可调索力锚拉抗滑桩及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种可调索力锚拉抗滑桩，在抗滑桩桩顶以下1.5～4.5m范围内增设预应力锚索，每道锚索锚固端增设索力调整装置，其中，索力调整装置包括调索装置、张拉装置以及连接张拉装置与调索装置的连接装置，调索装置用于控制索力大小，根据工程需要增大或减小锚索索力；张拉装置用于提供或释放张拉力，以进行补偿张拉。本发明专利技术提出的可调索力锚拉抗滑桩，当工程竣工运营后依然能够调整锚拉桩索力，以弥补抗滑桩的预应力损失。

Adjustable cable tension anchor anti slide pile and its construction method

The invention discloses an adjustable cable tension anti-slide pile, in which a prestressed anchor cable is added in the range of 1.5-4.5m below the top of the anti-slide pile, and a cable force adjusting device is added at the anchoring end of each cable. The cable force adjusting device includes a cable adjusting device, a tensioning device, a connecting device between the tensioning device and the cable adjusting device, and a cable adjusting device. It is used to control the cable force and increase or decrease the anchor cable force according to the engineering requirement. The tension device is used to provide or release the tension force to compensate the tension. The adjustable cable tension anchor anti-slide pile proposed by the invention can still adjust the cable tension of the anchor-pull pile after the project is completed and operated, so as to compensate the prestress loss of the anti-slide pile.

【技术实现步骤摘要】
可调索力锚拉抗滑桩及其施工方法
本专利技术涉及滑坡防治
，更为具体地，涉及一种可调索力锚拉抗滑桩及其施工方法。
技术介绍
预应力锚索抗滑桩（俗称锚拉桩）是一种采用锚索和桩共同受力来抵抗滑坡推力的复合受力结构。它利用钻孔灌注或支模浇筑成桩，在桩上设置一排或多排锚索，并对锚索施加张拉力(预应力)，将桩通过锚索锚固在稳定的基岩中。其基本原理是依靠桩周岩土体对桩的嵌固作用，把滑坡推力传递到稳定地层，利用稳定地层的锚固作用和被动抗力，使滑坡得到稳定。在普通抗滑桩上设置预应力锚索不仅能有效控制桩顶位移，降低桩身内力、减少桩的横截面积和埋置深度，减轻结构自重，降低成本，而且能改变结构受力机制，将原有的被动受力变为为主动受力，提高滑体的稳定性。预应力锚固技术最大的特点就是能够充分利用于岩体自身强度和承载力，但是在施工和运行期，受到施工工艺、工程材料、岩体性质等因素的影响，锚索预应力会不可避免地出现损失。若预应力损失超过一定限度，结构受力状况会劣化，加固效果将减弱，甚至失效，给工程安全造成极大的威胁，故有效控制锚索预应力是关系加固工程成败的重要因素，简便快捷确定预应力损失值，并采用相应的补救措施是工程设计中需要优先考虑的问题。