置钢筋连接挡土板，由于预制空心半圆柱拼接口都在支护桩轴心连线上，而挡土板设置在两拼接口之间，相较传统支护体系中挡土板设置在支护桩侧面上的布置方法更为节省材料，有效降低了支护施工成本。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图，旨在表示本结构在基坑中的位置关系。

图2是本实用新型联合支护结构的剖面视图。

图3是图2中的B部分局部放大示意图，旨在表示实现锚索锚固的各组分间的连接关系。

图4是图2中A-A的剖面视图，旨在表示锚索在锚孔中的横截面结构。

图5是本实用新型支护桩的结构示意图。

图中，1、基坑；2、支护桩；21、空心半圆混凝土柱；22、钢筋笼；23、钢筋；24、挡土板；25、冠梁；3、锚孔；31、扩大孔；4、锚索；41、钢绞线；42、套筒；421、限位凸块；43、迫紧楔；431、凹槽；432、导向帽；44、承载板；441、限位槽；442、防滑纹路；45、连杆；46、垫板；47、楔形台；48、锚具。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型的整体结构示意图，包括基坑1、布设在基坑1内周的支护桩2、设置在支护桩2顶端的冠梁25和支护桩2之间的挡土板24，以及设置在支护桩2上的多组钢绞线41、垫板46、楔形块47和锚具48。

为进一步说明支护结构，参照图2，包括基坑1、布设在基坑1内周的支护桩2和插入支护桩2与基坑1对应设置的锚孔3内的锚索4,支护桩2设置在基坑1侧壁上，与侧壁贴紧，支护桩2底端插入基坑1底面以下，实际施工时根据地质情况合理设置支护桩2插入深度，保证支护桩2的支护强度。锚孔3内插接有锚索4，锚索4包括钢绞线41和套接在钢绞线41外的套筒42，锚索4还包括可拆卸的锚具48、垫板46以及楔形台47，支护桩2上锚孔3外从紧贴支护桩2位置依次设置垫板46、楔形台47以及锚具48，楔形台47一面紧贴于垫板46，一面垂直于锚索4，锚具48将锚索4的锚头段通过螺栓固定在支护桩2上。每根支护桩2上从上向下间隔设置有多根锚索4，本实施例中每根支护桩2上设置有三根锚索4，锚索4与支护桩2整体构成基坑1的支护结构。

为进一步展现锚索4实现锚固的各组分间的连接关系，参照图3，钢绞线41在锚索4固定于基坑1土体内部的锚固段末端连接有迫紧楔43，迫紧楔43远离套筒42一端设置有锥形导向帽432。套筒42靠近迫紧楔43一侧各边上均转动连接有高强度承载板44，承载板44两侧远离套筒42一端均转动连接有连杆45，承载板44两侧远离套筒42一端设置有限位槽441，承载板44与连杆45的连接点设置在限位槽441内，限制承载板44远离套筒42的一端在锚固操作时只能向靠近轴心的方向转动。连杆45另一端与迫紧楔43转动连接，迫紧楔43周侧设置有凹槽431，迫紧楔43与连杆45的连接点设置在凹槽431内。以上锚索4实现锚固的各组分均安装在扩大孔31之中，扩大孔31半径优选为等于套筒42半径与承载板44长度之和。上述承载板44外壁上还设置有防滑纹路442，使承载板44与扩大空接触更为牢固，套筒42各侧壁中部靠近承载板44位置设置有限制承载板44张开程度的限位凸块421，限位凸块421与套筒42轴心最大间距优选为与套筒42外接圆半径相等。使用时张拉锚索4，锚索4带动固定连接在锚索4末端的迫紧楔43，进而使迫紧楔43上转动连接的连杆45和连杆45另一端转动连接的承载板44一起向远离轴心方向张开，直至迫紧楔43和承载板44抵接、承载板44压紧在扩大空孔壁上完成锚固。

为进一步展示锚索4结构，参照图4，本实施例中所用套筒42优选为正三角形空心柱体，套接在钢绞线41外侧，锚索4锚孔3直径，迫紧楔43直径均与套筒42外接圆直径相同。

为进一步展示支护桩2支护结构，参照图5，支护桩2由2个空心半圆混凝土柱21拼接组成，空心半圆混凝土柱21的拼接口均设置在支护桩2轴心连线上，支护桩2内设置有钢筋笼22，钢筋笼22上设置有伸出拼接口的钢筋23，钢筋笼22中灌注有混凝土。支护桩2之间设置有挡土板24，挡土板24固定连接在钢筋23上。挡土板24设置在支护桩2轴心连线所在竖直平面上，使支护所需设置的挡土板24面接最小，节约材料成本和施工成本。多个支护桩2顶端设置有相互连接的冠梁25，使多个支护桩2整体受力，防止单个支护桩2侧倾，增强支护效果。支护桩2与基坑1周侧岩土体上倾斜设置有锚孔3，锚孔3底端设置有扩大孔31，锚索4底端设置有锚固段，锚固段对应安装在扩大孔31中。

