CN220978030U - 一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于微型钢管桩‑锚索组合支护体系技术领域，提供了一种用于微型钢管桩‑锚索支护体系的补强型微型钢管桩，包括微型钢管桩、同轴套设在所述微型钢管桩外侧的水泥浆柱，所述微型钢管桩内部填充有水泥砂浆，还包括多根预埋在所述水泥浆柱内部的补强钢筋；所述补强钢筋与所述微型钢管桩平行，多根所述补强钢筋沿所述微型钢管桩周向均匀间隔分布，所述补强钢筋侧壁与所述微型钢管桩侧壁焊接，所述补强钢筋位于滑动面处。该补强型微型钢管桩中，对微型钢管桩在滑动面附近焊接补强钢筋，可以提高微型钢管桩在滑动面处的等效截面积，从而使得微型钢管桩在滑动面处的抗弯、抗拉以及抗剪变形能力得到大幅提升。

Description

一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩

技术领域

本实用新型属于微型钢管桩-锚索组合支护体系技术领域，具体涉及一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩。

背景技术

微型钢管桩-锚索组合支护体系在基坑及边坡支护设计中的应用十分广泛，但微型钢管桩截面积小、长径比大，导致桩体抗滑承载力有限，在滑坡推力作用下容易在滑动面处产生较大的挠曲变形，并且往往会在滑动面处呈现桩体的剪力、轴力和弯矩等内力峰值。为了避免上述问题，现有技术中通常在设计阶段，通过加大微型钢管桩截面积、缩小桩间距等方法增加微型钢管桩-锚索组合支护体系的抗变形能力，但是该方法会使得工程造价过高，社会效益和经济效益较差。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩，在滑动面附近的微型钢管桩侧壁上焊接补强钢筋，可以大幅增加桩身在滑动面附近的抗弯、抗拉以及抗剪能力。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩，包括微型钢管桩、同轴套设在所述微型钢管桩外侧的水泥浆柱，所述微型钢管桩内部填充有水泥砂浆，还包括多根预埋在所述水泥浆柱内部的补强钢筋；

所述补强钢筋与所述微型钢管桩平行，多根所述补强钢筋沿所述微型钢管桩周向均匀间隔分布，所述补强钢筋侧壁与所述微型钢管桩侧壁焊接，所述补强钢筋位于滑动面处。

作为优选的，还包括劈裂注浆体，所述劈裂注浆体位于滑动面处，所述水泥浆柱贯穿所述劈裂注浆体。

作为优选的，所述微型钢管桩顶端锚入冠梁内，所述冠梁位于滑体表面。

作为优选的，所述冠梁顶端固定设有挡水坎。

作为优选的，还包括预应力锚索，所述预应力锚索一端预埋在所述冠梁内，所述预应力锚索另一端埋设在滑动面下方，且所述预应力锚索另一端斜向下延伸。

作为优选的，所述微型钢管桩外壁涂覆有防腐涂层。

作为优选的，所述补强钢筋外壁涂覆有防腐涂层。

作为优选的，还包括多个钢筋支架，多个所述钢筋支架沿所述微型钢管桩周向间隔分布，所述钢筋支架内侧与所述微型钢管桩固定连接，所述钢筋支架外侧与桩孔内壁相抵触。

作为优选的，所述钢筋支架包括依次固定相连的第一折型钢筋、外钢筋、第二折型钢筋，所述第一折型钢筋、所述第二折型钢筋均与所述微型钢管桩外壁固定连接，所述外钢筋与所述微型钢管桩平行，所述外钢筋与桩孔内壁相抵触。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型提供的一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩，对微型钢管桩在滑动面附近焊接补强钢筋，可以提高微型钢管桩在滑动面处的等效截面积，从而使得微型钢管桩在滑动面处的抗弯、抗拉以及抗剪变形能力得到大幅提升。可避免因滑动面处桩体应力集中，而采用加大微型钢管桩桩截面积、缩小桩间距等支护方案带来的造价大幅增加的问题，可有效减少水泥砂浆与钢材的用量，更加符合绿色低碳环保的发展要求，避免浪费，实现资源和能源的高效利用，具有更好的经济效益和社会效益。

