一种星形构件-锚杆-球基础及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种星形构件‑锚杆‑球基础，它包括一个嵌入土地基中且上表面与地面平齐的星形构件、一根或多根锚杆及与所述锚杆相配套的垫板和锚板。所述星形构件设有数个径向伸出的伸臂，其中心设有一个锚杆孔Ⅰ；所述垫板中心设有一个锚杆孔Ⅲ；所述锚杆包括杆体及与所述杆体下部铰接的数根支杆；数根所述锚杆杆体下部的周围安装有带雷管的抗水炸药，该抗水炸药的周围捆绑有数根所述支杆；所述锚杆的底端及与之铰接的数根所述支杆均被锚固于扩大头，其顶端分别穿过所述星形构件对应位置的所述锚杆孔Ⅰ，并穿过所述垫板的所述锚杆孔Ⅲ与所述锚板连接到一起。本发明专利技术还公开了该基础的施工方法。本发明专利技术结构简单，节约了投资，减少了弃土。

A star component anchor ball foundation and its construction method

The invention relates to a star member anchor ball foundation, it includes star member, and the upper surface is flush with the ground one or more of the bolt and the bolt supporting plate and the anchor plate is an embedded foundation. The star member is provided with a plurality of radially extending arm, whose center is provided with a bolt hole of the plate; a bolt hole is arranged in the center of; the anchor rod comprises a rod body and the rod body is articulated with the plurality of supporting rods; the number of root around the lower bolt body is installed with the water resistant explosive detonator, the surrounding water resistant explosive bound plurality of the supporting rod; the bolt of the bottom end and hinged with the plurality of the supporting rod is anchored in the enlarged, the bolt hole of the top respectively through the star member corresponding to the location of the bolt hole III and passes through the plate and the anchor plates are connected together. The invention also discloses the construction method of the foundation. The invention has the advantages of simple structure, saving investment and reducing spoil.

