本发明专利技术涉及岩土锚固工程领域中的一种锚定筒锚固结构及其施工方法与施工所用的装置，锚定筒锚固结构包括被锚固构件(2)、受拉构件(3)、锚定筒(1)、被锚固构件连接(5)与锚定筒连接(4)五部分，其中的锚定筒(1)为施工于岩体或土体(7)中的中空管状构件，锚定筒(1)提供锚固力并为锚定筒连接(4)的安装施工提供操作空间，施工时，使得受拉构件(3)穿越锚定筒(1)的侧壁，进入锚定筒(1)的中空部位，并在其中安装锚定筒连接(4)，本发明专利技术可利用锚定筒(1)提供巨大锚固力，质量易控，承载力高，必要时，锚定筒(1)及受拉构件(3)可全回收再利用，经济环保。经济环保。经济环保。
【技术实现步骤摘要】
锚定筒锚固结构及其施工方法与施工所用的装置
[0001]本专利技术涉及岩土锚固工程领域中的锚定筒锚固结构及其施工方法与施工的所用装置。
技术介绍
[0002]利用深层土体提供抗拉承载力是土木、水利工程中所使用的重要设计施工方法，主要应用包括基坑与边坡工程中的锚杆技术、锚定板技术、抗拔基础、锚锭及其他需要提供抗拉承载力的基础形式。其中锚杆技术的核心思想是将细长的杆体打入深层岩土体中，通过杆体、锚固体与岩土体的连接提供抗拉承载力，并通过杆体传递。锚杆技术施工速度快、造价低，在土木、水利工程应用十分广泛。锚杆主要以侧摩阻力提供抗拔承载力，也有扩孔锚杆技术，即在锚杆中设计扩孔段，提供部分端阻力作为抗拔承载力的一部分。但锚杆技术存在如下问题：(1)锚杆需要承载力高的锚固岩土层，在软土中难以使用；(2)锚杆需要占用较大范围的地下空间范围，使锚杆技术应用受限；虽然目前已研发有多种可回收锚杆，仍存在临时占用地下空间范围大，回收率低，回收操作的施工空间狭小、回收施工困难、造价高等问题，锚杆在很多工程应用中受限。为了提高锚杆承载力，在回填土中预埋板状构件，并利用抗拉构件传递板状构件提供的抗拔承载力，在土木工程中称之为锚定板结构。锚定板结构承载力高，但抗拉构件与锚定板需连接后埋置土体中，因此，一般仅在回填土中具有应用可能。另外，抗拔桩主要利用岩土体与桩身之间的摩擦力提供抗拔承载力，各种形式的扩底抗拔桩利用扩大头提高了抗拔桩的抗拔承载力，但对深层岩土体的抗拔承载力的利用仍不充分。如何更好利用深层岩体或土体的抗拔承载潜力，如何彻底消除施工完成后，岩体或土体中无用的固体残留，净化地下空间，实现固体材料的回收再利用，具有重大的工程实践意义与环保效益。另外，岩土锚固工程领域需要提供巨大的水平或斜向拉力，如吊桥的锚锭、高耸结构的抗倾覆、抗滑移，大坝的抗滑移、抗倾覆等。提供可靠度高、锚固力大、造价低的锚固结构在岩土锚固工程领域有广阔的应用前景。
技术实现思路
[0003]本专利技术的第一个目的是提供一种锚定筒锚固结构，该锚定筒锚固结构可产生巨大的锚固力，可用于各种深度、各类土层与岩层中的深基坑支护工程、边坡支护工程、水工大坝、桥梁锚锭及其他岩土锚固工程；可代替基坑支护中的内支撑体系与锚杆支护结构，大幅度节约工期与造价，可全回收再利用，消除固体残留，节能减排。
[0004]该种锚定筒锚固结构包括被锚固构件、锚定筒、受拉构件、被锚固构件连接、锚定筒连接五部分，其中的被锚固构件为需要拉力作用的构件，锚定筒是为锚定筒连接提供施工操作面的中空管状构件，受拉构件为埋设于岩体或土体中的一端与被锚固构件连接且另一端与锚定筒连接的具备抗拉承载力的构件，锚定筒位于岩体或土体中，锚定筒是提供锚固力的构件，受拉构件在岩体或土体中穿越锚定筒的侧壁并延伸至锚定筒的中空部位，被锚固构件连接为将受拉构件与被锚固构件牢固连接的构件或构件组合，锚定筒连接为将受
拉构件与锚定筒牢固连接的构件或构件组合。
[0005]在上述的锚定筒锚固结构中，上述的锚定筒为钢管桩。