2、本实用新型提供的一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩，在滑动面附近进行劈裂注浆，可以改善滑动面处的物理力学性能，从而减小微型钢管桩在滑动面处的弯曲变形，有效增强微型钢管桩-锚索组合支护体系的侧向刚度，支护体系在滑动面处的侧向变形值相对平缓，降低了滑动面处桩体出现应力集中而破坏的可能性，进而提高边坡工程的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩的正视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩的水泥浆柱及其相关部分的正视结构示意图；

图4为图3中A-A向的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩的钢筋支架的侧面结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、滑动面；2、滑床；3、滑体；4、挡水坎；5、冠梁；6、微型钢管桩；7、补强钢筋；8、劈裂注浆体；9、预应力锚索；10、锚索锚固段；11、内部注浆管；12、外部注浆管；13、钢筋支架；14、水泥浆柱；131、第一折型钢筋；132、外钢筋；133、第二折型钢筋。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以使本领域的技术人员更加清楚地理解本实用新型。

需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语中“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，还可以是一体成型结构。对于本领域的普通技术人员，可以根据具体情况理解该类术语在本专利中的具体含义。

如图1-3所示，滑床2上表面形成有滑动面1，滑体3在滑动面1上具有较大的侧向应力。这样微型钢管桩群在滑坡推力作用下容易在滑动面1处产生较大的挠曲变形，并且往往会在滑动面1处呈现桩体的剪力、轴力和弯矩等内力峰值，对应的每根微型钢管桩6在滑动面1处均会产生较大的挠曲变形，并且会在滑动面1处呈现桩体的剪力、轴力和弯矩等内力峰值。

因此，需要加强微型钢管桩6在滑动面处的抗弯、抗拉以及抗剪变形能力。本实施例提供了一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩，包括微型钢管桩6、同轴套设在所述微型钢管桩6外侧的水泥浆柱14，所述微型钢管桩6内部填充有水泥砂浆，还包括多根预埋在所述水泥浆柱14内部的补强钢筋7。

所述补强钢筋7与所述微型钢管桩6平行，所述补强钢筋7侧壁与所述微型钢管桩6侧壁进行双面焊接，这样所述补强钢筋7与所述微型钢管桩6连接为一个整体，可以提高所述微型钢管桩6在滑动面处的等效截面积。

为了均匀扩大所述微型钢管桩6的等效截面积，如图4所示，多根所述补强钢筋7沿所述微型钢管桩6周向均匀间隔分布。

为了避免造价成本过高，所述补强钢筋7位于滑动面1处，所述补强钢筋7无需过长，只需覆盖所述微型钢管桩6在滑动面1附近形成的应力集中区范围即可。

基于上述结构，本实施例提供的一种补强型微型钢管桩，对所述微型钢管桩6在滑动面1附近焊接所述补强钢筋7，可以提高所述微型钢管桩6在滑动面1处的等效截面积，从而使得所述微型钢管桩6在滑动面1处的抗弯、抗拉以及抗剪变形能力得到大幅提升。可避免因滑动面1处桩体应力集中，而采用加大微型钢管桩桩截面积、缩小桩间距等支护方案带来的造价大幅增加的问题，可有效减少水泥砂浆与钢材的用量，更加符合绿色低碳环保的发展要求，避免浪费，实现资源和能源的高效利用，具有更好的经济效益和社会效益。

为了改善滑动面1处的物理力学性能，本实施例提供的一种补强型微型钢管桩，还包括劈裂注浆体8，所述劈裂注浆体8位于滑动面1处，所述水泥浆柱14贯穿所述劈裂注浆体8。

劈裂注浆是一种软弱土层加固方法，它既可应用于渗透性较好的砂层，又可应用于渗透性差的粘性土。劈裂注浆采用高压注浆工艺，将水泥浆注入土层，改善土层性质，在注浆过程中，注浆管出口的浆液对四周地层施加了附加压应力，使土体发生剪切裂缝，而浆液则沿着裂缝从土体强度低的地方向强度高的地方劈裂，劈入土体中的浆体便形成了加固土体的劈裂注浆体。

