The invention discloses a common steel anchor pipe foundation structure and construction method for highway guardrail and sound barrier. The steel anchor pipe of the invention has the advantages of rapid construction and low cost construction. The key point is that relying on its superior anchoring performance deep anchored underground, the steel anchor pipe can provide greater horizontal resistance for guardrail and sound barrier, and ensure the long-term safe use of the upper structure. Solid treatment can improve the stability of roadbed slope. The construction method of the invention includes material preparation and manufacture, measuring and laying steel anchor pipe pile position, piling hole into steel pipe, preparing grouting fluid and process, first grouting, pre-embedded vertical reinforcement and installation of sealing sheet, etc. The construction method is mature, the working procedure is reasonable, and the construction of roadbed and pavement is carried out simultaneously, which has the characteristics of rapid construction. It has broad application prospects for the installation of highways with barriers and sound barriers.
【技术实现步骤摘要】
一种公路护栏和声屏障共用一体钢锚管基础结构及施工方法
本专利技术涉及公路附属结构和基础工程领域，特别是一种公路护栏和声屏障共用一体钢锚管基础结构及施工方法。
技术介绍
公路作为国民经济发展和人民群众出行最为重要而不可替代的基础设施，发挥着其重要作用。在高速公路的建设中，为了减小交通事故的发生，特别是对行车方向失灵的车辆提供安全缓冲防线，各类防护设施不断完善，比如防撞护栏；与此同时，在穿越重要人居环境、密集型住宅区以及对声噪具有特殊要求的特定区，通常需要对公路进行声噪控制，一般可采用在线路两侧埋设安置一定高度的声屏障实现。护栏及声屏障在安装时具有一些主要工程特征，比如二者的基础结构应易与上部结构方便联结，基础结构的耐久性较好，应在公路安全使用有效年限内保证不失效，其中护栏还对基础结构的抗水平冲击性能具有严格要求。然而上述两种公路附属结构(物)在埋设时，通常采用各自独立式的基础结构，这种建设方式在浪费建筑材料的同时，不可避免的提高了工程造价，因而设计提出护栏及声屏障共用的基础结构对公路建设而言具有较大的经济效益。本专利技术旨在解决公路护栏及声屏障基础结构的一体化设计问题，对传统的基础结构进行优化，考虑各类公路路基特点，利用钢锚管的快速建造技术以及优越承载性能，提出一种以钢锚管为主要锚固受力结构的公路护栏和声屏障共用一体钢锚管基础结构及施工方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种公路护栏和声屏障共用一体钢锚管基础结构及施工方法。本专利技术采用的技术方案为一种公路护栏和声屏障共用一体钢锚管基础结构，该基础结构由钢管1、锥形导头2、锚固筑体3、封浆片4、预埋...
