一种软土地层用预应力锚索的支护结构的制作方法

1.本实用新型涉及软土地层基坑支护施工技术领域，尤其涉及一种用预应力锚索对软土地层基坑支护进行支护的支护结构。


背景技术：

2.软土地层受软土工程性质的影响，随着基坑开挖深度的增加，施工风险变大、难度提高。施工中一旦出现工程事故，处理将十分困难，经济损失巨大。因此，必须在基坑施工前，对基坑开挖和施工监测等方面必须对进行有效监控。在基坑工程中，基坑失稳是最主要的破坏原因，而在所有基坑失稳中，软土基坑失稳又占很大的比例，软土深基坑失稳主要跟基坑系统变形有关，因此，必须对软土地层的基坑进行支护，以避免不必要的损失。
3.目前，在软土地层基坑支护工程中，常见的普遍做法是采用灌注桩 锚杆对基坑进行支护，虽然对含水量少的地层起到支护作用，但是支护效果不够好，特别是地下水含水量多的软土地层，深基坑的侧向压力非常大，一方面，由于锚杆在软土地层中成孔的工艺非常困难，另一方面，锚杆在软土地层中的锚固力很小，难以满足基坑的支撑需求，在实际工程中容易出事故、基坑变形、水土流失等问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型为解决现有技术所存在的技术问题，本实用新型提供一种在锚孔段的内部安装有预应力锚索、在锚孔段上设置有扩大头、从而提高预应力锚索的锚固力、采用水力切削方式施工形成扩大头、扩大头施工操作简单、利用预应力锚索与支护桩相固结所产生的锚固力来对软土地层进行支护、保护软土地层基坑周边环境的安全以及防止软土地层水土流失的支护结构。
5.本实用新型通过以下技术方案来解决上述技术问题：
6.一种软土地层用预应力锚索的支护结构，所述支护结构包括钻孔灌入软土基坑地层的支护桩和若干相互平行的锚孔段，所述锚孔段斜钻入支护桩和软土基坑地层之间，所述锚孔段的内部安装有预应力锚索，所述锚孔段上设有若干间隔分布的扩大头以便提高预应力锚索的锚固力，所述预应力锚索包括自由段锚索和锚固段锚索，所述自由段锚索的一端和锚固段锚索的一端相对接并设置在预应力锚索的头部，所述锚固段锚索设置在预应力锚索的尾部，所述支护桩的顶部设置有腰梁，所述自由段锚索的另一端向外依次固定有锚垫板和锚具，所述自由段锚索通过锚垫板和锚具固定在支护桩的腰梁上。
7.作为针对上述技术方案的进一步改进，所述锚固段锚索的末端设有导向头，所述导向头为弹头型或三角尖型。
8.作为针对上述技术方案的进一步改进，所述锚孔段上设有若干间隔分布的锚孔，所述锚孔是由锚杆钻机向软土基坑地层内部旋喷钻孔形成。
9.作为针对上述技术方案的进一步改进，所述扩大头是由水力切削机具向锚孔段的锚孔内注入高压水射流并对孔壁土体进行水力切削所形成。
10.作为针对上述技术方案的进一步改进，所述预应力锚索的内部贯穿有灌浆管，所述灌浆管从预应力锚索的自由段锚索贯穿至导向头。
11.作为针对上述技术方案的进一步改进，所述扩大头内灌注有锚固砂浆。
12.作为针对上述技术方案的进一步改进，所述支护结构包括三轴水泥土搅拌桩，所述三轴水泥土搅拌桩设于支护桩的一侧。
13.作为针对上述技术方案的进一步改进，所述三轴水泥土搅拌桩的上方浇筑有混凝土地面层，所述混凝土地面层设有第一排水沟便于及时排水。
14.作为针对上述技术方案的进一步改进，所述混凝土地面层上方固定有安全护栏。
15.作为针对上述技术方案的进一步改进，所述支护桩一侧浇筑有混凝土层，所述混凝土层设有第二排水沟。
16.与现有技术相比，本实用新型的技术方案至少具有如下有益效果：
17.(1)本实用新型的支护结构包括锚孔段，在锚孔段的内部安装有预应力锚索，锚孔段上设有若干间隔分布的扩大头、利用扩大头来提高锚孔段内部预应力锚索的锚固力，有效增强对软土地层的支护效果，使得预应力锚索适用于含水量较多的软土地层支护；该预应力锚索包括自由段锚索和锚固段锚索，自由段锚索的一端和锚固段锚索的一端相对接并设置在预应力锚索的头部，自由段锚索通过锚垫板和锚具固定在支护桩的腰梁上形成一体结构。本实用新型通过设置在支护桩腰梁上的预应力锚索与支护桩相固结所产生锚固力来对软土基坑地层进行支护，在基坑开挖过程中可以防止和减少基坑发生变形或者水土流失等问题。
18.(2)本实用新型的扩大头是由水力切削机具向锚孔段的锚孔内注入高压水射流，对孔壁土体进行水力切削所形成的，施工操作非常简单，还可以起到缩短施工工期的作用。
19.(3)本实用新型的支护结构包括三轴水泥土搅拌桩，在三轴水泥土搅拌桩的上方浇筑有混凝土地面层，在混凝土地面层设有第一排水沟，通过第一排水沟便于混凝土地面层及时排水，也能减少雨水对混凝土地面层的冲刷，从而避免雨水对混凝土地面层造成影响。
20.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
