CN218622266U - 一种自平衡竖向地锚式牛腿桩板结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及边坡防护技术领域，提供了一种自平衡竖向地锚式牛腿桩板结构，包括抗滑桩和牛腿，还包括扶壁式挡土墙和锚索，所述抗滑桩的顶部与所述牛腿相连，所述扶壁式挡土墙设于所述抗滑桩及所述牛腿的顶部与之相连，所述锚索设于所述牛腿的尾部；所述抗滑桩及所述锚索的下端伸入坡底。本实用新型能够在不增加现有桩的强度的前提下，提高支护高度，减小桩身弯矩和位移，防止出现桩折断的事故。

Description

一种自平衡竖向地锚式牛腿桩板结构

技术领域

本实用新型涉及边坡防护技术领域，具体而言，涉及一种自平衡竖向地锚式牛腿桩板结构。

背景技术

在丘陵地区进行工程建设，避免不了较大规模的开挖和回填工作，从而形成较高的边坡工程。而针对高大边坡而言，挖方边坡支护结构形式多样，如抗滑桩、锚索和抗滑桩、锚索加结构、勒柱加锚索等支护体系。但针对填方边坡而言，受回填土性状影响，锚固结构不再适用。回填边坡常规支护形式有放坡、重力式挡土墙、抗滑桩及加筋土挡墙等，但此类支护高度均受限，若遇到回填高度较大、放坡条件受限，且坡顶存在建筑物的情况时，难以满足要求，因此高回填边坡存在支挡结构悬臂高度大，回填土性状差，受到侧向力大，抗滑桩本体受到的弯矩较大，且易产生变形位移，甚至会造成桩折断的事故，对支护结构强度要求高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自平衡竖向地锚式牛腿桩板结构能够在不增加现有桩的强度的前提下，提高支护高度，减小桩身弯矩和位移。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：一种自平衡竖向地锚式牛腿桩板结构，包括抗滑桩和牛腿，还包括扶壁式挡土墙和锚索，所述抗滑桩的顶部与所述牛腿相连，所述扶壁式挡土墙设于所述抗滑桩及所述牛腿的顶部与之相连，所述锚索设于所述牛腿的尾部；所述抗滑桩及所述锚索的下端伸入坡底。

进一步的，所述锚索处设有检查井，且所述检查井用于连通坡顶至所述锚索，且所述检查井呈竖向开设。

进一步的，还包括连梁，所述连梁设于所述扶壁式挡土墙远离所述抗滑桩的一侧底部，所述抗滑桩并排设有多组，通过所述连梁对多个所述抗滑桩进行横向串联。

进一步的，所述牛腿远离所述抗滑桩的一端开设有第一贯穿孔，所述扶壁式挡土墙设有第二贯穿孔，所述锚索依次穿过所述第一贯穿孔及所述第二贯穿孔并锚固于所述扶壁式挡土墙的踵板上。

进一步的，所述牛腿与所述抗滑桩保持垂直相连。

进一步的，所述抗滑桩与所述牛腿采用整体浇筑相连。

进一步的，所述抗滑桩之间设有挡土板。

本实用新型的实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：本实用新型中的牛腿可增加抗滑桩的抗弯刚度，扶壁式挡土墙的踵板用以充当卸荷板，减少抗滑桩上的土压力，再配合竖向锚索的锚固力会对桩顶形成附加弯矩，减小桩身变形，而扶壁式挡土墙上方的回填土的重力也可以形成附加弯矩，也可以减小桩身变形。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的实施例提供的自平衡竖向地锚式牛腿桩板结构的剖面示意图；

图2为本实用新型中的自平衡竖向地锚式牛腿桩板结构的平面结构示意图；

图3为本实用新型中的支护机构的受力分解示意图；

图4为本实用新型中的抗滑桩外力分解示意图；

图5为本实用新型中的支护结构的侧向压力分布示意图。

图标：1-抗滑桩，2-牛腿，21-第一贯穿孔，3-锚索，4-扶壁式挡土墙，41-第二贯穿孔，5-检查井，6-连梁，7-坡底，8-坡顶，9-挡土板，10-自平衡区域。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

