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矩形波纹钢抗滑桩的施工方法及结构技术

技术编号:40008397 阅读:12 留言:0更新日期:2024-01-16 14:53
本发明专利技术提出了一种矩形波纹钢抗滑桩的施工方法及结构,该方法包括在抗滑桩预设位置的四周施作护桩,然后向下开挖多节矩形桩孔,并在孔口安装锁口连接部并在每节矩形桩孔内安装波纹钢护壁单元,波纹钢护壁单元由四片波纹钢壁板组成,通过连接法兰固定连接,并在波纹钢护壁单元上施作若干竖向倾斜的抗滑锚固件,最后在护壁桩孔中安装抗滑桩钢筋架并浇筑砼填料,使波纹钢护壁单元内部构成钢筋混凝土柱体,外部与周围地层密实形成一体。该方法具有施工速度快、施工难度小、开挖过程支护强度高、最终抗滑效果好等优点,能够有效地解决现有技术中抗滑桩施工周期长、安全性低、最终抗滑效果不佳等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩土及地质工程,具体地说,涉及一种矩形波纹钢抗滑桩的施工方法及结构


技术介绍

1、抗滑桩是一种用于治理滑坡的支撑结构,它通过将桩体插入滑面以下的稳定地层,利用地层的锚固作用来抵抗滑坡推力,从而达到稳定滑坡的目的。抗滑桩具有布置灵活、施工简单、对滑坡扰动小等优点,已广泛应用于边坡加固、滑坡治理、隧道洞口防护等工程中。

2、目前最常见的抗滑桩为钢筋混凝土抗滑桩,它是由钢筋混凝土制成的圆形或方形截面的桩体,其具有强度较高、耐久性较好、成本低等优点。钢筋混凝土抗滑桩截面尺寸较大,外径接近3.0m,大多采用人工挖孔施工。然而,在软弱地层区域施工抗滑桩时,由于软弱地层一般具有较高的含水率和较低的抗剪强度,开挖桩孔时容易出现孔塌方、流砂和涌水等现象,这导致施工难度增大、施工安全风险增加。为了解决这一问题,现有技术中提出了一些改进措施,例如:专利cn109653222a提供了一种抗滑桩防护方法、抗滑桩施工方法及抗滑桩防护结构,该方法在开挖桩孔时,在桩孔的内壁施作混凝土护壁用以保护;具体的,该方法在上一段桩孔的内壁通过施作混凝土护壁进行加固后,再开挖下一段桩孔,有效避免了在开挖过程中上部发生塌孔,有利于保证挖孔过程中的施工安全。但是,这种混凝土护壁结构也存在施工速度慢、施工难度大、支护强度不稳定等缺点,原因在于,施作混凝土护壁需要至少进行如下几个必须步骤,第一、绑扎护壁钢筋,第二、安装浇筑模板,第三、浇筑护壁混凝土。

3、针对上述施工方法,首先,由于每开挖一段桩孔就要施作一层混凝土护壁,浇筑后需等待24-48小时混凝土固化形成稳定支撑后才能继续开挖下一段桩孔,这样就增加了施工时间和停工时间,影响了施工效率和进度;其次,混凝土浇筑过程受到环境温度、湿度、水泥品质等因素的影响,护壁容易出现空鼓、裂缝、蜂窝等缺陷,就需要进行修补或更换,增加了施工的难度和后续支护失效塌孔的风险;最后,上述工序都需要在施工人员在施工现场完成,需要施工现场大量的人力和技术支持,增加了施工的复杂性和费用。

4、因此,设计一种轻型、预制、装配式抗滑桩结构及施工体系十分必要。


技术实现思路

1、本专利技术提出一种矩形波纹钢抗滑桩的施工方法及结构,以解决现有技术中抗滑桩施工周期长、施工工序复杂等问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提出的技术方案是:

3、矩形波纹钢抗滑桩的施工方法,包括如下步骤:

4、在抗滑桩预设位置的四周施作护桩;

5、在抗滑桩预设位置向下开挖第一节矩形桩孔;

6、在第一节矩形桩孔上安装锁口连接部,所述锁口连接部包括锁口盘和矩形护壁,锁口盘下端紧贴孔外地平并与地面固定,矩形护壁伸入孔内与第一节矩形桩孔的四壁紧贴,所述矩形护壁的下端设置锁口连接法兰;

7、向下开挖第二节矩形桩孔;