【技术保护点】
1.一种公路护栏和声屏障共用一体钢锚管基础结构，其特征在于：该基础结构由钢管(1)、锥形导头(2)、锚固筑体(3)、封浆片(4)、预埋竖向筋(5)、菱形箍筋(6)、水平拉筋(7)和悬挑传力板(8)组成；钢管(1)、锥形导头(2)、锚固筑体(3)和封浆片(4)共同组成钢锚管(9)，其中钢管(1)为主体，全部置于地基土体内；沿竖直方向上，锥形导头(2)位于钢管(1)的下端头，锚固筑体(3)分布于钢管(1)的内外两侧，封浆片(4)位于钢管(1)的上端头；预埋竖向筋(5)一端伸入钢锚管(9)一定深度，一端穿过悬挑传力板(8)而伸出地面，其余预埋竖向筋(5)部分均包裹于路面混凝土加厚层(10)或路面混凝土条形基础(11)中；菱形箍筋(6)和水平拉筋(7)位于路面混凝土加厚层(10)或路面混凝土条形基础(11)中，菱形箍筋(6)焊接于平行于路线走向对称两面的预埋竖向筋(5)，水平拉筋(7)焊接在垂直于路线走向对称两面的预埋竖向筋(5)；悬挑传力板(8)与路面平行，走向垂直于路线方向，悬挑传力板(8)的左侧板面通过预钻孔洞与预埋竖向筋(5)接触联系，悬挑传力板(8)的右侧板面伸出路面边缘而悬挑。
【技术特征摘要】
1.一种公路护栏和声屏障共用一体钢锚管基础结构，其特征在于：该基础结构由钢管(1)、锥形导头(2)、锚固筑体(3)、封浆片(4)、预埋竖向筋(5)、菱形箍筋(6)、水平拉筋(7)和悬挑传力板(8)组成；钢管(1)、锥形导头(2)、锚固筑体(3)和封浆片(4)共同组成钢锚管(9)，其中钢管(1)为主体，全部置于地基土体内；沿竖直方向上，锥形导头(2)位于钢管(1)的下端头，锚固筑体(3)分布于钢管(1)的内外两侧，封浆片(4)位于钢管(1)的上端头；预埋竖向筋(5)一端伸入钢锚管(9)一定深度，一端穿过悬挑传力板(8)而伸出地面，其余预埋竖向筋(5)部分均包裹于路面混凝土加厚层(10)或路面混凝土条形基础(11)中；菱形箍筋(6)和水平拉筋(7)位于路面混凝土加厚层(10)或路面混凝土条形基础(11)中，菱形箍筋(6)焊接于平行于路线走向对称两面的预埋竖向筋(5)，水平拉筋(7)焊接在垂直于路线走向对称两面的预埋竖向筋(5)；悬挑传力板(8)与路面平行，走向垂直于路线方向，悬挑传力板(8)的左侧板面通过预钻孔洞与预埋竖向筋(5)接触联系，悬挑传力板(8)的右侧板面伸出路面边缘而悬挑。2.根据权利要求1所述的一种公路护栏和声屏障共用一体钢锚管基础结构，其特征在于：钢管(1)截面为圆形，外直径为8～10cm、壁厚不少于3mm，长度为3～5m，四周钻有直径为10～15mm喷浆圆孔(14)，喷浆圆孔(14)为梅花形布置，孔间距20～30cm；锥形导头(2)铅锤长度10～15cm、后端圆形面直径同钢管(1)外截面直径，并通过焊接方式与钢管(1)前端头联结；封浆片(4)直径与钢管(1)内直径相同，厚度不少于5mm，封浆片(4)上钻有预埋竖向筋穿孔(15)以及注浆管口孔(16)，其中预埋竖向筋穿孔(15)直径与预埋竖向筋(5)直径相匹配，预埋竖向筋穿孔(15)与预埋竖向筋(5)间的孔隙采用焊接方式处理；注浆管口孔(16)直径与所选用的注浆管直径匹配，注浆管与注浆管口孔(16)接触位置存在预套于注浆管上的橡胶垫圈，用来堵塞注浆管口孔(16)与注浆管外皮间的孔隙；锚固筑体(3)分布于钢管(1)内外侧。3.根据权利要求1所述的一种公路护栏和声屏障共用一体钢锚管基础结构，其特征在于：预埋竖向筋(5)一端伸入钢锚管(9)，一端穿过悬挑传力板(8)而伸出地面，其余部分均包裹于路面混凝土加厚层(10)或路面混凝土条形基础(11)中；预埋竖向筋(5)为螺纹钢筋，伸出地面一端做有螺栓拉丝，直径大于18mm；预埋竖向筋(5)伸入钢锚管(9)的长度Lym为100～120cm，包裹于路面混凝土加厚层(10)或路面混凝土条形基础(11)中的长度Lbg为40～60cm，伸出地面长度Lwl为5～10cm。4.