[发明专利]一种寒区预应力自调节抗冻拔螺纹锚杆支护体系在审
申请号: | 202111389426.7 | 申请日: | 2021-11-22 |
公开(公告)号: | CN113882397A | 公开(公告)日: | 2022-01-04 |
发明(设计)人: | 唐亮;程志和;凌贤长;龚英杰;陈宏伟;丛晟亦;邢文强 | 申请(专利权)人: | 哈尔滨工业大学;哈尔滨地铁集团有限公司;中铁十七局集团有限公司 |
主分类号: | E02D17/04 | 分类号: | E02D17/04;E02D5/74 |
代理公司: | 哈尔滨龙科专利代理有限公司 23206 | 代理人: | 高媛 |
地址: | 150001 黑龙*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 预应力 调节 冻拔 螺纹 支护 体系 | ||
一种寒区预应力自调节抗冻拔螺纹锚杆支护体系,属于寒区基坑工程技术领域。坡面防护区设置在基坑侧壁上,且坡面防护区上设有多个螺纹锚杆,每个螺纹锚杆的外侧均套装有台座,并每个螺纹锚杆的下端均设有锚头,锚头的下端设有锚固头,锚头以及锚固头均设置在基坑侧壁的内端,台座与基坑侧壁的外端连接,每相邻两个螺纹锚杆的台座通过坡面防护区连接,每个螺纹锚杆位于基坑侧壁内端的外侧均设有灌浆。本发明提高了结构、浆液、土体的接触面积,同时也提高了整体的锚固力;为支护结构提供更大上拔阻力,抑制锚杆冻拔和结构失效破坏;操作简单,安装便捷;降低了水泥和钢材的使用,环保性更强,支护成本也降低。
技术领域
本发明涉及一种寒区预应力自调节抗冻拔螺纹锚杆支护体系,属于寒区基坑工程技术领域。
背景技术
寒区的地铁车站、城市立交桥、高程建筑等大型建筑体的基坑工程建设周期长,施工量大。且深基坑冻结时间长、冻结温度低,土体受动冻胀作用体积膨胀,此时土压力远小于冻胀力,越冬期基坑侧壁土体冻胀力占主导地位,且越冬期降雨降雪频繁,基坑土体含水量较高,在长期低温环境下,极易导致基坑冻胀事故发生,例如引发桩间土冻胀诱发支护结构破坏、坡面破坏、锚杆(索)失效等问题。
另一方面,寒区现有的基坑支护措施多为基坑四周铺上隔热材料,进行保温覆盖,锚杆(索)置入深度和长度加大,并未考虑土体内部温度对锚杆或锚索影响,常见的防护措施在实际工程中的保温效果较差,且工程造价较高,不能满足寒区对越冬基坑的支护需求。
在暖季到来后,活动层土体开始融化,支护结构所受上拔力消失,结构会停留在其上拔后位置,或产生一定的沉降、倾斜,但支护结构一侧土体摩阻力支撑、不会回到上拔前位置。因此,在一个冻融循环作用内,锚杆会产生净上拔量。随着活动层反复冻融循环,锚杆重复上述冻拔过程,冻拔量不断累积增长,最终导致支护结构整体产生过大的累积冻拔量,因此急需一种寒区预应力自调节抗冻拔螺纹锚杆支护体系或结构,提高锚杆所受的约束力,减小切向冻胀力,使上拔力小于约束力,以期可以满足支护体系抗拔和抗冻胀需求。
发明内容
为解决背景技术中存在的问题,本发明提供一种寒区预应力自调节抗冻拔螺纹锚杆支护体系。
实现上述目的,本发明采取下述技术方案:一种寒区预应力自调节抗冻拔螺纹锚杆支护体系,包括台座、螺纹锚杆、锚头、灌浆、坡面防护区以及锚固头;所述坡面防护区设置在基坑侧壁上,且坡面防护区上设有多个螺纹锚杆,每个所述螺纹锚杆的外侧均套装有台座,并每个螺纹锚杆的下端均设有锚头,所述锚头的下端设有锚固头,锚头以及锚固头均设置在基坑侧壁的内端,所述台座与基坑侧壁的外端连接,每相邻两个螺纹锚杆的台座通过坡面防护区连接,每个螺纹锚杆位于基坑侧壁内端的外侧均设有灌浆。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明的螺纹锚杆在置入过程中锚固片一直处于闭合状态,到达指定区域后转动螺纹锚杆带动转轴释放出锚固片,紧紧嵌固在土层中,锚固片展开角度可根据预应力大小进行调控,加之灌浆的填充,显著提高了结构、浆液、土体的接触面积,同时也提高了整体的锚固力;
2、本发明膨胀垫片和锚头的设置,可以减弱冻融循环对锚杆周围应力状态影响,提供持久的锚固力和负摩阻力,为支护结构提供更大上拔阻力,抑制锚杆冻拔和结构失效破坏;
3、本发明膨胀垫片、锚头、锚具均采用螺纹连接,螺纹锚杆可以通过扭转接入,操作简单,安装便捷;提供了更大锚固力,抗冻胀性更强,减少了锚杆置入深度和长度,进而减少钢材和灌浆体的使用,降低工程造价,同时坡面防护采用螺纹连接件和钢材,降低了传统的挂钢筋网喷射混凝土的工程量,大大降低了水泥和钢材的使用,环保性更强,支护成本也降低。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是图1的俯视图;
图3是螺纹锚杆、台座、膨胀垫片、锚头以及锚固头的连接关系示意图;
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