8、将预制的四片波纹钢壁板依次吊入孔内,每片所述波纹钢壁板的上端与锁口连接法兰对齐并固定连接,与此同时,四片波纹钢壁板的侧端依次对齐并固定连接,四片波纹钢壁板围合构成连接在矩形护壁下端并紧贴桩孔四壁的波纹钢护壁单元;

9、分多节开挖矩形桩孔直至预定深度,每开挖一节,在该节矩形桩孔内施作所述波纹钢护壁单元,位于下节的波纹钢护壁单元与其上节的波纹钢护壁单元对齐并固定连接,最终构成护壁桩孔;

10、在护壁桩孔中安装抗滑桩钢筋架;

11、向带有抗滑桩钢筋架的护壁桩孔中浇筑砼填料。

12、进一步的,每施作一节波纹钢护壁单元,在该节波纹钢护壁单元施作若干竖向倾斜的抗滑锚固件。

13、进一步的,所述波纹钢壁板包括波纹板本体、径向连接法兰和周向连接法兰;所述径向连接法兰设置在波纹板本体的上下端并朝向孔内,径向连接法兰与波纹板本体之间的夹角为90°,波纹钢壁板通过其径向连接法兰与锁口连接法兰对齐后连接,上下相临的波纹钢护壁单元通过径向连接法兰对齐后连接;所述周向连接法兰设置在波纹板本体的两侧端并朝向孔内,周向连接法兰与波纹板本体之间的夹角为45°,单节波纹钢护壁单元的四片波纹钢壁板通过周向连接法兰对齐后连接。

14、进一步的,所述波纹板本体的波纹线方向与矩形桩孔的延伸方向垂直或者平行。

15、进一步的,所述护壁桩孔完成后,在波纹钢护壁单元上开设灌浆口,随着护壁桩孔内浇筑砼填料,砼填料从灌浆口流入并密实波纹钢护壁单元外壁与矩形桩孔的腔隙。

16、进一步的,所述锁口连接法兰、径向连接法兰和周向连接法兰上均设置有圆形螺栓孔或者椭圆螺栓孔,各法兰之间通过高强度螺栓连接。

17、进一步的,在锁口连接法兰、径向连接法兰和周向连接法兰的连接面上均施作防水密封,防水密封可选密封胶或者密封条。

18、进一步的,在所述波纹钢壁板上预制有锚钉孔,所述抗滑锚固件为带帽锚杆,包括端帽和锚杆,带帽锚杆通过锤击或旋进插入土体与竖直方向呈10-20°的夹角,端帽与锚钉孔紧贴且设有防水垫圈。

19、进一步的,所述波纹板本体的波形为正弦波折形式、三角形波折形式、梯形波折形式或直角波折形式。

20、另一方面,本专利技术提供一种矩形波纹钢抗滑桩结构,通过上述施工方法获得。

21、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

22、1.本专利技术方法中波纹钢护壁单元前期用于开挖的孔壁防护,后期与砼填料凝固一体构成抗滑桩体系,在不同施工阶段发挥了不同的功用,能够有效地解决现有技术中抗滑桩施工周期长、施工安全性低、最终抗滑效果不佳等问题。

23、2.本专利技术方法施工速度快:波纹钢护壁单元为预制件,在工厂预制完成,只需将波纹钢护壁单元逐个吊入桩孔并进行栓接即可,无需现场的绑扎钢筋、安装模板、浇筑混凝土等工序,大大缩短了现场施工的时间,减少了停工时间,提高了施工效率和进度。

24、3.本专利技术方法施工难度小:本专利技术方法的波纹钢护壁单元为轻型结构,重量约为同尺寸混凝土护壁的1/10,便于原材料的运输和吊装,波纹钢护壁单元和矩形护壁的连接法兰均设置在桩孔的内侧,便于工人快速的连接。

25、4.本专利技术方法支护强度高,安全性好:本专利技术方法的波纹钢护壁单元采用波纹钢壁板构成,波纹钢壁板具有较高的屈服强度并具备一定的弹性模量,其能够有效地承受桩孔周围地层的压力,并在一定程度上提供形变支撑,分散地层应力;有效地支撑桩孔四壁,防止桩孔变形,减少塌孔的可能性,保证了挖孔过程中的施工安全;同时,本专利技术波纹钢护壁单元的各连接面均设置了密封件,保证了连接的密封性,防止桩孔开挖时的透水事故。

