專利名稱：一種新型的邊坡支擋錨拉抗滑樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑用的樁體，尤其是涉及一種新型的邊坡支擋錨拉抗滑樁。
背景技術(shù)：
我國(guó)總體來說是一個(gè)多山的國(guó)家,尤其在南部地區(qū)，不僅山多，而且夏季雨水充沛，導(dǎo)致巖土容重增加和巖石軟化，降低巖土的抗剪強(qiáng)度，產(chǎn)生凈水壓力和動(dòng)水力，沖刷或潛蝕坡腳，對(duì)不透水層土的上覆巖層起了潤(rùn)滑作用，當(dāng)不透水層頂面上匯集成層時(shí)它還對(duì)上覆地層產(chǎn)生浮力等。所以，南方地區(qū)，尤其是山區(qū)在夏季滑坡泥石流頻發(fā)，給當(dāng)?shù)厝嗣竦慕煌ā⑷松戆踩珟聿焕?。今?月上旬，臺(tái)風(fēng)?？u擊南方沿海城市。臺(tái)風(fēng)引起的強(qiáng)降雨使舟山水庫垮壩，造成數(shù)十人死亡、多人受傷。本次水壩垮塌主要是由于滲水、滑坡。由于 水庫位于半山腰，附近的村莊有近三分之二被埋沒，損失巨大。我們應(yīng)從這次事故中認(rèn)識(shí)到邊坡治理的必要性、重要性，加快抗滑樁等結(jié)構(gòu)的研究步伐。目前對(duì)滑坡的防治以擋為主，利用抗滑樁、錨桿、抗滑擋墻等支擋滑體，穩(wěn)定地層。抗滑樁作為一種穩(wěn)定滑坡的樁，效果顯著，但目前市場(chǎng)上的抗滑樁就其材料來看，有混凝土樁、鋼筋混凝土樁及鋼樁，而這些抗滑樁要么抗拉性能差、要么抗腐蝕性能差，其滲透系數(shù)往往在10 —7m/s以下，而滑坡體前緣滲透系數(shù)較大，往往大于10 —5m/s，因此，鋼筋混凝土抗滑樁相對(duì)滑體而言是隔水層，結(jié)果是坡體中下部的密集排樁無形中形成了垂直隔滲墻，阻擋從坡體后緣匯集而來的地下水得不到及時(shí)排泄，進(jìn)而抬高了坡體中前部的地下水位，增加了滑坡體局部區(qū)域土體的飽和度，致使滑體重力增加，滑帶綜合黏聚力和內(nèi)摩擦角下降，阻滑力降低，下滑力增加，一定程度上增加了滑坡的潛在危險(xiǎn)，抗滑樁綜合抗滑效果降低。目前錨桿也時(shí)常用來加固邊坡，但現(xiàn)有的錨拉含有以下缺點(diǎn)錨桿截面為等截面，與砂漿間的粘結(jié)強(qiáng)度不高；錨桿所用材料主要為鋼筋，常因鋼筋銹蝕而失效；錨桿的自身重量較大，施工困難；錨桿容易導(dǎo)電，會(huì)造成地下的粉塵爆炸等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種集抗滑和排水為一體且提高了樁體的抗彎強(qiáng)度，同時(shí)提高錨桿與砂漿之間咬合力和摩擦力的新型的邊坡支擋錨拉抗滑樁
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種新型的邊坡支擋錨拉抗滑樁，包括圓筒形樁體，所述的樁體內(nèi)設(shè)置有圓柱形空腔，所述的樁體上沿軸向均布有若干個(gè)濾水孔，所述的圓柱形空腔內(nèi)設(shè)置有排水管，所述的圓柱形空腔的空隙處填充有碎石，所述的排水管的出水口與外部的真空泵連接；還包括截面為圓形的錨桿體，所述的錨桿體穿過所述的樁體，所述的錨桿體與所述的樁體的之間的夾角為15-25°，所述的錨桿體包括若干段同軸一體成型的桿體段，所述的桿體段的直徑沿桿體的桿頭到桿尾依次減少。所述的樁體的樁壁內(nèi)縱向設(shè)置有若干個(gè)碳纖維筋，所述的碳纖維筋沿樁體截面圓周均勻分布。所述的濾水孔的兩側(cè)孔端包裹有用于反向?yàn)V除雜質(zhì)的土工布，所述的濾水孔沿樁體徑向交錯(cuò)分布。