本实施例的实施原理为：在基坑1施工之前沿基坑1边线间隔打出支护桩2的安装孔，插入支护桩2，并进行混凝土浇灌，浇灌完成后在支护桩2顶端浇筑冠梁25，冠梁25浇筑完成之后开始进行基坑1土方作业。在土方挖掘到达一定深度后，利用打孔机在支护桩2上打出倾斜锚孔3，锚孔3需要穿过支护桩2一直打到基坑1侧壁内部，打至需要深度之后换刀将锚孔3底部扩大，形成扩大孔31，之后进行清孔，吹出锚孔3内的杂物。在同一水平面锚孔3施工完成后，依次插入锚索4，插入锚索4时通过设置在与迫紧楔43上的导向帽432保证锚索4插入方向正确。待锚索4插入锚孔3指定深度后，在支护桩2外的钢绞线41上依次安装垫板46、楔形台47以及锚具48，其中套筒42抵接在垫板46上，实现对套筒42的卡接限位。然后张拉钢绞线41，由钢绞线41带动迫紧楔43靠近承载板44，迫紧楔43上的连杆45带动承载板44一起向外张开，直至各承载板44张开至与所连接套筒42侧壁垂直位置，此时迫紧楔43恰好紧贴在承载板44上，继续施加拉力张紧锚索4，直至锚索4预应力达到施工要求，锁紧锚具48。由上而下逐层设置锚索4，与土方施工逐层进行，并定期对锚索4张拉力进行抽检。

在基坑1施工完成之后回填作业时，自下而上逐层拆卸锚索4。拆卸时，先对钢绞线41施加张拉力，然后松开锚具48，逐步减小钢绞线41上施加的张拉力至锚索4松弛，拆除锚具48、楔形台47以及垫板46，然后向外拉动套筒42，套筒42向外移动时带动承载板44，与承载板44连接的连杆45带动迫紧楔43远离承载板44至承载板44、连杆45、迫紧楔43均恢复原位，之后将锚索4完全拉出即可完成锚索4回收。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锚索可回收的锚索支护桩联合支护结构，其特征在于：包括基坑（1）和布设在基坑（1）内周的支护桩（2），所述支护桩（2）和基坑（1）上均设置有多组一一对应的锚孔（3），所述支护桩（2）上的锚孔（3）内可拆卸连接有锚索（4），所述锚索（4）远离支护桩（2）的一端通过基坑（1）上的锚孔（3）插入基坑（1）周侧土体内,所述基坑（1）土体内的锚孔（3）底端设置有扩大孔（31），所述锚索（4）包括钢绞线（41）和套接在钢绞线（41）外的套筒（42），所述钢绞线（41）在锚索（4）固定于基坑（1）土体内部的锚固段末端连接有迫紧楔（43），所述套筒（42）为空心正多边形柱体，所述套筒（42）靠近迫紧楔（43）一侧各边上均转动连接有高强度承载板（44），所述承载板（44）两侧远离套筒（42）一端均转动连接有连杆（45），所述连杆（45）另一端与迫紧楔（43）转动连接，所述锚索（4）靠近支护桩（2）一端设置有锚具（48），所述锚具（48）与支护桩（2）之间设置有垫板（46），所述垫板（46）与套筒（42）抵接。

2.根据权利要求1所述的锚索可回收的锚索支护桩联合支护结构，其特征在于：所述扩大孔（31）半径不小于套筒（42）半径与承载板（44）长度之和。

3.根据权利要求1所述的锚索可回收的锚索支护桩联合支护结构，其特征在于：所述套筒（42）各侧壁中部靠近承载板（44）位置设置有限制承载板（44）张开程度的限位凸块（421）。

4.根据权利要求3所述的锚索可回收的锚索支护桩联合支护结构，其特征在于：所述限位凸块（421）与套筒（42）轴心最大间距不大于套筒（42）外接圆半径。

5.根据权利要求1所述的锚索可回收的锚索支护桩联合支护结构，其特征在于：所述承载板（44）两侧远离套筒（42）一端设置有限位槽（441），所述承载板（44）与连杆（45）的连接点设置在限位槽（441）内。

6.根据权利要求1所述的锚索可回收的锚索支护桩联合支护结构，其特征在于：所述迫紧楔（43）周侧设置有凹槽（431），所述迫紧楔（43）与连杆（45）的连接点设置在凹槽（431）内。

7.根据权利要求1所述的锚索可回收的锚索支护桩联合支护结构，其特征在于：所述承载板（44）外壁上设置有防滑纹路（442）。

8.根据权利要求1所述的锚索可回收的锚索支护桩联合支护结构，其特征在于：所述迫紧楔（43）远离套筒（42）一端设置有锥形导向帽（432）。

9.根据权利要求1所述的锚索可回收的锚索支护桩联合支护结构，其特征在于：所述锚具（48）与垫板（46）之间设置有楔形块（47）。

10.根据权利要求1所述的锚索可回收的锚索支护桩联合支护结构，其特征在于：所述支护桩（2）由2个空心半圆混凝土柱（21）拼接组成，所述空心半圆混凝土柱（21）的拼接口均设置在支护桩（2）轴心连线上，所述支护桩（2）内设置有钢筋笼（22），所述钢筋笼（22）设置有伸出拼接口的钢筋（23），所述钢筋笼（22）中灌注有混凝土，所述支护桩（2）之间设置有挡土板（24），所述挡土板（24）固定连接在钢筋（23）上，所述支护桩（2）顶端设置有冠梁（25）。

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