專利名稱：適用于巖石地基上的預(yù)應(yīng)力錨索扶壁式擋墻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及巖石地基的路提防護(hù)擋墻結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，扶壁式擋墻已被廣泛應(yīng)用于填方路提加固及填方建筑地基加固等工程。扶壁式擋墻為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主要憑借擋墻基礎(chǔ)與地基之間的摩阻力來平衡擋墻因內(nèi)側(cè)填土在擋墻面板背側(cè)所承受的土壓力。圖1顯示現(xiàn)有的扶壁式擋墻的基本結(jié)構(gòu)，包括擋墻基礎(chǔ)1、擋墻面板2和扶壁板5。 擋墻基礎(chǔ)1呈水平板形狀，擋墻面板2和扶壁板5置于擋墻基礎(chǔ)1上，擋墻面板2垂直于擋墻基礎(chǔ)1，呈直角三角形的扶壁板5置于擋墻面板2的內(nèi)側(cè)。擋墻基礎(chǔ)1位于擋墻面板2外側(cè)的部分稱為擋墻趾板3，位于擋墻面板2內(nèi)側(cè)的部分稱為擋墻踵板4。扶壁板5連接擋墻面板2及擋墻踵板4。對(duì)于一般的扶壁式擋墻結(jié)構(gòu)，需要根據(jù)擋墻的長(zhǎng)度設(shè)置多塊扶壁板， 使扶壁式擋墻起到加固擋墻面板內(nèi)側(cè)填方路提和填方建筑地基的作用。上述扶壁式擋墻應(yīng)用于巖石地基工程中時(shí)，施工的一般步驟如下①在擋墻基礎(chǔ)1的設(shè)計(jì)位置開挖巖石地基，綁扎擋墻基礎(chǔ)1、擋墻面板2及扶壁板 5的鋼筋籠，并安裝擋墻基礎(chǔ)1、擋墻面板2及扶壁板5的模板；②澆注擋墻基礎(chǔ)1的混凝土，隨后在擋墻面板2及扶壁板5的模板內(nèi)澆注混凝土 ；③待扶壁式擋墻混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，對(duì)擋墻面板2內(nèi)側(cè)進(jìn)行回填土方，并分層進(jìn)行夯實(shí)。上述現(xiàn)有技術(shù)的扶壁式擋墻在廣泛應(yīng)用于加固填方路提及填方建筑地基的同時(shí)， 也逐漸暴露出一些問題。主要表現(xiàn)為扶壁式擋墻主要是憑借擋墻踵板上方的一部分回填土體產(chǎn)生的自重來增加扶壁式擋墻基礎(chǔ)與地基之間的極限摩阻力，當(dāng)扶壁式擋墻高度較大時(shí)，為平衡回填土體對(duì)擋墻面板背側(cè)所產(chǎn)生的較大土壓力，所需要的擋墻踵板設(shè)計(jì)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，連接擋墻面板與擋墻踵板的扶壁板也不斷增大增厚，扶壁板的鋼筋配筋量也大大增加。 因此，當(dāng)設(shè)計(jì)扶壁式擋墻高度較高時(shí)，其工程造價(jià)增加幅度較大。長(zhǎng)期以來，部分工程技術(shù)人員嘗試對(duì)扶壁式擋墻進(jìn)行改進(jìn)，包括在擋墻基礎(chǔ)下方增設(shè)凸榫、反坡等，還有學(xué)者提出延長(zhǎng)擋墻踵板的長(zhǎng)度，并在擋墻踵板垂直方向施加預(yù)應(yīng)力錨索。而遺憾的是，上述措施在提高扶壁式擋墻極限抗滑力、抗傾覆性能及扶壁板強(qiáng)度方面所起到的效果并不顯著。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的扶壁式擋墻存在的問題，本實(shí)用新型推出一種預(yù)應(yīng)力錨索扶壁式擋墻，有效地將預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)與扶壁式擋墻結(jié)構(gòu)相結(jié)合，利用扶壁板內(nèi)設(shè)置的預(yù)應(yīng)力錨索增進(jìn)扶壁板的強(qiáng)度，并通過預(yù)應(yīng)力錨索將擋墻基礎(chǔ)、擋墻面板、扶壁板和巖石地基更緊密連接一起，提高扶壁式擋墻極限抗滑力和抗傾覆性能。