所述的真空泵與用來控制排水管抽水量的閥門連接，所述的樁體采用混凝土材料制作而成?？拷龅腻^桿體桿頭的所述的桿體段的直徑為250_350mm，所述的桿體段的直徑沿錨桿體的桿頭到桿尾依次減少15-25mm。所述的錨桿體包括同軸依次一體成型的第一桿體段、第二桿體段和第三桿體段，所述的第一桿體段的直徑為300mm，所述的第二桿體段與所述的第三桿體段的直徑依次減少20mm，所述的第一桿體段和所述的第二桿體段的長(zhǎng)度均為2. 5_5m，所述的第三桿體段長(zhǎng)度為 4. 5_10m。
所述的錨桿體采用碳纖維材料制作?？商岣呖垢g性和抗疲勞性能。所述的錨桿體為空心桿體，所述的空心部分用砂漿填實(shí)。可減少錨桿的自身重量，方便施工操作。所述的錨桿體的桿尾處設(shè)置有有螺紋鋼管，所述的螺紋鋼管上套有墊盤，所述的墊盤的外側(cè)面連接有螺帽，所述的墊盤的內(nèi)側(cè)面與所述的樁體的外壁緊密接觸。所述的錨桿體的桿頭呈圓錐形。能更好的插入砂漿中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明一種新型的邊坡支擋錨拉抗滑樁，包括圓筒形樁體，樁體內(nèi)設(shè)置有圓柱形空腔，樁體上沿樁身軸向均布有若干個(gè)濾水孔，圓柱形空腔內(nèi)設(shè)置有排水管，圓柱形空腔的空隙處填充有碎石，排水管的出水口與外部的真空泵連接，樁體中空部分被碎石填滿，該碎石既可以排水又可以提高樁身抗彎強(qiáng)度；還包括穿過樁體的錨桿體，包括若干段同軸一體成型的桿體段，桿體段的直徑沿錨桿體的桿頭到桿尾依次減少，通過隔段加大錨桿桿體直徑的方式，增加錨桿與砂漿之間的咬合力和摩擦力，提高錨桿與砂漿間的粘結(jié)強(qiáng)度。其優(yōu)點(diǎn)如下
(1)抗滑樁具有較高的抗彎剛度傳統(tǒng)鋼筋混凝土空心管樁抗彎剛度低、易開裂，難以應(yīng)用到邊坡支擋結(jié)構(gòu)。而本發(fā)明由于管樁空心部分被碎石填充，其抗彎剛度與傳統(tǒng)實(shí)體樁相當(dāng)，因此可以在邊坡加固工程中推廣應(yīng)用；
(2)抗滑樁具備排水功能碎石填充管樁空心部分形成碎石堆積體，可作為良好排水
通道；
(3)抗滑樁和錨桿具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力以纖維類材料替代傳統(tǒng)錨拉抗滑樁中的鋼筋，既滿足了抗拉性能要求，又解決了鋼筋銹蝕問題；
(4)錨桿與砂漿間粘結(jié)強(qiáng)度高不等徑空心纖維錨桿具有抗拉強(qiáng)度高、耐腐蝕性好、自重輕、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、抗疲勞性能好、耐電磁影響小等特點(diǎn)。綜上所述，本發(fā)明的錨拉抗滑樁，是一種集抗滑、排水和錨固為一體且能夠耐腐蝕的新型邊坡支擋結(jié)構(gòu)，改變傳統(tǒng)錨拉抗滑樁抗拉性能低、滲透性差、耐腐蝕性差的缺點(diǎn)，中空結(jié)構(gòu)還可起到排水作用，可減少邊坡土體的動(dòng)水壓力，不等徑空心纖維錨桿提高了錨桿的錨固強(qiáng)度，降低了滑坡的潛在危險(xiǎn)，顯著提高了錨拉抗滑樁綜合抗滑效果。