根据权利要求1所述的一种公路护栏和声屏障共用一体钢锚管基础结构，其特征在于：菱形箍筋(6)焊接于平行于路线走向对称两面的预埋竖向筋(5)，水平拉筋(7)焊接在垂直于路线走向对称两面的预埋竖向筋(5)，从而通过菱形箍筋(6)和水平拉筋(7)将所有预埋竖向筋(5)联结；其中菱形箍筋(6)、水平拉筋(7)及预埋竖向筋(5)三者拉结或联结的方式均为焊接；一个菱形箍筋(6)由四根单筋组成；菱形箍筋(6)和水平拉筋(7)为螺纹钢筋，二者直径均大于10mm。5.根据权利要求1所述的一种公路护栏和声屏障共用一体钢锚管基础结构，其特征在于：悬挑传力板(8)与路面平行，悬挑传力板(8)左副侧板面通过钢筋孔洞(18)与预埋竖向筋(5)接触联系，悬挑传力板(8)右副侧板面伸出路面边缘而悬挑。6.根据权利要求1所述的一种公路护栏和声屏障共用一体钢锚管基础结构，其特征在于：悬挑传力板(8)左副侧板上钻有六个与下方六个预埋竖向筋(5)布置位置一致的钢筋孔洞(18)，预埋竖向筋(5)穿过悬挑传力板(8)钢筋孔洞(18)，伸出地面的预埋竖向筋(5)螺栓拉丝可直接和护栏支架连接件(12)进行螺栓锚固；悬挑传力板(8)右副侧板钻有六个用于上部声屏障支架连接件(13)与悬挑传力板(8)连接锚固的螺栓孔位(17)，以此实现地下结构、悬挑传力板(8)和上部护栏、声屏障结构的相连。7.根据权利要求1所述的一种公路护栏和声屏障共用一体钢锚管基础结构，其特征在于：预埋竖向筋(5)的下料长度L根据公式(1)计算，公式(1)如下：L＝Lym+Lbg+Lwl(1)式中：L为预埋竖向筋(5)的下料长度，单位cm；Lym为预埋竖向筋(5)入钢锚管(9)部分的长度，建议值为100～120，单位cm；Lbg为预埋竖向筋(5)包裹于路面混凝土加厚层(10)或路面混凝土条形基础(11)中的长度，推荐取值为40～60，单位cm；Lwl为预埋竖向筋(5)伸出地面长度，为5～10，单位cm。8.根据权利要求1所述的一种公路护栏和声屏障共用一体钢锚管基础结构，其特征在于：单根螺纹钢筋下料长度S根据公式(2)计算，公式(2)如下：式中：S为单根螺纹钢筋下料长度，单位cm；k为计算系数，取值范围0.65～0.85；Lbg为预埋竖向筋(5)包裹于路面混凝土加厚层(10)或路面混凝土条形基础(11)中的长度，根据上述步骤确定值代入，单位cm；D0为平行于路线走向的方向上相邻钢锚管(9)的管心距，单位cm。9.根据权利要求1所述的一种公路护栏和声屏障共用一体钢锚管基础结构，其特征在于：悬挑传力板(8)平行于路线走向的方向上的宽度B根据公式(3)计算，公式(3)如下：B＝3D0+1.5d(3)式中：B为悬挑传力板(8)平行于路线走向的方向上的宽度，单位cm；D0为平行于路线走向的方向上相邻钢锚管(9)的管心距，单位cm；d为钢管(1)外直径，单位cm；所述预悬挑传力板(8)垂直于路线走向的方向上的长度C根据公式(4)计算，公式(4)如下：C＝2D1+1.5d+X(4)式中：C为悬挑传力板(8)垂直于路线走向的方向上的宽度，单位cm；D1为垂直于路线走向的方向上相邻钢锚管(9)的管心距，单位cm；d为钢管(1)外直径，单位cm；X为悬挑传力板(8)悬挑宽度，单位cm。10.一种公路护栏和声屏障共用一体钢锚管基础结构的施工方法，其特征在于：其步骤包括如下，1)材料准备及制作：按照结构方案和要求，采置各类材料，并进行材料加工制作；①钢管(1)制作技术要求：钢管(1)材质为热轧无缝钢管，截面为圆形，外直径为8～10cm、壁厚不少于3mm，长度为3～5m，在工厂通过专用钢管钻孔机在钢管(1)管面钻设梅花形布置的直径为10～15mm喷浆圆孔(14)，孔间距20～30cm，孔外用弹性较好的橡胶带包裹；锥形导头(2)铅垂长度10～15cm、后端圆形面直径同钢管(1)外截面直径，并通过焊接方式与钢管(1)下端头联结；②封浆片(4)制作技术要求：封浆片(4)直径与钢管(1)内直径相同，厚度不少于5mm，在封浆片(4)上通过开孔设备按照设计尺寸...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔瑞军，江翮，高鹏飞，杨果林，张沛然，
申请(专利权)人：中交一公局桥隧工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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