本實(shí)用新型所涉及的預(yù)應(yīng)力錨索扶壁式擋墻，包括擋墻基礎(chǔ)、擋墻面板、扶壁板和預(yù)應(yīng)力錨索。擋墻基礎(chǔ)呈水平板形狀，擋墻面板和扶壁板置于擋墻基礎(chǔ)上，擋墻面板垂直于擋墻基礎(chǔ)，呈直角三角形的扶壁板置于擋墻面板的內(nèi)側(cè)。擋墻面板將擋墻基礎(chǔ)分為外側(cè)的擋墻趾板和內(nèi)側(cè)的擋墻踵板。扶壁板連接擋墻面板及擋墻踵板。扶壁板的內(nèi)部有一斜向孔道，斜向孔道與水平面之間的夾角為15° 45°，斜向孔道一端位于擋墻面板的上部外側(cè)，斜向孔道另一端達(dá)到擋墻基礎(chǔ)的擋墻踵板后側(cè)。預(yù)應(yīng)力錨索包括鋼絞線和錨頭，鋼絞線從斜向孔道中PVC管穿過，一端連接擋墻面板外側(cè)的預(yù)應(yīng)力錨索的錨頭，另一端伸入到擋墻踵板后側(cè)下的巖石地基鉆孔底部。預(yù)應(yīng)力錨索的錨頭位于擋墻面板外側(cè)，包括錨具、錨頭墊墩和混凝土構(gòu)件，鋼絞線外端連接錨頭的錨具，錨頭墊墩置于擋墻面板外側(cè)與錨具之間， 混凝土構(gòu)件將錨具、錨頭墊墩和鋼絞線外端封閉在擋墻面板外側(cè)。鋼絞線末端伸入巖石地基鉆孔中，形成被砂漿包裹的預(yù)應(yīng)力錨索錨固段，錨頭與預(yù)應(yīng)力錨索錨固段之間的鋼絞線形成預(yù)應(yīng)力錨索自由段，預(yù)應(yīng)力錨索自由段包括鋼絞線的斜向孔道PVC管中的部分和斜向孔道巖石地基鉆孔中預(yù)應(yīng)力錨索錨固段以上部分。采用本實(shí)用新型的預(yù)應(yīng)力錨索扶壁式擋墻加固巖石地基上路提的主要施工步驟如下①在擋墻基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)位置開挖巖石地基，在巖石地基的后側(cè)壁上施工預(yù)應(yīng)力錨索的鉆孔；②綁扎擋墻基礎(chǔ)、擋墻面板、扶壁板和錨頭墊墩的鋼筋籠，在扶壁板內(nèi)部按設(shè)計(jì)位置預(yù)先安裝PVC管，并安裝擋墻基礎(chǔ)、擋墻面板、扶壁板和錨頭墊墩的模板；③澆注擋墻基礎(chǔ)的混凝土，隨后在擋墻面板、扶壁板和錨頭墊墩的模板內(nèi)澆注混凝土；④當(dāng)擋墻面板、擋墻基礎(chǔ)、扶壁板和錨頭墊墩的混凝土初凝后，將預(yù)應(yīng)力錨索的鋼絞線自擋墻面板上錨頭墊墩上的斜向孔道推進(jìn)到鉆孔的底部，按照預(yù)應(yīng)力錨索錨固段設(shè)計(jì)長(zhǎng)度灌注水泥砂漿至預(yù)應(yīng)力錨索錨固段與預(yù)應(yīng)力錨索自由段的分界處；⑤待澆注的混凝土強(qiáng)度和鉆孔內(nèi)的水泥砂漿強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，按照設(shè)計(jì)需要的預(yù)應(yīng)力對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索的鋼絞線進(jìn)行張拉，并將鋼絞線用錨具鎖定在錨頭墊墩上，截掉多余的鋼絞線，用混凝土封閉錨頭墊墩上的錨具及外露的小部分鋼絞線，完成錨頭的施工；⑥對(duì)擋墻面板后側(cè)進(jìn)行回填土方，并分層進(jìn)行夯實(shí)。