因此，在滑动面1附近进行劈裂注浆形成所述劈裂注浆体8，可以改善滑动面1处的物理力学性能，从而减小所述微型钢管桩6在滑动面1处的弯曲变形，有效增强微型钢管桩-锚索组合支护体系的侧向刚度，支护体系在滑动面1处的侧向变形值相对平缓，降低了滑动面1处桩体出现应力集中而破坏的可能性，进而提高边坡工程的稳定性。

本实施例中，所述微型钢管桩6顶端锚入冠梁5内，所述冠梁5位于滑体3表面。多根所述微型钢管桩6共同构成一个微型钢管桩群，一个所述微型钢管桩群的所有微型钢管桩6顶端同时锚入一个所述冠梁5内，所述冠梁5可以加强所述微型钢管桩群的整体性。

其中，所述冠梁5顶端固定设有挡水坎4。所述挡水坎4可以拦截水流和其他流动物体。

本实施例提供的一种补强型微型钢管桩，还包括预应力锚索9，所述预应力锚索9一端预埋在所述冠梁5内，所述预应力锚索9另一端为锚索锚固段10，所述锚索锚固段10埋设在滑动面1下方，且所述锚索锚固段10斜向下延伸。

所述预应力锚索9可以起到拉紧的作用。举例来说，如图2所示，所述预应力锚索9可以将所述冠梁5向左下方拉紧，可以防止所述微型钢管桩6向右侧倾斜，从而提升该支护体系的稳定性。

本实施例中，所述微型钢管桩6外壁涂覆有防腐涂层。所述补强钢筋7外壁涂覆有防腐涂层。所述微型钢管桩6与所述补强钢筋7焊接后，表面应进行除锈处理，然后采用防腐涂料涂刷形成防腐涂层。防腐涂料可以采用环氧沥青、聚氨酯沥青等，防腐涂层的厚度≥1mm。

本实施例提供的一种补强型微型钢管桩，还包括多个钢筋支架13，多个所述钢筋支架13沿所述微型钢管桩6周向间隔分布，所述钢筋支架13内侧与所述微型钢管桩6固定连接，所述钢筋支架13外侧与桩孔内壁相抵触。

施工时，所述钢筋支架13可以对所述微型钢管桩6起到稳定支撑的作用，避免所述微型钢管桩6发生偏移倾斜。

具体的，如图5所示，所述钢筋支架13包括依次固定相连的第一折型钢筋131、外钢筋132、第二折型钢筋133，所述第一折型钢筋131、所述第二折型钢筋133均与所述微型钢管桩6外壁固定连接，所述外钢筋132与所述微型钢管桩6平行，所述外钢筋132与桩孔内壁相抵触。

所述第一折型钢筋131的一条边与所述微型钢管桩6外壁贴合焊接，所述第一折型钢筋131的另一条边与所述外钢筋132焊接，同时所述第二折型钢筋133的一条边与所述微型钢管桩6外壁贴合焊接，所述第二折型钢筋133的另一条边与所述外钢筋132焊接，所述外钢筋132与桩孔内壁相抵触，从而形成稳定的支撑结构，使得所述微型钢管桩6在施工过程中始终处于桩孔轴线位置，保证施工质量。

综上所述，本实施例提供的一种补强型微型钢管桩，其施工方法可以包括如下步骤：

(1)微型钢管桩焊接：

微型钢管桩6及补强钢筋7表面应进行除锈处理并采用防腐涂料涂刷(环氧沥青、聚氨酯沥青贴玻璃布，厚度≥1mm)，微型钢管桩6与补强钢筋7和钢筋支架13通过双面焊接牢固形成补强型微型桩。

(2)工程成孔：施工前应先试成孔，成孔数量不少于3根，以确定成孔质量，检验所选设备、施工工艺及技术要求是否适宜。如检测指标不能满足设计要求和施工规程，应拟定补救措施或重新选择施工工艺。试成孔结果满足相关要求后方可进行工程成孔。

