[发明专利]一种球-锚杆-星形构件基础及其施工方法

权利要求书

1.一种球-锚杆-星形构件基础，其特征在于：它包括一个嵌入土地基（1）中且上表面与地面（17）平齐的星形构件（6）、一根或多根锚杆（4）及与所述锚杆（4）相配套的垫板（7）和锚板（8）；所述星形构件（6）设有数个径向伸出的伸臂，其中心设有一个锚杆孔Ⅰ；所述垫板（7）中心设有一个锚杆孔Ⅲ；所述锚杆（4）包括杆体和数根支杆（11）；所述杆体下部固设有一钢质圆形横板（19），该圆形横板（19）上围绕所述杆体分布有用于将所述支杆（11）与所述圆形横板（19）铰接的铰支座；所述圆形横板（19）之上的所述杆体周围布置有带雷管（10）的抗水炸药（12），且数根所述支杆（11）向所述杆体上端翻转捆绑在所述抗水炸药（12）的周围；所述锚杆（4）的底端及所述支杆（11）均被锚固，其顶端分别穿过所述星形构件（6）对应位置的所述锚杆孔Ⅰ，并穿过所述垫板（7）的所述锚杆孔Ⅲ与所述锚板（8）连接到一起。

2.如权利要求1所述的一种球-锚杆-星形构件基础，其特征在于：所述土地基（1）为淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土地基中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的一种球-锚杆-星形构件基础，其特征在于：所述星形构件（6）上设有固定件（16）。

4.如权利要求1所述的一种球-锚杆-星形构件基础，其特征在于：所述伸臂的数量为三个及三个以上。

5.如权利要求1所述的一种球-锚杆-星形构件基础，其特征在于：所述垫板（7）上开有一注浆孔（13）。

6.如权利要求1所述的一种球-锚杆-星形构件基础，其特征在于：每个所述伸臂的外端设有一个锚杆孔Ⅱ；且所述锚杆（4）的顶端分别穿过所述星形构件（6）对应位置的所述锚杆孔Ⅱ，并穿过所述垫板（7）的所述锚杆孔Ⅲ与所述锚板（8）连接到一起。

7.如权利要求1所述的一种球-锚杆-星形构件基础，其特征在于：所述星形构件（6）的中心设有一个锚杆孔Ⅰ，且每个所述伸臂的外端设有一个锚杆孔Ⅱ；所述锚杆（4）的顶端分别穿过所述星形构件（6）对应位置的所述锚杆孔Ⅰ和所述锚杆孔Ⅱ，并穿过所述垫板（7）的所述锚杆孔Ⅲ与所述锚板（8）连接到一起。

8.如权利要求1所述的一种球-锚杆-星形构件基础，其特征在于：所述圆形横板（19）的直径小于所述钻孔（3）孔径4~5cm，且所述圆形横板（19）之下的所述杆体的长度与所述孔底空腔（15）的半径相当。

9.如权利要求1所述的一种球-锚杆-星形构件基础，其特征在于：所述支杆（11）长度小于所述孔底空腔（15）的半径。

10.如权利要求1所述的一种球-锚杆-星形构件基础的施工方法，包括以下步骤：

⑴平基，即将选定位置整平；

⑵对应星形构件（6）的中心锚杆孔Ⅰ及每个伸臂外端的锚杆孔Ⅱ在土地基（1）中打孔，且中心孔深，而每个所述伸臂外端的孔浅；

⑶将带有喷嘴的注浆管通过所述步骤⑵所得的孔置于处理所述土地基（1）的预定深度，然后用水泥浆冲切所述土地基（1），同时旋转并提升所述注浆管，固结后形成水泥土圆柱体（18）；

⑷以形成的所述水泥土圆柱体（18）为所述星形构件（6）支点，按设计要求开挖浇筑所述星形构件（6）的凹坑；

⑸按设计要求沿形成的所述水泥土圆柱体（18）的轴按下述三种情况设置钻孔（3）；

ⅰ对应所述星形构件（6）中心的锚杆孔Ⅰ位置钻一个孔；

ⅱ对应所述星形构件（6）每个伸臂外端的锚杆孔Ⅱ位置钻一个孔；

ⅲ对应所述星形构件（6）中心的锚杆孔Ⅰ和每个伸臂外端的锚杆孔Ⅱ位置均钻一个孔，且中心孔深和每个伸臂外端的孔浅；

⑹按第一次装药量50~600g，第二次装药量100~600g，第三次装药量200~600g，…，装药量逐次递增对每个所述水泥土圆柱体（18）中的所述钻孔（3）的孔底实施爆破，直至孔底扩成空腔；

⑺测定孔底空腔（15）的大小，具体为：

①准备好长度大于所述钻孔（3）深度的不同长度的测绳和长度相当于设计所述孔底空腔（15）直径的木棍；

②将两根测绳的一端分别系在木棍两端头，并在测绳上标上尺寸标记；

③提着系着木棍的两根测绳的另一端将木棍送入所述孔底空腔（15）内并上下提动，当木棍一端卡着所述孔底空腔（15）壁，且两测绳上的尺寸标记一致时，木棍即处于水平位置，此时的木棍长度即为所述孔底空腔（15）直径；

⑻按设计要求浇筑所述星形构件（6）；

⑼于所述圆形横板（19）之上的所述锚杆（4）杆体周围布置装有雷管（10）的抗水炸药（12），然后将数根支杆（11）向所述杆体上端翻转捆绑在所述抗水炸药（12）的周围；

⑽将所述锚杆（4）杆体带有的所述抗水炸药（12）通过所述星形构件（6）的不同锚杆孔Ⅰ及锚杆孔Ⅱ置于对应所述水泥土圆柱体（18）中所述钻孔（3）孔底，即刻起爆炸药；

⑾沿钻孔壁（14）向所述钻孔（3）内注浆，使注浆体（2）完全充填空腔；

⑿待所述注浆体（2）固结后施加预应力并锁定所述锚杆（4）顶端于锚板（8）上；

⒀通过所述垫板（7）上的注浆孔（13）对所述钻孔（3）内再次充填所述注浆体（2）至所述注浆孔（13）上口，同时浇铸裂隙注浆体（9）于土地基裂隙（5）。