以下结合具体实施例进一步说明，参照图1-图2所示，本实施例为一种自平衡竖向地锚式牛腿桩板结构，包括抗滑桩1和牛腿2，还包括扶壁式挡土墙4和锚索3，抗滑桩1的顶部与牛腿2相连，扶壁式挡土墙4设于抗滑桩1及牛腿2的顶部与之相连，锚索3设于牛腿2的尾部；抗滑桩1及锚索3的下端伸入坡底7；具体的，本实用新型通过将扶壁式挡土墙4、牛腿2和抗滑桩1发挥组合优势，此支护结构采用在原抗滑桩1桩顶设置扶壁式挡土墙4，牛腿2尾部设置锚索3，扶壁式挡土墙4设于桩顶和牛腿2之上形成的端面，高度可做到10米左右，牛腿2和抗滑桩1一起作为扶壁式挡土墙4的基础，解决了回填土承载力低下的问题，但由于牛腿2与抗滑桩1相连，抗滑桩1之间存在一定的间距，大约5米左右，因此桩与桩之间为回填土，需要加强扶壁式挡土墙4的强度，可按照回填土重度，按连续梁进行核算。扶壁式挡土墙4的设置，一方面降低支护高度，充分发挥回填土重度来抵抗水平力，另一方面。扶壁式挡土墙4的踵板作为卸荷平台，可大大减小整个支护体系土压力；扶壁式挡土墙4与抗滑桩1及牛腿2采用非刚性连接，但在墙后水平侧向压力作用下，扶壁式挡土墙4的基底压力不均匀，从而对桩顶存在一定的弯矩作用(向坡外)。牛腿2布设于抗滑桩1后，与桩整体浇筑，为刚性连接，通过在牛腿2尾部施加锚索3，充分发挥扶壁式挡土墙4上部回填土的自重和锚索3强大的锚固力，从而对抗滑桩1产生向坡内的附加弯矩，可抵消上部约10米高侧向压力对抗滑桩1的影响，相当于减小了扶壁式挡土墙4支护段的侧向压力作用，形成“门”式结构实现自平衡，可大大减小桩身弯矩和位移，从而再不增加桩强度(截面和配筋等)的情况下，提高支护高度。鉴于扶壁式挡土墙4和锚索3提供附加弯矩抵消水平侧向压力的作用，实现自平衡，可将传统悬臂桩15米的支护极限高度，提高至25-30米。

此外，本实施例中在锚索3处设有检查井5，且检查井5用于连通坡顶8至锚索3，且检查井5呈竖向开设；具体的，检查井5是从坡顶8通到锚索3的锚固位置的，作为后期补张拉通道，为了减小支护结构强度，控制变形，从而最大限度利用锚索3的锚固力，预应力施加较大；但随着时间的推移，预应力易损失，后期通过变形和预应力的监测情况以从检查井5对锚索3进行补张拉，从而避免蠕变和预应力损失带来的变形过大问题。

本实施例加设连梁6，连梁6设于扶壁式挡土墙4远离抗滑桩1的一侧底部，抗滑桩1并排设有多组，通过连梁6对多个抗滑桩1进行横向串联；具体的，增加此连梁6的同时，在扶壁式挡土墙4的踵板上可加密锚索3间距，提高竖向力作用，连梁6设于踵板之中并与踵板的钢筋交错布置，锚索3锚固段设于嵌固段以下较好的地层中，锚固力更有保障。

本实施例中的牛腿2远离抗滑桩1的一端开设有第一贯穿孔21，扶壁式挡土墙4设有第二贯穿孔41，锚索3依次穿过第一贯穿孔21及第二贯穿孔41并锚固于扶壁式挡土墙4的踵板上。

本实施例中的牛腿2与抗滑桩1保持垂直相连；具体的，抗滑桩1采用方形柱结构，牛腿2的一端与抗滑桩1的表面与其相贴且保持垂直，此外，抗滑桩1与牛腿2采用整体浇筑相连。

本实施例中的抗滑桩1之间设有挡土板9；具体的，抗滑桩1之间设置挡土板9使得对回填土进行围拦填充，挡土板9的上侧伸至坡顶8，而挡土板9的下端嵌入到坡底7中。

此外，值得说明的是，图3中各个符号的意义为：e_aA和e_aE——为墙后水平主动土压力强度；e_pA——为墙前水平抗力强度；q＝γ*h——为扶壁式挡墙踵板以上填土自重压力；F/锚——为地锚提供的竖向锚固力；

图4所示，坡底7到扶壁式挡土墙4的底部距离为桩的悬臂段，扶壁式挡土墙4上侧到坡顶8的这部分空间为自平衡区域10；

图5为所形成的支护结构的侧向压力分布示意图，其中的B-C之间的剖面表面扶壁式挡土板9作为卸荷板所减小的部分土压力。

主要施工流程如下：①抗滑桩1及桩间板施工——②抗滑桩1悬臂段桩后回填压实施工——③牛腿2施工——④锚索3施工——⑤墙踵板和长梁6施工——⑥锚索3张拉锁定——⑦扶壁式挡土墙4施工——⑧扶壁式挡土墙4支护段墙后回填土和检查井5施工。详细施工流程如下：

