一种高陡边坡联合支挡结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种高陡边坡联合支挡结构及其施工方法，包括管桩、框架梁、预应力锚索和边坡，框架梁铺设在边坡上，边坡设置有竖向设置的管桩孔和斜向设置的锚索孔，管桩孔和锚索孔内填充有砂浆，管桩的一端固接在管桩孔内，另一端与框架梁连接，预应力锚索的一端锚固在框架梁上，另一端锚固在锚索孔内。本发明专利技术通过框架梁、预应力锚索与微型钢管桩群形成组合支挡结构，进而提高了结构的整体稳定性和抗滑能力。同时，本发明专利技术的技术方案，工法简洁，施工效率高，节省材料、经济成本低，使得该发明专利技术适用性更为广泛，特别是对多级边坡、隧道洞口边坡、路堑边坡等应用效果显著。

【技术实现步骤摘要】
一种高陡边坡联合支挡结构及其施工方法
本专利技术涉及交通工程修建领域，尤其涉及一种预应力锚索、框架梁和管桩的联合支挡结构及其施工方法。
技术介绍
在交通工程修建过程中，涉及到大量的岩土边坡稳定性及加固问题。目前，常采用削坡排水、地表注浆、挡墙、抗滑桩、管桩和桩锚结构等处治方法。但是现有的处治方法存在环保性差、造价高、施工效率低和质量不易控制等问题。因此，一种能有效防止高陡边坡失稳的联合支挡结构和施工简便、快速高效、经济成本低的施工方法，成为亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种预应力锚索、框架梁和管桩的联合支挡结构及其施工方法，从而解决上述问题。为实现上述目的，本专利技术首先公开了一种高陡边坡联合支挡结构，包括管桩、框架梁、预应力锚索和边坡，所述框架梁铺设在所述边坡上，所述边坡设置有竖向设置的管桩孔和斜向设置的锚索孔，所述管桩孔和锚索孔内填充有砂浆，所述管桩的一端固接在所述管桩孔内，另一端与所述框架梁连接，所述预应力锚索的一端锚固在所述框架梁上，另一端锚固在所述锚索孔内。进一步的，所述预应力锚索包括钢锚墩、定位器和钢绞线，所述框架梁上设置有固定锚台，所述钢绞线的一端与钢锚墩连接，另一端向所述锚索孔的底部延伸，所述钢锚墩安装在所述固定锚台上，所述定位器沿着所述锚索孔的深度方向布置，且与所述钢绞线固接。进一步的，所述框架梁内设置有钢筋，该框架梁由相互交错连接的分支梁组成，所述分支梁交错形成多边形单元。进一步的，所述管桩包括与所述管桩孔间隙配合的钢管，所述钢管的侧壁上设置有贯穿的漏浆孔，所述漏浆孔沿着所述管桩的长度方向布置，所述管桩与所述框架梁内的钢筋连接。进一步的，所述钢管包括注浆段和锥头段，且所述注浆段和锥头段通过一套筒搭接。进一步的，所述管桩和/或预应力锚索与所述框架梁的连接处设置在所述分支梁的交汇处。进一步的，所述钢管内插接有钢筋笼或工字钢，所述钢管的内径为10-24cm，壁厚为5-16mm，所述漏浆孔的孔径为0.8-1.5cm，轴向孔距为13-17cm。然后，本专利技术公开了一种高陡边坡联合支挡结构的施工方法，包括上述方案所述的高陡边坡联合支挡结构，包括如下步骤：1)在所述边坡上竖向钻设管桩孔，插入钢管，在所述钢管中吊入钢筋笼或工字钢后，采用砂浆填充成型；2)将管桩与所述框架梁中的钢筋连接，将钢管与所述框架梁用混凝土浇筑一体成型；3)从所述框架梁的固定锚台向边坡钻设锚索孔，将由定位器和钢绞线组成的锚索布设于所述锚索孔内，对所述锚索孔注浆施工，成型后进行张拉作业。进一步的，在所述步骤1)中，在砂浆填充后，待钢管内外溢出砂浆后，封闭钢管的孔口后加压一段时间，砂浆再次溢出后停注。进一步的，在所述步骤3)中，所述预应力锚索包括锚固段和自由段，所述锚固段和自由段之间设置堵浆器，在张拉完成后，对所述自由段进行补充砂浆，同时填充周围土体。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的钢管桩内部插入钢筋笼或工字钢，在钢管内、外部填充混凝土，钢管、钢筋笼(或工字钢)、混凝土与桩周土之间形成有机整体，提高了微型钢管桩的强度、抗弯、抗拉等性能；同时，加筋微型钢管桩顶端伸入框架梁并一起浇筑在框架梁中，并通过框架梁、预应力锚索与微型钢管桩群形成组合支挡结构，进而提高了结构的整体稳定性和抗滑能力。同时，本专利技术的技术方案，工法简洁，施工效率高，节省材料、经济成本低，使得该专利技术适用性更为广泛，特别是对多级边坡、隧道洞口边坡、路堑边坡等应用效果显著。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术实施例公开的高陡边坡联合支挡结构的剖面示意图；图2是本专利技术实施例公开的管桩、框架梁和预应力锚索的局部示意图；图3是本专利技术第一实施例公开的框架梁的示意图；图4是本专利技术第二实施例公开的框架梁的示意图；图5是本专利技术第一实施例公开的管桩的横向剖面示意图；图6是本专利技术第二实施例公开的管桩的横向剖面示意图；图7是本专利技术实施例公开的管桩纵向剖面示意图。图例说明：1、管桩；101、管桩孔；102、钢管；103、漏浆孔；104、钢筋笼；106、注浆段；107、锥头段；2、框架梁；201、固定锚台；202、钢筋；203、分支梁；3、预应力锚索；301、钢锚墩；302、锚索孔；303、定位器；304、钢绞线；305、锚固段；306、自由段；4、边坡。