圖I為本發(fā)明錨拉抗滑樁的樁體的結(jié)構(gòu)示意 圖2為圖I A-A’截面首I]視圖；圖3為圖I的B-B’截面剖視 圖4為圖I的C-C’截面剖視 圖5為本發(fā)明錨拉抗滑樁的錨桿體結(jié)構(gòu)示意 圖6為圖5局部D放大 圖7為本發(fā)明的錨拉抗滑樁排水支護(hù)體系的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。一、具體實(shí)施例· 本發(fā)明一種新型的邊坡支擋錨拉抗滑樁，如圖I所示，包括圓筒形樁體1，樁體I內(nèi)設(shè)置有圓柱形空腔，樁體I上沿軸向均布有若干個(gè)濾水孔2，圓柱形空腔內(nèi)設(shè)置有排水管3，圓柱形空腔的空隙處填充有碎石4，排水管3的出水口與外部的真空泵5連接(如圖7所示)，還包括截面為圓形的錨桿體9,錨桿體9穿過樁體I,如圖7所不，錨桿體9與樁體I的之間的夾角為15-25°，如圖5所示，錨桿體9包括若干段同軸一體成型的桿體段，桿體段的直徑沿桿體的桿頭到桿尾依次減少。在此具體實(shí)施例中，如圖2、圖3和圖4所示，樁體I的樁壁內(nèi)縱向設(shè)置有若干個(gè)碳纖維筋6，碳纖維筋6沿樁體I截面圓周均勻分布；濾水孔2的兩側(cè)孔端包裹有用于反向?yàn)V除雜質(zhì)的土工布7 ;濾水孔2沿樁體I徑向交錯(cuò)分布。在此具體實(shí)施例中，真空泵5與用來控制排水管抽水量的閥門8連接(如圖7所示)；樁體I采用混凝土材料制作而成。在此具體實(shí)施例中，如圖5所示，錨桿體9包括同軸依次一體成型的第一桿體段10、第二桿體段11、第三桿體段12、第一桿體段10的直徑為300mm，第二桿體段11、第三桿體段12的直徑依次減少20mm (分別為280mm、260mm)，第一桿體段10和第二桿體段11的長(zhǎng)度均為2. 5_5m,第三桿體段12長(zhǎng)度為4. 5_10m。桿體段的長(zhǎng)度具體數(shù)值可根據(jù)工程實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，以提高該種錨桿的使用范圍。在此具體實(shí)施例中，如圖2所示，錨桿體9采用碳纖維材料制作；錨桿體9為空心桿體，空心部分用砂漿填實(shí)；錨桿體9的桿尾處設(shè)置有有螺紋鋼管13，螺紋鋼管13上套有墊盤14，墊盤14的外側(cè)面連接有螺帽15，該墊盤14采用鋼材制作而成，形狀為正方形、長(zhǎng)方形或圓盤形。錨桿體9的桿頭呈圓錐形。除上述實(shí)施例外，錨桿體9也包括6段、8段或10段同軸一體成型的桿體段，靠近桿頭的桿體段的直徑為250、320、350mm，250-350mm內(nèi)的任意數(shù)值均可，桿體段的直徑沿桿體I的桿頭到錨固段尾部依次減少15mm、25mm、22mm, 15-25_內(nèi)的任意數(shù)值均可。二、抗滑樁使用過程
本抗滑樁施工采用機(jī)械成孔或人工挖孔，其具體施工程序如下
I、先進(jìn)行試成孔施工，試成孔的數(shù)量不少于兩個(gè)，以便核對(duì)地質(zhì)資料，檢驗(yàn)所選的設(shè)備、施工工藝以及技術(shù)要求是否適宜，同時(shí)檢驗(yàn)并修正施工技術(shù)參數(shù)。如出現(xiàn)縮頸、坍孔、回淤、吊腳或出現(xiàn)流沙、地下水量大等情況，不能滿足設(shè)計(jì)要求，或增加了施工難度、達(dá)不到工期要求時(shí)，應(yīng)重新制定施工方案，考慮新的施工工藝，甚至選擇更適合的樁型。2、在滿足各項(xiàng)要求之后，機(jī)械成孔或人工挖孔，并清孔。