[0006]在上述的锚定筒锚固结构中，上述的被锚固构件为基坑或边坡支护中的挡土构件、桥梁结构中的锚锭、桥梁结构中的桥台、水工结构中的大坝、抗浮结构或高耸建(构)筑物中的一种或几种组合。
[0007]在上述的锚定筒锚固结构中，上述的锚定筒内填充有混凝土、钢筋混凝土、水泥浆或砂浆、树脂中的一种或几种组合。
[0008]在上述的锚定筒锚固结构中，上述的被锚固构件可以是基坑支护中的钢管桩连续墙挡土构件。
[0009]在上述的锚定筒锚固结构中，上述的受拉构件为碳纤维布等高强柔性材料，被锚固构件连接与锚定筒连接是利用高强粘结材料将受拉构件与被锚固构件及锚定筒通过粘结施工形成的结构。
[0010]本专利技术的第二个目的是提供一种锚定筒锚固结构施工方法，该施工方法可顺利实现锚定筒锚固结构的施工，造价低，施工速度快，可靠性高。
[0011]该种锚定筒锚固结构施工方法包括以下步骤：
[0012]a)在岩体或土体中，施工中空的管状构件作为提供锚固力的锚定筒，并去除在锚定筒内锚定筒连接位置附近的岩体或土体，形成锚定筒连接所需的施工操作面；
[0013]b)通过钻孔、振动、锤击或静压施工方式的一种或几种组合，自被锚固构件一侧开始，在被锚固构件与锚定筒之间的岩体或土体中，施工用于受拉构件穿越的孔道；
[0014]c)利用放置于步骤b)中施工的孔道中的温度改变装置，升高或降低步骤a)中施工的锚定筒与步骤b)中施工的孔道之间的交叉点附近温度，改变交叉点附近温度场，然后在锚定筒中测定锚定筒与孔道交叉点附近锚定筒侧壁的温度或观测温度改变引起的锚定筒侧壁的变化，再确定锚定筒侧壁温度最高点或温度最低点的位置为交叉点具体位置，如果步骤b)中施工的孔道与步骤a)中施工的锚定筒不相交，返回步骤b)重新施工用于受拉构件穿越的孔道；
[0015]d)在锚定筒侧壁与受拉构件或用于受拉构件穿越的孔道之间的交叉点附近，在锚定筒侧壁开孔；
[0016]e)使受拉构件一端穿越锚定筒侧壁，另一端位于被锚固构件附近；
[0017]f)将受拉构件的两端分别与锚定筒、被锚固构件牢固连接，完成锚定筒连接与被锚固构件连接施工。
[0018]在上述的锚定筒锚固结构施工方法中，在上述的步骤d)中，可用取芯钻机钻穿锚定筒侧壁，并在上述的步骤e)中，利用取芯钻机的钻杆中空部位安装受拉构件。
[0019]在上述的锚定筒锚固结构施工方法中，在上述的步骤d)或步骤e)中，采用孔压反力施工方法在锚定筒侧壁开孔处进行止水施工。
[0020]在上述的锚定筒锚固结构施工方法中，在上述的步骤f)中，在锚定筒连接与被锚固构件连接施工后，开挖基坑并施工地下结构，然后回填基坑，拆除被锚固构件连接，再通过拉拔锚定筒施工，将锚定筒连同受拉构件一起的回收。
[0021]在上述的锚定筒锚固结构施工方法中，在上述的步骤e)中，使穿越锚定筒侧壁的受拉构件弯曲并延伸至锚定筒上部，在锚定筒上部附近安装受拉构件与锚定筒之间的连接
构件，然后将外伸至锚定筒内的受拉构件向被锚固构件一侧回送，直至实现受拉构件与锚定筒之间紧密牢固连接。
[0022]在上述的锚定筒锚固结构施工方法中，在上述的步骤a)中，施工钢管桩作为锚定筒，并清除锚定筒连接位置以上的岩体或土体。
[0023]在上述的锚定筒锚固结构施工方法中，在上述的步骤b)中，将侧向钢管施工于锚定筒与被锚固构件之间的岩体或土体中，形成用于受拉构件穿越的孔道。
[0024]在上述的锚定筒锚固结构施工方法中，在上述的步骤f)中，将锚定筒的中空部位用混凝土、钢筋混凝土、水泥浆或砂浆、树脂中的一种或几种组合填充。
[0025]在上述的锚定筒锚固结构施工方法中，在上述的步骤a)中，先在岩体或土体中施工竖井，然后利用竖井在深层岩体或土体中进行顶管或盾构施工，挖掘地下通道，将施工完成的地下通道或竖井中的一种或两种组合作为锚定筒。