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。如图1-图7所示，本专利技术首先公开了一种高陡边坡联合支挡结构，包括管桩1、框架梁2、预应力锚索3和边坡4，其中，边坡4为高陡多级边坡结构，混凝土结构的框架梁2铺设在边坡4上，边坡4竖向钻设有管桩孔101、斜向钻设有锚索孔302，管桩孔101和锚索孔302内填充有砂浆，管桩1的一端固接在管桩孔101内，另一端与框架梁2连接，预应力锚索3的一端锚固在框架梁2上，另一端锚固在锚索孔302内，具体的，预应力锚索3嵌入岩土体的长度、施加预应力大小、钢绞线304的参数等根据地质条件、边坡角度、高度等实际情况计算确定。通过竖向的管桩1，从而可起到防止框架梁2及其边坡4沿斜坡面向下滑动，而预应力锚索3则可起到将框架梁2紧压在斜坡面上，从而通过管桩1、框架梁2和预应力锚索3和联合支挡作用，使其与边坡4形成一个有机整体，进而提高了边坡4整体的稳定性和抗滑坡能力。具体的，预应力锚索3包括钢锚墩301、定位器303和钢绞线304，框架梁2上一体式浇筑有固定锚台201，钢绞线304的一端与钢锚墩301连接，另一端向锚索孔302的底部延伸，钢锚墩301安装在固定锚台201上，其中，钢锚墩301由锚环、夹片和承压板组成，应具有补偿张拉和松弛的功能。定位器303沿着锚索孔302的深度方向布置，且与钢绞线304固接。在本实施例中，框架梁2的截面为矩形或正方形，框架梁2内设置有钢筋202，其高度优选为0.2-0.6m，混凝土材料优选C30以上，由相互交错连接的分支梁203组成，分支梁203交错形成均匀布置的多边形单元，或者等边三角形，或者正方形。而管桩1包括与管桩孔101间隙配合的钢管102，即管桩孔101的孔径大于钢管102的孔径。钢管102的内径为10-24cm，壁厚为5-16mm，长度根据边坡4高度具体设置。钢管102之间的间距为0.5-3m，其侧壁上设置有贯穿的漏浆孔103，漏浆孔103的孔径为0.8-1.5cm，轴向孔距为13-17cm。漏浆孔103沿着管桩1的长度方向布置，在钢管102的周向上也均布有多个，管桩1的顶部与框架梁2内的钢筋202连接。在本实施例中，钢管102包括注浆段106和锥头段107，且注浆段106和锥头段107的端部通过一套筒(未示出)搭接焊接一体，套筒高度不小于钢管102直径2倍，套筒壁厚不小于钢管102的壁厚，在套筒周边焊接，焊接应饱满；且钢管102接驳时注意检查垂直度，防止接头弯折。为了提高管桩1的抗弯折强度，在钢管102注砂浆时，钢管102内插接有钢筋笼104或工字钢。在本实施例中，为了保证管桩1和预应力锚索3作用在框架梁2的最牢固处，保证最好的支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高陡边坡联合支挡结构，其特征在于，包括管桩(1)、框架梁(2)、预应力锚索(3)和边坡(4)，所述框架梁(2)铺设在所述边坡(4)上，所述边坡(4)设置有竖向设置的管桩孔(101)和斜向设置的锚索孔(302)，所述管桩孔(101)和锚索孔(302)内填充有砂浆，所述管桩(1)的一端固接在所述管桩孔(101)内，另一端与所述框架梁(2)连接，所述预应力锚索(3)的一端锚固在所述框架梁(2)上，另一端锚固在所述锚索孔(302)内。

【技术特征摘要】
1.一种高陡边坡联合支挡结构，其特征在于，包括管桩(1)、框架梁(2)、预应力锚索(3)和边坡(4)，所述框架梁(2)铺设在所述边坡(4)上，所述边坡(4)设置有竖向设置的管桩孔(101)和斜向设置的锚索孔(302)，所述管桩孔(101)和锚索孔(302)内填充有砂浆，所述管桩(1)的一端固接在所述管桩孔(101)内，另一端与所述框架梁(2)连接，所述预应力锚索(3)的一端锚固在所述框架梁(2)上，另一端锚固在所述锚索孔(302)内。2.根据权利要求1所述的高陡边坡联合支挡结构，其特征在于，所述预应力锚索(3)包括钢锚墩(301)、定位器(303)和钢绞线(304)，所述框架梁(2)上设置有固定锚台(201)，所述钢绞线(304)的一端与钢锚墩(301)连接，另一端向所述锚索孔(302)的底部延伸，所述钢锚墩(301)安装在所述固定锚台(201)上，所述定位器(303)沿着所述锚索孔(302)的深度方向布置，且与所述钢绞线(304)固接。3.根据权利要求1所述的高陡边坡联合支挡结构，其特征在于，所述框架梁(2)内设置有钢筋(202)，该框架梁(2)由相互交错连接的分支梁(203)组成，所述分支梁(203)交错形成多边形单元。4.根据权利要求3所述的高陡边坡联合支挡结构，其特征在于，所述管桩(1)包括与所述管桩孔(101)间隙配合的钢管(102)，所述钢管(102)的侧壁上设置有贯穿的漏浆孔(103)，所述漏浆孔(103)沿着所述管桩(1)的长度方向布置，所述管桩(1)与所述框架梁(2)内的钢筋(202)连接。5.根据权利要求4所述的高陡边坡联合支挡结构，其特征在于，所述钢管(102)包括注浆段(106)和锥头段(107)，且所述注浆段(106)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨果林，邱明明，肖洪波，沈致鑫，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43