(3)补强型微型桩的桩体和注浆管吊装：补强型微型桩的桩体和注浆管吊装应作专项吊装方案，包括起吊方式、吊点设置、重量验算等。

(4)水泥砂浆浇筑：将上述补强型微型桩的桩体和内部注浆管11、外部注浆管12绑扎牢固后置入桩孔内，调整好垂直度后，通过内部注浆管11浇筑水泥砂浆，之后再通过外部注浆管12进行二次注浆，并对滑动面附近的岩土体进行劈裂注浆(桩顶冠梁5混凝土浇筑前需将微型钢管桩6穿过冠梁5底面以上一定长度)，浇筑完成后进行养护。

(5)预应力锚索施工：钢绞线锚索杆体绑扎时，钢绞线应平行、间距均匀，沿杆体轴线方向每隔1.5m左右设置一个隔离支架，注浆管应与杆体绑扎牢固。杆体插入孔内时，应避免钢绞线在孔内弯曲或扭转。杆体制作和安放时应除油污、锈斑，锚索应作好防锈、防腐处理；锚具、垫板应与锚筋体同轴安装，垫板应安装平整、牢固，垫板与型钢围檩或冠梁接触面无空隙；锚索注浆必须保证锚固段连结密实。

本实用新型中未对具体结构做出描述的机构、组件和部件均为现有技术中已经存在的现有结构。可以从市面上直接购买得到。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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、以及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。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上仅为本实用新型的较佳实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。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 (9)

1.一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩，包括微型钢管桩(6)、同轴套设在所述微型钢管桩(6)外侧的水泥浆柱(14)，所述微型钢管桩(6)内部填充有水泥砂浆，其特征在于，还包括多根预埋在所述水泥浆柱(14)内部的补强钢筋(7)；

所述补强钢筋(7)与所述微型钢管桩(6)平行，多根所述补强钢筋(7)沿所述微型钢管桩(6)周向均匀间隔分布，所述补强钢筋(7)侧壁与所述微型钢管桩(6)侧壁焊接，所述补强钢筋(7)位于滑动面(1)处。

2.根据权利要求1所述的一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩，其特征在于，还包括劈裂注浆体(8)，所述劈裂注浆体(8)位于滑动面(1)处，所述水泥浆柱(14)贯穿所述劈裂注浆体(8)。

3.根据权利要求1所述的一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩，其特征在于，所述微型钢管桩(6)顶端锚入冠梁(5)内，所述冠梁(5)位于滑体(3)表面。

4.根据权利要求3所述的一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩，其特征在于，所述冠梁(5)顶端固定设有挡水坎(4)。

5.根据权利要求4所述的一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩，其特征在于，还包括预应力锚索(9)，所述预应力锚索(9)一端预埋在所述冠梁(5)内，所述预应力锚索(9)另一端埋设在滑动面(1)下方，所述预应力锚索(9)另一端斜向下延伸。

6.根据权利要求1所述的一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩，其特征在于，所述微型钢管桩(6)外壁涂覆有防腐涂层。

7.根据权利要求1所述的一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩，其特征在于，所述补强钢筋(7)外壁涂覆有防腐涂层。

8.根据权利要求1所述的一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩，其特征在于，还包括多个钢筋支架(13)，多个所述钢筋支架(13)沿所述微型钢管桩(6)周向间隔分布，所述钢筋支架(13)内侧与所述微型钢管桩(6)固定连接，所述钢筋支架(13)外侧与桩孔内壁相抵触。

9.根据权利要求8所述的一种用于微型钢管桩-锚索支护体系的补强型微型钢管桩，其特征在于，所述钢筋支架(13)包括依次固定相连的第一折型钢筋(131)、外钢筋(132)、第二折型钢筋(133)，所述第一折型钢筋(131)、所述第二折型钢筋(133)均与所述微型钢管桩(6)外壁固定连接，所述外钢筋(132)与所述微型钢管桩(6)平行，所述外钢筋(132)与桩孔内壁相抵触。