21.图1为本实用新型的支护结构的大样图；
22.图2为本实用新型的预应力锚索的大样图；
23.图3为本实用新型的预应力锚索的等效示意图；
24.图4为本实用新型的软土基坑地层的地层分布示意图。
25.图中：支护桩1、腰梁11、软土基坑地层2、锚孔段3、扩大头31、预应力锚索4、自由段锚索41、锚固段锚索42、锚垫板43、锚具44、导向头45、灌浆管46、钢绞线47、锚定板48、三轴水泥土搅拌桩5、混凝土地面层51、第一排水沟52、混凝土层6、第二排水沟61、安全护栏7。
具体实施方式
26.下面结合附图详细说明本实用新型，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本实用新型的原理，本实用新型的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。
27.如图1-图3所示，本实用新型实施例一提供的一种软土地层用预应力锚索4的支护结构，该支护结构包括钻孔灌入软土基坑地层2的支护桩1和若干相互平行的锚孔段3，锚孔段3斜钻入支护桩1和软土基坑地层2之间，锚孔段3的内部安装有预应力锚索4，锚孔段3上设有若干间隔分布的扩大头31，本实用新型具体实现时，在锚孔段3上设有若干间隔分布的锚孔，锚孔是由锚杆钻机向软土基坑地层2内部旋喷钻孔形成；再采用水力切削机具向锚孔段3的锚孔内注入高压水射流并对孔壁土体进行水力切削形成扩大头31，在扩大头31内灌注有锚固砂浆，并且本实用新型扩大头31的直径为锚孔直径的1.2-2倍。本实用新型利用扩大头31来提高锚孔段3内部预应力锚索4的锚固力，有效增强对软土地层的支护效果，使得预应力锚索4适用于含水量较多的软土地层支护，利用高压水射流旋转喷射切削孔壁土体，达到扩大头31的施工操作方式非常简单。本实用新型的预应力锚索4包括自由段锚索41和锚固段锚索42，让自由段锚索41的一端和锚固段锚索42的一端相对接并设置在预应力锚索4的头部，将锚固段锚索42设置在预应力锚索4的尾部，在支护桩1的顶部设置有腰梁11，自由段锚索41的另一端向外依次固定有锚垫板43和锚具44，锚垫板43固定在锚具44的一侧，自由段锚索41通过锚垫板43和锚具44固定在支护桩1的腰梁11上，预应力锚索4通过锚垫板43和锚具44固定在支护桩1的腰梁11上形成一体结构，有利于提高预应力锚索4与支护桩1对软土地层支护的效果。
28.在本实用新型的优选实施例中，该预应力锚索4的主筋为钢绞线47，预应力锚索4的底部安放有锚定板48，预应力锚索4的底部通过锚定板48进行固定，再通过预应力锚索4的钢绞线47进行张拉，预应力锚索4张拉完成后，通过锚具44将预应力锚索4锁定在支护桩1腰梁11处，通过锚具44将预应力锚索4的张拉力传递给支护桩1和软土基坑地层2，通过对预应力锚索4施加张拉力，使得软土基坑地层2达到稳定状态，提高对软土基坑地层2的支护效果。
29.本实用新型在锚固段锚索42的末端设有导向头45，导向头45为弹头型或三角尖型，导向头45的材质采用金属或塑料制成；本实用预应力锚索4的内部贯穿有灌浆管46，灌浆管46从预应力锚索4的自由段锚索41贯穿至导向头45。
30.本实用新型的支护结构包括三轴水泥土搅拌桩5，三轴水泥土搅拌桩5设于支护桩1的一侧，三轴水泥土搅拌桩5穿过软土基坑地层2的深度不少于2m。在三轴水泥土搅拌桩5的上方浇筑有混凝土地面层51，混凝土地面层51设有第一排水沟52，并在第一排水沟52上砖砌有水泥砂浆抹面，从而形成防水层，防止雨水从混凝土地面层51渗透到软土基坑地层2内，同时也可以通过第一排水沟52将雨水排走。具体实现时，在混凝土地面层51上方固定有安全护栏7，安全护栏7起到保护行人安全的作用。
31.本实用新型在支护桩1一侧浇筑有混凝土层6，混凝土层6设有第二排水沟61。
32.如图4所示，本实用新型的软土基坑地层的地层2由上至下依次铺设有杂填土层、淤泥层、粉质粘土、粉细砂层、中粗砂层。
33.相比于现有技术，上述实施例揭示的技术方案具备如下有益效果：
34.上述实施例中，本实用新型的支护结构在锚孔段3的内部安装有预应力锚索4，在锚孔段3上设有若干间隔分布的扩大头31，利用扩大头31来提高锚孔段3内部预应力锚索4的锚固力，有效增强对软土地层的支护效果，使得预应力锚索4适用于含水量较多的软土地层支护；通过设置在支护桩1腰梁11上的预应力锚索4与支护桩1相固结所产生锚固力来对软土基坑地层2进行支护，在基坑开挖过程中可以防止和减少基坑发生变形或者水土流失等问题。
35.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。