與普通扶壁式擋墻相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是①通過對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索的鋼絞線施加預(yù)應(yīng)力，極大地增加了扶壁式擋墻抗滑動(dòng)及抗傾覆的能力，應(yīng)用于高度較高的扶壁式擋墻，在一定程度上減小了擋墻踵板的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，有效地減少了扶壁式擋墻的混凝土用量；②扶壁板受預(yù)應(yīng)力錨索產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力作用，有效地減小了扶壁板中沿扶壁板方向的拉應(yīng)力的大小，有利于減小扶壁板的設(shè)計(jì)厚度及鋼筋用量；③通過將預(yù)應(yīng)力錨索自由段設(shè)置在扶壁板的內(nèi)部，有效地降低了回填土體施工對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索工作性能的不良影響。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的普通扶壁式擋墻的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的預(yù)應(yīng)力錨索扶壁式擋墻的結(jié)構(gòu)示意圖；[0024]圖3為本實(shí)用新型的預(yù)應(yīng)力錨索扶壁式擋墻設(shè)置在巖石地基中的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型的預(yù)應(yīng)力錨索扶壁式擋墻的正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型的預(yù)應(yīng)力錨索扶壁式擋墻的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型的預(yù)應(yīng)力錨索扶壁式擋墻的錨頭與擋墻面板連接的結(jié)構(gòu)示意圖。1、擋墻基礎(chǔ)3、擋墻趾板5、扶壁板7、斜向孔道9、預(yù)應(yīng)力錨索自由段11、鉆孔13、鋼絞線15、錨具。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。圖2 圖6顯示了適用于巖石地基上的預(yù)應(yīng)力錨索扶壁式擋墻的基本結(jié)構(gòu)和在巖石地基中的設(shè)置狀態(tài)。如圖所示，本實(shí)用新型所涉及的適用于巖石地基6上的預(yù)應(yīng)力錨索扶壁式擋墻， 包括擋墻基礎(chǔ)1、擋墻面板2、扶壁板5和預(yù)應(yīng)力錨索。擋墻基礎(chǔ)1呈水平板形狀，擋墻面板2和扶壁板5置于擋墻基礎(chǔ)1上，擋墻面板2垂直于擋墻基礎(chǔ)1，呈直角三角形的扶壁板 5置于擋墻面板2的內(nèi)側(cè)。擋墻面板2將擋墻基礎(chǔ)1分為外側(cè)的擋墻趾板3和內(nèi)側(cè)的擋墻踵板4。扶壁板5連接擋墻面板2及擋墻踵板4。扶壁板5的內(nèi)部有一斜向孔道7，斜向孔道7與水平面之間的夾角為15° 45°，斜向孔道7的一端位于擋墻面板2的上部外側(cè)， 斜向孔道7的另一端達(dá)到擋墻面板2內(nèi)側(cè)擋墻基礎(chǔ)1的擋墻踵板4的后側(cè)。預(yù)應(yīng)力錨索包括鋼絞線13和錨頭8，鋼絞線13從斜向孔道7中PVC管12中穿過，鋼絞線13 —端連接擋墻面板2外側(cè)的預(yù)應(yīng)力錨索的錨頭8，另一端伸入到擋墻踵板4后側(cè)下的巖石地基鉆孔11 中。預(yù)應(yīng)力錨索的錨頭8位于擋墻面板2的外側(cè)，包括錨具15、錨頭墊墩14和混凝土構(gòu)件， 鋼絞線13的外端連接錨頭8的錨具15，錨頭墊墩14置于擋墻面板2外側(cè)與錨具15之間， 混凝土構(gòu)件將錨具15、錨頭墊墩14和鋼絞線13的外端封閉在擋墻面板2的外側(cè)。鋼絞線 13的末端伸入巖石地基鉆孔11中，形成被砂漿包裹的預(yù)應(yīng)力錨索錨固段10，錨頭6與預(yù)應(yīng)力錨索錨固段10之間的鋼絞線形成預(yù)應(yīng)力錨索自由段9，預(yù)應(yīng)力錨索自由段9包括鋼絞線 13在斜向孔道PVC管12中的部分和巖石地基鉆孔11中預(yù)應(yīng)力錨索錨固段10以上部分。