目前的超张拉与补偿张拉方法都只能弥补在较短时间内由于锚索体系的回弹变形、锚墩下基础变形等原因造成的预应力损失量，而预应力锚索在长期荷载作用下造成的预应力损失，受到工期、施工技术的制约，暂时还未有合理有效的补偿措施。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种可调索力锚拉抗滑桩及其施工方法，旨在当工程竣工运营后依然能够调整锚拉桩索力，以弥补抗滑桩的预应力损失。为实现上述目的，本专利技术提供一种可调索力锚拉抗滑桩，在抗滑桩桩顶以下1.5～4.5m范围内增设预应力锚索，每道锚索锚固端增设索力调整装置，其中，所述索力调整装置包括调索装置、张拉装置以及连接张拉装置与调索装置的连接装置，调索装置用于控制索力大小，根据工程需要增大或减小锚索索力；张拉装置用于提供或释放张拉力，以进行补偿张拉。优选地，所述调索装置包括：带外螺纹的可调式锚板，套于钢绞线外侧，用于固定钢绞线与夹具，借助表面螺纹传递动力，提升或收降钢绞线位置，为索力调整提供活动空间，补偿预应力损失；与可调式锚板匹配的调节螺母，调节螺母套于可调式锚板外侧，用于配合可调式锚板在张拉时控制钢绞线的移动方向，通过旋转实现索力双向调整。优选地，所述调索装置还包括位于可调式锚板靠近抗滑桩一侧的转换钢垫板，用于支撑与保护螺母，防止索力调整后反旋的调节螺母与混凝土垫层直接接触，造成磨损。优选地，在抗滑桩桩顶以下1.5～4.5m范围内增设一至两排，每排1～3道预应力锚索。优选地，所述张拉装置包括位于可调式锚板远离抗滑桩一侧的千斤顶，千斤顶的输出轴与钢绞线的末端连接。优选地，所述张拉装置还包括用于将受到的张拉力传递给钢绞线以完成索力调整过程的张拉杆、以及连接张拉杆和千斤顶的输出轴的张拉螺母。优选地，所述连接装置包括用于防止千斤顶与锚具直接接触的撑脚、以及连接钢绞线与张拉杆的连接套，连接套防止在张拉时整体结构发生错动。优选地，所述可调索力锚拉抗滑桩还包括罩设于调索装置、张拉装置和连接装置外侧的保护罩，保护罩用于在索力调整结束、拆除补张机具之后，在无法封锚的条件下，防止锚具各部分生锈腐蚀，保护各结构不受外界因素干扰。本专利技术进一步提出一种基于上述的可调索力锚拉抗滑桩的施工方法，包括以下步骤：步骤1：在常规锚垫板上加装转换钢垫板，并安装可调式锚板及夹片；步骤2：按常规方式进行锚索张拉以及锁定；步骤3：切除多余钢绞线，留余长30～50mm；步骤4：在可调式锚板外安装调节螺母并下旋，使其贴紧转换钢垫板；步骤5：依次安装连接套、张拉杆、撑脚、千斤顶和张拉螺母；步骤6：利用千斤顶，将张拉力通过张拉杆传递至可调式锚板，以补偿到设计索力，可调式锚板在补偿时外移，同时下旋调节螺母；步骤7：旋紧调节螺母使其密贴转换钢垫板，千斤顶卸压，完成索力转换；步骤8：拆除补张机具，完成锚索的二次补偿张拉；步骤9：锚具涂抹油脂防腐，加装保护罩。本专利技术提出的可调索力锚拉抗滑桩，在锚拉桩锚索的锚固端增设一套索力调整装置，使得锚拉桩补偿张拉的次数与时机不受影响，通过改变索力大小控制锚索预应力损失。索力调整装置设计原理清晰、结构简单、操作方便，能有效解决锚索预应力补偿张拉问题，保证锚拉桩的加固效果，减小锚拉桩桩顶位移，挽回预应力损失。附图说明图1为本专利技术可调索力锚拉抗滑桩的布置剖面图；图2为本专利技术可调索力锚拉抗滑桩的布置立面图；图3为本专利技术可调索力锚拉抗滑桩的锚固端一视角的构造详图；图4为本专利技术可调索力锚拉抗滑桩的锚固端另一视角的构造详图；图5为本专利技术可调索力锚拉抗滑桩中索力调整装置的结构示意图；图6监控桩Z24锚索实测力—时间的曲线图；图7监控桩Z28锚索实测力—时间的曲线图；图8监控桩Z24、Z28桩顶水平位移—时间的曲线图。图中，1-转换钢垫板，2-撑脚，3-调节螺母，4-连接套，5-千斤顶，6-钢绞线，7-可调式锚板，8-夹片，9-张拉杆，10-张拉螺母，11-索力调整装置，12-抗滑桩桩顶，13-道路中心线，14-锚索部分，15-自由段，16-锚固段，17-抗滑桩，18-潜在滑移面，19-混凝土垫块，20-保护罩，21-钢筋砼地梁，22-锚具，23-钢套管，24-梁内侧坡面，25-钢筋砼竖梁。