26、5.本专利技术方法抗滑效果好:本专利技术方法最终施工完成的抗滑桩,在波纹钢护壁单元上设置若干竖向倾斜的抗滑锚固件,抗滑锚固件能够穿透软弱地层并锚固在稳定地层中,在护壁桩孔内填充砼填料,并通过灌浆口将波纹钢护壁单元外壁与周围土体密实形成一体,最终构成锚固体、波纹钢护壁、钢筋混凝土柱体合一的抗滑桩体系,增加了桩体的整体性、刚度和稳定性,大大提高了桩体对滑坡推力的抵本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.矩形波纹钢抗滑桩的施工方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述矩形波纹钢抗滑桩的施工方法,其特征在于,每施作一节波纹钢护壁单元,在该节波纹钢护壁单元施作若干竖向倾斜的抗滑锚固件。

3.根据权利要求1所述矩形波纹钢抗滑桩的施工方法,其特征在于,所述波纹钢壁板包括波纹板本体、径向连接法兰和周向连接法兰;所述径向连接法兰设置在波纹板本体的上下端并朝向孔内,径向连接法兰与波纹板本体之间的夹角为90°,波纹钢壁板通过其径向连接法兰与锁口连接法兰对齐后连接,上下相临的波纹钢护壁单元通过径向连接法兰对齐后连接;所述周向连接法兰设置在波纹板本体的两侧端并朝向孔内,周向连接法兰与波纹板本体之间的夹角为45°,单节波纹钢护壁单元的四片波纹钢壁板通过周向连接法兰对齐后连接。

4.根据权利要求3所述矩形波纹钢抗滑桩的施工方法,其特征在于,所述波纹板本体的波纹线方向与矩形桩孔的延伸方向垂直或者平行。

5.根据权利要求1所述矩形波纹钢抗滑桩的施工方法,其特征在于,所述护壁桩孔完成后,在波纹钢护壁单元上开设灌浆口,随着护壁桩孔内浇筑砼填料,砼填料从灌浆口流入并密实波纹钢护壁单元外壁与矩形桩孔的腔隙。

6.根据权利要求3所述矩形波纹钢抗滑桩的施工方法,其特征在于,所述锁口连接法兰、径向连接法兰和周向连接法兰上均设置有圆形螺栓孔或者椭圆螺栓孔,各法兰之间通过高强度螺栓连接。

7.根据权利要求6所述矩形波纹钢抗滑桩的施工方法,其特征在于,在锁口连接法兰、径向连接法兰和周向连接法兰的连接面上均施作防水密封,防水密封可选密封胶或者密封条。

8.根据权利要求2所述矩形波纹钢抗滑桩的施工方法,其特征在于,在所述波纹钢壁板上预制有锚钉孔,所述抗滑锚固件为带帽锚杆,包括端帽和锚杆,带帽锚杆通过锤击或旋进插入土体与竖直方向呈10-20°的夹角,端帽与锚钉孔紧贴且设有防水垫圈。

9.根据利要求所述1所述矩形波纹钢抗滑桩的施工方法,其特征在于,所述波纹板本体的波形为正弦波折形式、三角形波折形式、梯形波折形式或直角波折形式。

10.一种矩形波纹钢抗滑桩结构,其特征在于,通过权利要求1-9任意一项施工方法获得。

...

【技术特征摘要】

1.矩形波纹钢抗滑桩的施工方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述矩形波纹钢抗滑桩的施工方法,其特征在于,每施作一节波纹钢护壁单元,在该节波纹钢护壁单元施作若干竖向倾斜的抗滑锚固件。

3.根据权利要求1所述矩形波纹钢抗滑桩的施工方法,其特征在于,所述波纹钢壁板包括波纹板本体、径向连接法兰和周向连接法兰;所述径向连接法兰设置在波纹板本体的上下端并朝向孔内,径向连接法兰与波纹板本体之间的夹角为90°,波纹钢壁板通过其径向连接法兰与锁口连接法兰对齐后连接,上下相临的波纹钢护壁单元通过径向连接法兰对齐后连接;所述周向连接法兰设置在波纹板本体的两侧端并朝向孔内,周向连接法兰与波纹板本体之间的夹角为45°,单节波纹钢护壁单元的四片波纹钢壁板通过周向连接法兰对齐后连接。

4.根据权利要求3所述矩形波纹钢抗滑桩的施工方法,其特征在于,所述波纹板本体的波纹线方向与矩形桩孔的延伸方向垂直或者平行。

5.根据权利要求1所述矩形波纹钢抗滑桩的施工方法,其特征在于,所述护壁桩孔完成后,在波纹钢护壁单元上开...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘卫民罗涛尉学勇蔡庆娥祝建朱冬春文和鹏李小兵赵建华曹周阳鲁楠
申请(专利权)人:西安中交公路岩土工程有限责任公司
类型:发明
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