2、擋墻面板 4、擋墻踵板 6、巖石地基 8、錨頭
10、預(yù)應(yīng)力錨索錨固段 12、PVC 管 14、錨頭墊墩
權(quán)利要求1.一種適用于巖石地基上的預(yù)應(yīng)力錨索扶壁式擋墻，包括擋墻基礎(chǔ)(1)、擋墻面板(2) 和扶壁板(5)，擋墻基礎(chǔ)(1)呈水平板形狀，擋墻面板(2)和扶壁板(5)置于擋墻基礎(chǔ)(1)上， 擋墻面板(2)垂直于擋墻基礎(chǔ)(1)，呈直角三角形的扶壁板(5)置于擋墻面板(2)的內(nèi)側(cè)； 其特征在于還包括預(yù)應(yīng)力錨索，預(yù)應(yīng)力錨索包括鋼絞線(13)和錨頭(8)，鋼絞線(13)從扶壁板(5)內(nèi)部的斜向孔道(7)中穿過，鋼絞線(13)—端連接擋墻面板(2)外側(cè)的預(yù)應(yīng)力錨索錨頭(8)，另一端伸入到擋墻踵板(4)后側(cè)下的巖石地基鉆孔(11)底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于巖石地基上的預(yù)應(yīng)力錨索扶壁式擋墻，其特征在于， 所述預(yù)應(yīng)力錨索的錨頭(8)包括錨具(15)、錨頭墊墩(14)和混凝土構(gòu)件，鋼絞線(13)外端連接錨具(15)，錨頭墊墩(14)置于擋墻面板(2)外側(cè)與錨具(15)之間，混凝土構(gòu)件將錨具 (15)、錨頭墊墩(14)和鋼絞線(13)外端封閉在擋墻面板(2)的外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于巖石地基上的預(yù)應(yīng)力錨索扶壁式擋墻，其特征在于， 所述斜向孔道(7)與水平面之間的夾角為15° 45°。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種適用于巖石地基上的預(yù)應(yīng)力錨索扶壁式擋墻，包括擋墻基礎(chǔ)、擋墻面板和扶壁板，擋墻面板和扶壁板置于擋墻基礎(chǔ)上，扶壁板置于擋墻面板的內(nèi)側(cè)。扶壁板的內(nèi)部有一斜向孔道，預(yù)應(yīng)力錨索的鋼絞線從斜向孔道中PVC管穿過，斜向孔道與水平面之間的夾角為15°～45°。鋼絞線一端連接擋墻面板外側(cè)的預(yù)應(yīng)力錨索的錨頭，錨頭由錨頭墊墩固定在擋墻面板的外側(cè)，錨索鋼絞線另一端伸入到擋墻踵板后側(cè)下的巖石地基鉆孔中。本實(shí)用新型有效地將預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)與扶壁式擋墻結(jié)構(gòu)相結(jié)合，利用扶壁板內(nèi)設(shè)置的預(yù)應(yīng)力錨索增進(jìn)扶壁板的強(qiáng)度，并通過預(yù)應(yīng)力錨索將擋墻基礎(chǔ)、擋墻面板、扶壁板和巖石地基更緊密連接一起，提高扶壁式擋墻極限抗滑力和抗傾覆性能。
文檔編號(hào)E02D29/02GK202131610SQ20112023783
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者宋緒國, 李桂芳, 王鑄, 董捷, 齊春雨 申請(qǐng)人:鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司