1.抗滑桩1及桩间板施工；针对高大支护结构，多采用矩形桩，从而更好的发挥桩的抗弯特性，抗滑桩1嵌固与稳定地层中，多为中风化岩，因此抗滑桩1多嵌固段多采用人工开挖进行实施，悬臂段桩与桩间板支模整体浇筑。

2.抗滑桩1悬臂段桩后回填压实施工；抗滑桩1施工至牛腿2底标高后，进行桩后回填土施工。由于牛腿2施工后，会影响桩后回填土压实，因此桩施工完成达到设计强度后，需先进行桩悬臂段桩后回填土施工，按照设计要求的填料和压实系数要求，分层压实回填，回填过程中，同步做好板后反滤层。

3.牛腿2施工；牛腿2与牛腿2范围内抗滑桩1支模整体浇筑，二次浇筑前，需对抗滑桩1一次浇筑面进行凿毛处理，以保证抗滑桩1的整体性。牛腿2尾部预埋PVC管，作为后期地锚施工通道，PVC管直径应略大于锚索3孔径。

4.锚索3施工；锚索3采用潜孔锤施工，由于锚索3自由段为桩后回填土，可能存在塌孔的情况，宜采用根管钻进工艺，以保证锚索3施工质量。锚固段设置于抗滑桩1嵌固段以下的稳定地层，成孔后应清孔，防止残渣影响侧摩阻力发挥。清孔后，置入杆体，然后进行压力注浆，并进行二次补浆，注浆需饱满。

5.墙踵板和长梁6施工；墙踵板置于抗滑桩1与牛腿2之上，连梁6布设于墙踵板之中，连梁6与踵板整体支模浇筑。踵板和连梁6施工期间，应预埋墙面板、扶壁等钢筋。

6.锚索3张拉锁定；待墙踵板和地锚注浆体达到设计强度后，按照设计要求张拉锁定地锚，做好防腐后并进行封锚。

7.扶壁式挡土墙4施工；支模进行墙面板，扶壁等施工。

8.扶壁式挡土墙4支护段墙后回填土和检查施工；按照设计要求的填料和压实系数要求，分层压实回填，回填过程中，同步施工检查井5，检查井5可采用市政预制结构，也可采用现浇；回填过程中，同时需做好板后反滤层，保证泄水通畅。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自平衡竖向地锚式牛腿桩板结构，包括抗滑桩(1)和牛腿(2)，其特征在于：还包括扶壁式挡土墙(4)和锚索(3)，所述抗滑桩(1)的顶部与所述牛腿(2)相连，所述扶壁式挡土墙(4)设于所述抗滑桩(1)及所述牛腿(2)的顶部与之相连，所述锚索(3)设于所述牛腿(2)的尾部；

所述抗滑桩(1)及所述锚索(3)的下端伸入坡底(7)。

2.根据权利要求1所述的自平衡竖向地锚式牛腿桩板结构，其特征在于：所述锚索(3)处设有检查井(5)，且所述检查井(5)用于连通坡顶(8)至所述锚索(3)，且所述检查井(5)呈竖向开设。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的自平衡竖向地锚式牛腿桩板结构，其特征在于：还包括连梁(6)，所述连梁(6)设于所述扶壁式挡土墙(4)远离所述抗滑桩(1)的一侧底部，所述抗滑桩(1)并排设有多组，通过所述连梁(6)对多个所述抗滑桩(1)进行横向串联。

4.根据权利要求1所述的自平衡竖向地锚式牛腿桩板结构，其特征在于：所述牛腿(2)远离所述抗滑桩(1)的一端开设有第一贯穿孔(21)，所述扶壁式挡土墙(4)设有第二贯穿孔(41)，所述锚索(3)依次穿过所述第一贯穿孔(21)及所述第二贯穿孔(41)并锚固于所述扶壁式挡土墙(4)的踵板上。

5.根据权利要求1所述的自平衡竖向地锚式牛腿桩板结构，其特征在于：所述牛腿(2)与所述抗滑桩(1)保持垂直相连。

6.根据权利要求5所述的自平衡竖向地锚式牛腿桩板结构，其特征在于：所述抗滑桩(1)与所述牛腿(2)采用整体浇筑相连。

7.根据权利要求1所述的自平衡竖向地锚式牛腿桩板结构，其特征在所述抗滑桩(1)之间设有挡土板(9)。

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