减小偏压载荷的对拉锚索结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种减小偏压载荷的对拉锚索结构，其包括：分别设置于所述隧道两侧山体内的钢管桩，且所述钢管桩用于对沿线两侧山体的岩体进行加固；以及设置于地面的冠梁，且所述钢管桩的顶部固定于所述冠梁内及施工方法，其包括设置于所述偏压隧道沿线山体一侧的钢管桩，所述钢管桩用于对所述山体一侧的岩体进行加固。本实用新型专利技术中主要通过微型钢管桩来减小偏压隧道所受的偏压荷载，避免因隧道处于严重偏压状态而导致的隧道结构发生病害、失稳的状况。稳的状况。稳的状况。

【技术实现步骤摘要】
减小偏压载荷的对拉锚索结构


[0001]本技术涉及岩土工程领域，尤其涉及一种减小偏压载荷的对拉锚索结构。

技术介绍

[0002]偏压隧道是指隧道支护结构两侧的围岩压力相差较大或不对称荷载作用的隧道。如公路隧道断面一般呈马蹄形，由于地形不对称、地质岩层、施工等因素，造成隧道结构两面荷载不对称，就形成了偏压。偏压作用是隧道变形、坍塌的主要原因之一，因此隧道处于严重偏压状态时，应采取措施避免隧道结构发生病害、失稳。施工期间的病害主要是偏压一侧压力大，容易产生大变形，围岩不稳定容易塌方，喷混凝土会产生开裂、掉块、严重的发生坍塌。运营阶段，由于受偏压荷载的影响，隧道结构容易产生开裂、渗漏等病害。
[0003]目前国内外对偏压边坡加固处理的方法主要有以下几种：
[0004](1)削坡排水法
[0005]该方法通过消弱偏压边坡以减轻下滑力，从而降低边坡偏压对隧道稳定性的影响。但该方法的治理效果与开挖范围密切相关。倘若开挖范围小，则一方面无法起到很好的治理效果，另一方面则可能引起新一轮边坡滑移的隐患；倘若开挖范围过大，则不但增加了工程造价，而且大大影响了周围环境。
[0006](2)地表注浆法
[0007]当隧道浅埋且地层非常松散破碎、易发生大规模坍塌或失稳时，可采用地表注浆加固。这种方法方便、及时，投入的工作量相对较小。但是，注浆量估算和控制比较难以把握，实际治理效果有限。
[0008](3)支挡措施
[0009]根据偏压坡体的性质，支挡措施可采用抗滑挡墙、抗滑桩、预应力锚索(杆)、钢管桩以及锚索桩、格构锚固等支挡构造物，对偏压坡体进行整治，控制偏压。如抗滑桩具有抗滑能力大的优点，但污工数量大，造价相对较高，影响施工进度。
[0010]因此，有必要提供一种能有效减小隧道偏压载荷的对拉锚索结构及其施工方法，使其能简化施工步骤、加快施工速度、降低经济成本。