3、下管樁。因抗滑樁與錨桿體9要聯(lián)合使用，所以在預(yù)制抗滑樁時(shí)要在樁體I預(yù)留孔，以使錨桿通過此孔與樁體I緊密結(jié)合，孔的大小和數(shù)量可根據(jù)工程實(shí)際需要來定。4、引排水管3末端高度應(yīng)低于空心樁體I底部度。5、如圖7所示，樁內(nèi)積水用真空泵5通過排水管3伸至樁底，利用虹吸原理讓積水自然排出。6、有條件時(shí)，并設(shè)置水位電子報(bào)警裝置，當(dāng)樁積水超過滑動(dòng)面16，則真空泵5開始抽水，抽水之前先關(guān)閉排水管3前端閥門8，待水完全滿排水管3，打開閥門8，關(guān)閉真空泵5，樁內(nèi)積水將在虹吸作用下自動(dòng)排出，節(jié)省能源。9、在山體或大壩等目標(biāo)地點(diǎn)機(jī)械成孔，將錨桿體9通過預(yù)先埋置的抗滑樁預(yù)留孔放入孔內(nèi)，然后通過自動(dòng)裝置將錨桿體9直徑擴(kuò)至預(yù)定要求。錨桿桿體I上每間距50cm設(shè)有兩個(gè)0 10的孔洞，以便壓力灌漿時(shí)，水泥砂漿可以從孔洞擠入土內(nèi)，以加固錨桿體9周圍 的土體。錨桿體9打入到位后，用I. OMpa的壓力將水泥砂漿灌入桿體I內(nèi)。另外,將錨桿與孔周圍的空隙用C20混凝土填充密實(shí)，并在錨桿尾部插入螺紋鋼管13，螺紋鋼管13插入深度為15 — 20cm，待混凝土凝固后將墊盤14套于螺紋鋼管13，螺緊螺帽15。10、將碎石填入樁體I中空部分。上述施工過程通過引排水管3，使得從坡體后緣匯集而來的地下水得到了及時(shí)排泄，進(jìn)而降低了坡體中前部的地下水位，克服了傳統(tǒng)鋼筋混凝土抗滑樁滲透性差、耐久性差的缺陷，降低了滑坡的潛在危險(xiǎn)，顯著提高了抗滑樁綜合抗滑效果。本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理為
(I)抗腐蝕性設(shè)計(jì)碳纖維材料具有抗拉強(qiáng)度高、耐腐蝕性好、自重輕、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、抗疲勞性能好、耐電磁影響小等特點(diǎn)。所以本發(fā)明擬采用碳纖維類材料替代抗滑樁和錨桿中的鋼筋，從而解決傳統(tǒng)錨拉抗滑樁因鋼筋銹蝕而失效的問題。(2)排水設(shè)計(jì)沿著樁身每隔一定距離預(yù)留濾水孔，孔端作反濾層并用土工布包扎，防治堵塞。然后預(yù)制成抗滑樁管節(jié)，在擬加固邊坡采用機(jī)械鉆孔或人工挖孔，下預(yù)制碳纖維混凝土空心抗滑樁管節(jié)至開挖深度，空心部分用碎石填充，并引排水管，在保證樁體抗彎性良好的前提下增強(qiáng)樁的排水能力。(3)錨桿錨固段設(shè)計(jì)采用隔段加大纖維錨桿錨固段直徑的方式，增加錨桿與砂漿之間的咬合力和摩擦力，提高纖維錨桿與砂漿間的粘結(jié)強(qiáng)度。(4)空心面積及碳纖維筋用量設(shè)計(jì)該抗滑樁截面空心區(qū)域大小和配筋量根據(jù)計(jì)算確定，截面抗拉、抗壓面積應(yīng)滿足規(guī)范要求。上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步解釋說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.ー種新型的邊坡支擋錨拉抗滑樁，包括圓筒形樁體，所述的樁體內(nèi)設(shè)置有圓柱形空腔，其特征在于所述的樁體上沿軸向均布有若干個(gè)濾水孔，所述的圓柱形空腔內(nèi)設(shè)置有排水管，所述的圓柱形空腔的空隙處填充有碎石，所述的排水管的出水ロ與外部的真空泵連接；還包括截面為圓形的錨桿體，所述的錨桿體穿過所述的樁體，所述的錨桿體與所述的樁體的之間的夾角為15-25°，所述的錨桿體包括若干段同軸一體成型的桿體段，所述的桿體段的直徑沿桿體的桿頭到桿尾依次減少。