[0026]在上述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锚定筒锚固结构，其特征是包括被锚固构件(2)、锚定筒(1)、受拉构件(3)、被锚固构件连接(5)、锚定筒连接(4)五部分，其中的被锚固构件(2)为需要拉力作用的构件，锚定筒(1)是为锚定筒连接(4)提供施工操作面的中空管状构件，受拉构件(3)为埋设于岩体或土体(7)中的一端与被锚固构件(2)连接且另一端与锚定筒(1)连接的具备抗拉承载力的构件，锚定筒(1)位于岩体或土体(7)中，锚定筒(1)是提供锚固力的构件，受拉构件(3)在岩体或土体(7)中穿越锚定筒(1)的侧壁并延伸至锚定筒(1)的中空部位，被锚固构件连接(5)为将受拉构件(3)与被锚固构件(2)牢固连接的构件或构件组合，锚定筒连接(4)为将受拉构件(3)与锚定筒(1)牢固连接的构件或构件组合。2.根据权利要求1所述的锚定筒锚固结构，其特征是上述的锚定筒(1)为钢管桩。3.根据权利要求1所述的锚定筒锚固结构，其特征是上述的被锚固构件(2)为基坑或边坡支护中的挡土构件、桥梁结构中的锚锭、桥梁结构中的桥台、水工结构中的大坝、抗浮结构或高耸建(构)筑物中的一种或几种组合。4.根据权利要求1所述的锚定筒锚固结构，其特征是上述的锚定筒(1)内填充有混凝土、钢筋混凝土、水泥浆或砂浆、树脂中的一种或几种组合。5.根据权利要求1所述的锚定筒锚固结构，其特征是上述的被锚固构件(2)是基坑支护中的钢管桩连续墙挡土构件。6.根据权利要求1所述的锚定筒锚固结构，其特征是上述的受拉构件(3)为碳纤维布，被锚固构件连接(5)与锚定筒连接(4)是利用高强粘结材料将受拉构件(3)与被锚固构件(2)及锚定筒(1)通过粘结施工形成的结构。7.一种如权利要求1所述的锚定筒锚固结构施工方法，包括以下步骤：a)在岩体或土体(7)中，施工中空的管状构件作为提供锚固力的锚定筒(1)，并去除在锚定筒(1)内锚定筒连接(4)位置附近的岩体或土体，形成锚定筒连接(4)所需的施工操作面；b)通过钻孔、振动、锤击或静压施工方式的一种或几种组合，自被锚固构件(2)一侧开始，在被锚固构件(2)与锚定筒(1)之间的岩体或土体(7)中，施工受拉构件(3)或用于穿越受拉构件(3)的孔道；c)利用放置于步骤b)中施工的孔道中的温度改变装置，升高或降低步骤a)中施工的锚定筒(1)与步骤b)中施工的孔道之间的交叉点附近温度，改变交叉点附近温度场，然后在锚定筒中测定锚定筒(1)与孔道交叉点附近锚定筒(1)侧壁的温度或观测温度改变引起的锚定筒(1)侧壁的变化，再确定锚定筒(1)侧壁温度最高点或温度最低点的位置为交叉点具体位置，如果步骤b)中施工的孔道与步骤a)中施工的锚定筒不相交，返回步骤b)重新施工用于受拉构件穿越的孔道；d)在锚定筒(1)的侧壁与受拉构件(3)或用于受拉构件(3)穿越的孔道之间的交叉点附近，在锚定筒(1)侧壁开孔；e)使受拉构件(3)一端穿越锚定筒(1)侧壁，另一端位于被锚固构件(2)附近；f)将受拉构件(3)的两端分别与锚定筒(1)、被锚固构件(2)牢固连接，完成锚定筒连接(4)与被锚固构件连接(5)施工。8.根据权利要求7所述的锚定筒锚固结构施工方法，其特征是在上述的步骤d)与步骤e)中，采用孔压反力施工方法在锚定筒(1)侧壁开孔处进行止水施工。
9.根据权利要求7所述的锚定筒锚固结构施工方法，其特征是在上述的步骤f)中，在锚定筒...
【专利技术属性】
技术研发人员：张继红，
申请(专利权)人：张继红，
类型：发明
国别省市：
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