【技术实现步骤摘要】
一种星形构件-锚杆-球基础及其施工方法
本专利技术涉及土地基加固与基础形式，尤其涉及一种星形构件-锚杆-球基础及其施工方法。
技术介绍
目前，绝大部分基础为抗压基础，即基础主要承受上部结构施加的竖向荷载且满足变形和稳定性要求，典型的包括独立基础、条形基础、筏板基础等。而抗拔基础主要有大开挖基础、掏挖扩底基础、爆扩桩基础等；无论是大开挖基础类，还是掏挖扩底基础类、爆扩桩基础类的施工均有较大难度，而且均存在着工程量大、耗时长、成本高，对环境造成较大破坏，但能够提供的抗力有限、加固效果不够理想等问题，土地基条件下上述问题更加突出，且土地基的大变形和基础的稳定性成为必须解决的关键问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种减小对土地基扰动，且提高抗压、抗拔强度，并优化荷载传递机制，同时减小土地基变形的星形构件-锚杆-球基础。本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供该星形构件-锚杆-球基础的施工方法。为解决上述问题，本专利技术所述的一种星形构件-锚杆-球基础，其特征在于：它包括一个嵌入土地基中且上表面与地面平齐的星形构件、一根或多根锚杆及与所述锚杆相配套的垫板和锚板；所述星形构件设有数个径向伸出的伸臂，其中心设有一个锚杆孔Ⅰ；所述垫板中心设有一个锚杆孔Ⅲ；所述锚杆包括杆体及与所述杆体下部铰接的数根支杆；数根所述锚杆杆体下部的周围安装有带雷管的抗水炸药，该抗水炸药的周围捆绑有数根所述支杆；所述锚杆的底端及与之铰接的数根所述支杆均被锚固于扩大头，其顶端分别穿过所述星形构件对应位置的所述锚杆孔Ⅰ，并穿过所述垫板的所述锚杆孔Ⅲ与所述锚板连接到一起。所述土地基为淤泥、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。所述星形构件上设有固定件。所述伸臂的数量为三个及三个以上。所述垫板上开有一注浆孔。每个所述伸臂的外端设有一个锚杆孔Ⅱ；且所述锚杆的顶端分别穿过所述星形构件对应位置的所述锚杆孔Ⅱ，并穿过所述垫板的所述锚杆孔Ⅲ与所述锚板连接到一起。所述星形构件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；所述锚杆的顶端分别穿过所述星形构件对应位置的所述锚杆孔Ⅰ和所述锚杆孔Ⅱ，并穿过所述垫板的所述锚杆孔Ⅲ与所述锚板连接到一起。如上所述的一种星形构件-锚杆-球基础的施工方法，包括以下步骤：⑴平基，即将选定位置整平；⑵对应星形构件的中心锚杆孔Ⅰ及每个伸臂外端的锚杆孔Ⅱ在土地基中打孔，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的预定深度，然后用水泥浆冲切所述土地基，同时旋转并提升所述注浆管，固结后形成水泥土圆柱体；⑷以形成的所述水泥土圆柱体为所述星形构件支点，按设计要求开挖浇筑所述星形构件的凹坑；⑸按设计要求沿形成的所述水泥土圆柱体的轴按下述三种情况设置钻孔；ⅰ对应所述星形构件中心的锚杆孔Ⅰ位置钻一个孔；ⅱ对应所述星形构件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50~200g，第二次装药量100~200g，第三次装药量200~400g，…，装药量逐次递增对每个所述水泥土圆柱体中的所述钻孔的孔底实施爆破，直至孔底扩成空腔；⑺测定孔底空腔的大小，具体为：①准备好长度大于所述钻孔深度的不同长度的测绳和长度相当于设计所述孔底空腔直径的木棍；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内并上下提动，当木棍一端卡着所述孔底空腔壁，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直径；⑻按设计要求浇筑所述星形构件；⑼在锚杆杆体下部的周围布置装有雷管的抗水炸药，然后将与所述锚杆杆体底端铰接的数根支杆捆绑在所述抗水炸药的周围；⑽将所述锚杆杆体带有的所述抗水炸药通过所述星形构件的不同锚杆孔Ⅰ及锚杆孔Ⅱ置于对应所述水泥土圆柱体中所述钻孔孔底，即刻起爆炸药；⑾沿钻孔壁向所述钻孔内注浆，使注浆体完全充填空腔；⑿待所述注浆体固结后施加预应力并锁定所述锚杆顶端于锚板上；⒀通过所述垫板上的注浆孔对所述钻孔内再次充填所述注浆体至所述注浆孔上口，同时浇铸裂隙注浆体于土地基裂隙。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、首先，本专利技术炸药爆炸所产生的爆轰气体对钻孔孔底强烈地冲击压缩，致使钻孔底周围土地基被粉碎，形成大小足够的空腔，通过注浆形成带底端钢筋混凝土扩大头的锚固体，所提供的锚固力可足以达到使上部结构稳定；其二，炸药爆炸所产生的爆轰气体对钻孔孔底土地基强烈作用，使孔底周围土地基得到压缩，同时将土地基中的裂隙推开，充填注浆体后将改善和提高内部土地基（钻孔底部周围土地基）的物理力学性能；其三，通过将锚杆杆体底部周围带有的炸药爆炸，爆炸作用强力驱动锚杆杆体向下，且底端与锚杆杆体铰接的支杆绕铰支散开，每个支杆一端与锚杆杆体底端铰支，另一端倚靠（架立）在孔底空腔壁上，之后通过对整个孔底空腔注浆，形成钢筋混凝土球形扩大头，并施加预应力和再次注浆，构建起全方位、立体、复合锚固。2、本专利技术结构简单，根本改变了施工和基础形式，显著地节约了投资，减少了弃土，使环境得到保护。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1为本专利技术过三锚杆轴的截面图。图2为本专利技术的俯视图。图3为本专利技术锚杆起初过锚杆轴的截面图。图4为本专利技术锚杆起初装药段横截面示意图。图中：1—土地基2—注浆体3—钻孔4—锚杆5—土地基裂隙6—星形构件7—垫板8—锚板9—裂隙注浆体10—雷管11—支杆12—抗水炸药13—注浆孔14—钻孔壁15—孔底空腔16—固定件17—地面18—水泥土圆柱体。具体实施方式如图1~4所示，一种星形构件-锚杆-球基础，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及与锚杆4相配套的垫板7和锚板8。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；垫板7中心设有一个锚杆孔Ⅲ；锚杆4包括杆体及与杆体下部铰接的数根支杆11；数根锚杆4杆体下部的周围安装有带雷管10的抗水炸药12，该抗水炸药12的周围捆绑有数根支杆11；锚杆4的底端及与之铰接的数根支杆11均被锚固于扩大头，其顶端分别穿过星形构件6对应位置的锚杆孔Ⅰ，并穿过垫板7的锚杆孔Ⅲ与锚板8连接到一起。其中：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。星形构件6上设有用于与上部结构连接的固定件16。伸臂的数量为三个及三个以上。垫板7上开有一注浆孔13。每个伸臂的外端设有一个锚杆孔Ⅱ；且锚杆4的顶端分别穿过星形构件6对应位置的锚杆孔Ⅱ，并穿过垫板7的锚杆孔Ⅲ与锚板8连接到一起。星形构件6的中心设有一个锚杆孔Ⅰ，且每个伸臂的外端设有一个锚杆孔Ⅱ；锚杆4的顶端分别穿过星形构件6对应位置的锚杆孔Ⅰ和锚杆孔Ⅱ，并穿过垫板7的锚杆孔Ⅲ与锚板8连接到一起。该星形构件-锚杆-球基础的施工方法，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，而每个伸臂外端的孔浅；⑶将带有喷嘴的注浆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种星形构件‑锚杆‑球基础，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）包括杆体及与所述杆体下部铰接的数根支杆（11）；数根所述锚杆（4）杆体下部的周围安装有带雷管（10）的抗水炸药（12），该抗水炸药（12）的周围捆绑有数根所述支杆（11）；所述锚杆（4）的底端及与之铰接的数根所述支杆（11）均被锚固于扩大头，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。

【技术特征摘要】
1.一种星形构件-锚杆-球基础，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）包括杆体及与所述杆体下部铰接的数根支杆（11）；数根所述锚杆（4）杆体下部的周围安装有带雷管（10）的抗水炸药（12），该抗水炸药（12）的周围捆绑有数根所述支杆（11）；所述锚杆（4）的底端及与之铰接的数根所述支杆（11）均被锚固于扩大头，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所述的一种星形构件-锚杆-球基础，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所述的一种星形构件-锚杆-球基础，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所述的一种星形构件-锚杆-球基础，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所述的一种星形构件-锚杆-球基础，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所述的一种星形构件-锚杆-球基础，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所述的一种星形构件-锚杆-球基础，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所述的一种星形构件-锚杆-球基础的施工方法，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：言志信，
申请(专利权)人：河南城建学院，
类型：发明
国别省市：河南,41