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種新型的邊坡支擋錨拉抗滑樁，其特征在于所述的樁體的樁壁內(nèi)縱向設(shè)置有若干個(gè)碳纖維筋，所述的碳纖維筋沿樁體截面圓周均勻分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種新型的邊坡支擋錨拉抗滑樁，其特征在于所述的濾水孔的兩側(cè)孔端包裹有用于反向?yàn)V除雜質(zhì)的土工布，所述的濾水孔沿樁體徑向交錯(cuò)分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的新型的邊坡支擋錨拉抗滑樁，其特征在于所述的真空泵與用來控制排水管抽水量的閥門連接，所述的樁體采用混凝土材料制作而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種新型的邊坡支擋錨拉抗滑樁，其特征在于靠近所述的錨桿體桿頭的所述的桿體段的直徑為250-350mm，所述的桿體段的直徑沿錨桿體的桿頭到桿尾依次減少15_25mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種新型的邊坡支擋錨拉抗滑樁，其特征在于所述的錨桿體包括同軸依次一體成型的第一桿體段、第二桿體段和第三桿體段，所述的第一桿體段的直徑為300mm，所述的第二桿體段與所述的第三桿體段的直徑依次減少20mm，所述的第一桿體段和所述的第二桿體段的長(zhǎng)度均為2. 5-5m，所述的第三桿體段長(zhǎng)度為4. 5-10m。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種新型的邊坡支擋錨拉抗滑樁，其特征在于所述的錨桿體采用碳纖維材料制作。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種新型的邊坡支擋錨拉抗滑樁，其特征在于所述的錨桿體為空心桿體,所述的空心部分用砂漿填實(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種新型的邊坡支擋錨拉抗滑樁，其特征在于所述的錨桿體的桿尾處設(shè)置有有螺紋鋼管，所述的螺紋鋼管上套有墊盤，所述的墊盤的外側(cè)面連接有螺帽，所述的墊盤的內(nèi)側(cè)面與所述的樁體的外壁緊密接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的ー種新型的邊坡支擋錨拉抗滑樁，其特征在于所述的錨桿體的桿頭呈圓錐形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型的邊坡支擋錨拉抗滑樁，包括圓筒形樁體，特點(diǎn)是樁體內(nèi)設(shè)置有圓柱形空腔，樁體上沿軸向均布有若干個(gè)濾水孔，圓柱形空腔內(nèi)設(shè)置有排水管，圓柱形空腔的空隙處填充有碎石，排水管的出水口與外部的真空泵連接；還包括截面為圓形的錨桿體，錨桿體穿過所述的樁體，錨桿體與所述的樁體的之間的夾角為15-25°，錨桿體包括若干段同軸一體成型的桿體段，桿體段的直徑沿桿體的桿頭到桿尾依次減少，優(yōu)點(diǎn)是集抗滑和排水為一體且提高了樁體的抗彎強(qiáng)度，同時(shí)提高錨桿與砂漿之間咬合力和摩擦力。
文檔編號(hào)E02D3/10GK102953389SQ20121044006
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者胡成寶, 朱劍鋒, 艾述剛, 劉珍昆, 戚蕭晨 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)