| 加固软弱土坡石灰钉复合框架预应力锚管结构及施工方法 |
| 董建华; 董旭光; 王永胜; 王冰霞; 吴意谦; 刘彦东
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| 2015-07-08
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专利权人 | 兰州理工大学
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公开日期 | 2015-07-08
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授权国家 | 中国
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专利类型 | 授权发明
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摘要 | 加固软弱土坡石灰钉复合框架预应力锚管结构及施工方法,所述的结构由石灰钉、预应力锚管、框架构成;框架由横梁和立柱组成;锚管由止浆塞、周围带孔的中空杆体及钻头构成。采用小型搅拌设备将软弱土体、石灰和水泥浆均匀搅拌,形成微型石灰钉,将其等间距布置在待加固土体上,在石灰钉构成的正方形中心夯入锚管;锚管中注入锚固剂,施作框架,待浆液固化后施加预应力,形成石灰钉复合预应力框架锚管。 |
申请日期 | 2013-09-20
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优先权日 | 2013-09-20
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预估到期日 | 2033-09-20
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语种 | 中文
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专利状态 | 授权
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申请号 | CN201310427628.5
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公开(公告)号 | CN103485349B
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IPC 分类号 | E02D17/04
; E02D17/20
; E02D5/74
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专利代理人 | 董斌
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代理机构 | 兰州振华专利代理有限责任公司
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权利要求 | 1.加固软弱土坡石灰钉复合框架预应力锚管结构,由石灰钉(4)、立柱(2)、横梁(3)和预应力锚管(1)组成,其特征在于在软弱土坡上等间距施设石灰钉(4);预应力锚管(1)位于石灰钉(4)构成的正方形中心;立柱(2)、横梁(3)和预应力锚管(1)构成空间结构体系,预应力锚管(1)穿过立柱(2)与横梁(3)的交叉部位;预应力锚管(1)由止浆塞(11)、中空杆体(7)、出浆孔洞(8)及钻头(9)构成;在预应力锚管(1)内注入快硬高强水泥锚固剂(13),钢垫板(10)将预应力锚管(1)的端部锚定在立柱(2)与横梁(3)的交叉部位,框架所受的土压力通过钢垫板(10)传至预应力锚管(1),并通过预应力锚管(1)锚固在稳定地层中;所述的石灰钉(4)是在动力机械(105)的带动下深层搅拌钻机(106)转动,并带动叶片(104)和钻头(101)旋转,石灰、水泥浆液泵(107)通过出浆管(103)进行喷浆,浆液通过孔洞(102)与周围土体结合形成。
2.根据权利要求1所述的加固软弱土坡石灰钉复合框架预应力锚管结构,其特征在于:石灰钉(4)、预应力锚管(1)与水平面所成的夹角均为5°~15°。
3.根据权利要求1所述的加固软弱土坡石灰钉复合框架预应力锚管结构,其特征在于: 预应力锚管(1)的长度等于或小于石灰钉(4)的长度。
4.根据权利要求1所述的加固软弱土坡石灰钉复合框架预应力锚管结构,其特征在于:石灰钉(4)形状为圆柱状或类圆柱状,直径为200mm~300mm。
5.根据权利要求1所述的加固软弱土坡石灰钉复合框架预应力锚管结构,其特征在于: 构成预应力锚管(1)的中空杆体(7)直径为50mm~70mm,出浆孔洞(8)直径为5mm~10mm。
6.加固软弱土坡石灰钉复合框架预应力锚管结构的施工方法,其步骤为:
(1)施工石灰钉(4):使用成钉设备在饱和软土坡上使土体和固化剂(12)均匀搅拌,形成直径为200mm~300mm的石灰钉(4);此石灰钉(4)等间距布置在待加固土体上,其纵、横向间距均为1200mm~1500mm;
(2)制作和施工预应力锚管(1):首先在中空杆体(7)上用钻机钻孔洞(8),将中空杆体(7)的前端轧制成尖状或扁状的钻头(9);使用夯击设备在石灰钉(4)构成的正方形中心夯入预应力锚管(1),其间距为2.5m~3m;用注浆管在预应力锚管(1)内注入快硬高强水泥锚固剂(13),部分快硬高强水泥锚固剂(13)从出浆孔洞(8)渗出,安装止浆塞(11);
(3)浇注压顶冠梁(6)、立柱(2)和横梁(3):在第一根立柱(2)和第一排横梁(3)的设计位置处支模,在支模而成的槽内绑扎横梁(3)、立柱(2)的钢筋骨架并浇筑混凝土;
(4)待立柱(2)、横梁(3)的混凝土强度达到85%以上时对中空杆体(7)进行预应力张拉,形成预应力锚管(1),将钢垫板(10)与预应力锚管(1)焊接连接,然后做用于保护止浆塞(11)端头和钢垫板的混凝土喷层(14);
(5)按照第(1)、(2)、(3)、(4)的步骤施工下一个工作面的石灰钉(4)、预应力锚管(1)和立柱(2),横梁(3)、并完成各层预应力锚管(1)的张拉与锚固焊接;
(6)按照第(5)步工序施工石灰钉(4)、立柱(2)至立柱(2)的底端,在立柱(2)的底端设计位置处施工横梁(3),制作其余预应力锚管(1)并完成相应工序;
(7)在立柱(2)的底端对应位置处制作基础桩(5):在开设的桩孔内放入钢筋笼,将立柱(2)的底端外伸钢筋和基础桩(5)内钢筋焊接连接,浇注基础桩(5)。
7.根据权利要求6所述的加固软弱土坡石灰钉复合框架预应力锚管结构的施工方法,其特征在于:成钉设备为深层搅拌机或高压旋喷机。
8.根据权利要求6所述的加固软弱土坡石灰钉复合框架预应力锚管结构的施工方法,其特征在于:夯击设备为锚杆夯入机。
9.根据权利要求6所述的加固软弱土坡石灰钉复合框架预应力锚管结构的施工方法,其特征在于:注浆管(301)为前段带有圆盘(302)的塑料管,圆盘(302)外径稍小于中空杆体(7)直径,圆盘(302)内径为20mm~30mm。
10.根据权利要求6所述的加固软弱土坡石灰钉复合框架预应力锚管结构的施工方法,其特征在于:注浆材料为快硬高强水泥锚固剂(13),采用快硬硫铝酸盐水泥熟料,加入半水石膏和生石灰,注浆材料按重量百分比,快硬硫铝酸盐水泥熟料: 83~89%,半水石膏粉:8~12%,生石灰:3-5%;石灰钉的固化剂(12)为石灰和水泥,其比例为8:2。
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引用专利 | CN101725141A;CN1277293A;CN202323957U;CN202706023U;JP1999050457A;KR1020080105509A
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被引用专利数量 | 0
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简单法律状态 | 有效
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文献类型 | 专利
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条目标识符 | https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/109640
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专题 | 土木工程学院
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推荐引用方式 GB/T 7714 |
董建华,董旭光,王永胜,等. 加固软弱土坡石灰钉复合框架预应力锚管结构及施工方法[P]. 2015-07-08.
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文件名:
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CN103485349B.PDF
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格式:
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Adobe PDF
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