技术实现思路

[0011]本技术针对现有技术的上述缺陷，提供一种控制隧道偏压变形的对拉锚索结构及其施工方法，其主要通过微型钢管桩来对沿线山体两侧的岩体进行支档，依次减小隧道所受的偏压荷载，避免因隧道处于严重偏压状态而导致的隧道结构发生病害、失稳的状况，且工法简单、施工速度快，经济成本低。
[0012]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0013]提供了一种减小偏压载荷的对拉锚索结构，其包括：分别设置于所述隧道两侧山体内的钢管桩，且所述钢管桩用于对沿线两侧山体的岩体进行加固；以及设置于地面的冠梁，且所述钢管桩的顶部固定于所述冠梁内。
[0014]优选的，所述钢管桩包括：钢花管；设置于所述钢花管内部、且与所述钢花管同轴的至少一个固定环；以及设置于所述钢花管内部、且与所述固定环外表面固定连接的至少一根钢筋。
[0015]优选的，所述钢花管内填充有水泥砂浆。
[0016]优选的，所述钢花管上开设有若干注浆孔，用于对周边岩体进行注浆加固。
[0017]优选的，所述对拉锚索结构还包括：至少一根对拉锚索，每一所述对拉锚索的一端与所述冠梁固定连接，另一端与所述隧道拱顶的初支结构固定连接。
[0018]优选的，所述冠梁包括：混凝土主体；以及与所述混凝土主体上表面固定连接的锚墩；所述对拉锚索的一端穿过所述混凝土主体与锚墩，通过钢垫墩与所述锚墩固定连接。
[0019]优选的，所述钢管桩直径为50-1000mm，采用梅花形或方格型方式进行布置，且布置间距为0.3-5m。
[0020]本技术技术方案的有益效果在于：
[0021](1)本技术采用微型钢花管桩，可以支档隧道山体两侧的岩土层，减小隧道偏压荷载，防止隧道出现偏压变形和破坏；
[0022](2)本技术采用的微型钢花管桩，本身具有较高的强度和刚度，具有抗滑桩的作用，同时钢花管可以对周边岩土层进行注浆加固，使钢花管和周边岩土层共同组成一个抗滑整体，显著提高的加固效果；
[0023](3)本技术采用的技术方案，工法简洁，施工速度快，经济成本较低。
附图说明
[0024]下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：
[0025]图1是本技术的实施例一中控制隧道偏压变形的对拉锚索结构的结构示意图；
[0026]图2是本技术的实施例一中钢管桩的横剖面示意图；
[0027]图3是本技术的实施例一中钢管桩的纵剖面示意图；
[0028]图4是本技术的实施例一中冠梁的结构示意图；
[0029]图5a是本技术的实施例一中对拉锚索与冠梁的连接示意图；
[0030]图5b是本技术的实施例一中冠梁内的配筋示意图；
[0031]图6是本技术的实施例一中对拉锚索的结构示意图；
[0032]图7是本技术的实施例一中隔离架的结构示意图；
[0033]图8本技术的实施例一中钢垫墩的剖视图；
[0034]图9本技术的实施例一中钢垫墩的俯视图；
[0035]图10本技术的实施例二中偏压隧道防偏压变形的对拉锚索结构的施工流程图；
[0036]图11本技术的实施例二中劈裂注浆管的结构示意图。
具体实施方式
[0037]为了使本技术的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于
解释本技术，并不用于限定本技术。
[0038]实施例一：
[0039]图1示出了本技术的减小隧道偏压载荷的对拉锚索结构，其包括：钢管桩1，所述钢管桩1分别设于所述隧道100沿线、且对于所述隧道100施加偏压载荷的两侧山体内，所述钢管桩1用于在开挖前对沿线两侧山体的岩体进行加固；以及设置于地面的冠梁2，且所述钢管桩1的顶部固定于所述冠梁2内。
[0040]本实施例中，所述钢管桩1的直径、间距、长度、壁厚等参数可根据隧道埋深、围岩条件、地下水状态、山体稳定性等影响因素确定，只要能确保隧道山体一侧岩体的稳定即可。在此，所述钢管桩1直径为50-1000mm(优选为200-800mm，更为优选为500mm)，采用梅花形或方格型方式进行布置，且布置的横、纵间距均为0.3-5m(优选间距均为1.0m)。
[0041]具体的，如图2-3所示，所述钢管桩1包括：
[0042]钢花管10(可优选为无缝钢管)；设置于所述钢花管10内部、且与所述钢花管10同轴(如图3所示，即所述固定环12与所述钢花管10具有相同的竖直中心轴线Y)的至少一个固定环12，所述固定环12优选为圆形固定环，直径为40-45mm(优选直径为42mm)；且固定环12有多个时，其按照间距(如图3所示，此处“间距”为相邻两固定环12水平中心轴线X之间的距离，所述水平中心轴线X与所述竖直中心轴线Y
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垂直)80-120mm(优选间距为100mm)均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减小偏压载荷的对拉锚索结构，其特征在于，包括：分别设置于隧道两侧山体内的钢管桩，且所述钢管桩用于对沿线两侧山体的岩体进行加固；以及设置于地面的冠梁，且所述钢管桩的顶部固定于所述冠梁内。2.如权利要求1所述的对拉锚索结构，其特征在于，所述钢管桩包括：钢花管；设置于所述钢花管内部、且与所述钢花管同轴的至少一个固定环；以及设置于所述钢花管内部、且与所述固定环外表面固定连接的至少一根钢筋。3.如权利要求2所述的对拉锚索结构，其特征在于，所述钢花管内填充有水泥砂浆。4.根据权利要求2所述的对拉锚索结构，其特征在于，所述钢花管上开设有若干注浆孔，用于对...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪涛，韩琳，赵振伟，孙斌，冯泉霖，李海涛，王琳，郑丽爽，钟秀燕，石巍，张慧，吴婧，张汭，
申请(专利权)人：山东省地质矿产勘查开发局八零一水文地质工程地质大队山东省地矿工程勘察院，
类型：新型
国别省市：