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。该边坡选择锚拉桩治理方案。考虑到深厚土层边坡，桩底没有嵌入基岩，桩顶位移难以控制；锚索锚固段岩层属全风化泥质砂岩，预应力损失较大，且蠕变稳定时间长，普通预应力锚索张拉完成后，随即用混凝土封锚，根本无法控制岩土体、锚固体等后期蠕变、松驰等造成的预应力损失。因此引入可调索力锚拉抗滑桩，实现多次补偿张拉，达到预设的加固效果。其具体设计与控制参数如下。参照图1至图8，一种可调索力锚拉抗滑桩，在抗滑桩桩顶以下1.5～4.5m范围内增设预应力锚索，每道锚索锚固端增设索力调整装置11，其中，索力调整装置11包括调索装置、张拉装置以及连接张拉装置与调索装置的连接装置，调索装置用于控制索力大小，根据工程需要增大或减小锚索索力；张拉装置用于提供或释放张拉力，以进行补偿张拉。在抗滑桩桩顶12以下1.5～4.5m范围内增设一至两排，每排1～3道预应力锚索。锚拉抗滑桩设在一级坡顶，本实施例中，桩身砼C30，截面1.5m×2.0m～2.0m×3.0m，桩长25～35m，桩间距均为6m，桩底未入基岩。桩顶以下1.5m、3.0m设两道锚索，第一道设计索力FN1=1000kN，第二道设计索力FN2=800kN，采用6φ15.24钢绞线6，索长30～40m，锚固段12m，锚索伸长量约为180mm，锚索力损失按25%计，锚具采用可调索力锚固装置，补张拉调节量按50～60mm考虑。设计锚索抗滑桩平面布置如图1所示。设计锚索抗滑桩立面布置如图2所示。设计锚索锚固端详细构造如图3和图4所示。索力调整装置11的工作原理图如5所示。具体地，调索装置包括：带外螺纹的可调式锚板7，套于钢绞线6外侧，用于固定钢绞线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调索力锚拉抗滑桩，其特征在于，在抗滑桩桩顶以下1.5～4.5m范围内增设预应力锚索，每道锚索锚固端增设索力调整装置，其中，所述索力调整装置包括调索装置、张拉装置以及连接张拉装置与调索装置的连接装置，调索装置用于控制索力大小，根据工程需要增大或减小锚索索力；张拉装置用于提供或释放张拉力，以进行补偿张拉。

【技术特征摘要】
1.一种可调索力锚拉抗滑桩，其特征在于，在抗滑桩桩顶以下1.5～4.5m范围内增设预应力锚索，每道锚索锚固端增设索力调整装置，其中，所述索力调整装置包括调索装置、张拉装置以及连接张拉装置与调索装置的连接装置，调索装置用于控制索力大小，根据工程需要增大或减小锚索索力；张拉装置用于提供或释放张拉力，以进行补偿张拉。2.如权利要求1所述的可调索力锚拉抗滑桩，其特征在于，所述调索装置包括：带外螺纹的可调式锚板，套于钢绞线外侧，用于固定钢绞线与夹具，借助表面螺纹传递动力，提升或收降钢绞线位置，为索力调整提供活动空间，补偿预应力损失；与可调式锚板匹配的调节螺母，调节螺母套于可调式锚板外侧，用于配合可调式锚板在张拉时控制钢绞线的移动方向，通过旋转实现索力双向调整。3.如权利要求2所述的可调索力锚拉抗滑桩，其特征在于，所述调索装置还包括位于可调式锚板靠近抗滑桩一侧的转换钢垫板，用于支撑与保护螺母，防止索力调整后反旋的调节螺母与混凝土垫层直接接触，造成磨损。4.如权利要求1所述的可调索力锚拉抗滑桩，其特征在于，在抗滑桩桩顶以下1.5～4.5m范围内增设一至两排，每排1～3道预应力锚索。5.如权利要求1所述的可调索力锚拉抗滑桩，其特征在于，所述张拉装置包括位于可调式锚板远离抗滑桩一侧的千斤顶，千斤顶的输出轴与钢绞线的末端连接。6.如权利要求5所述的可调索力锚拉抗滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：李元松，姜成潼，王亚军，司马丹琪，何泉，卓浩，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42