一种直线型布置的可回收式预应力锚索的支护桩结构的制作方法

xiaoxiao2021-5-16  155

一种直线型布置的可回收式预应力锚索的支护桩结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种直线型布置的可回收式预应力锚索的支护粧结构,属于临时 性地下围护工程领域。
【背景技术】
[0002] 近十几年来我国各大城市地下空间开发迅速,涌现了大量的基坑等临时性围护工 程,灌注粧作为水平支挡结构被广泛的应用到其中。通常,当地下结构施工完成后,围护结 构失去其使用价值而被遗弃在土中,从而造成钢材等建筑材料的浪费。围护结构中钢材的 用量较大,且价格相对较高,损失的钢材必将增加工程造价,而且钢材在冶炼过程中能耗较 大,对环境的污染严重,浪费钢材将对环境造成更大的破坏。因此,在保证结构安全、稳定和 满足施工要求的前提下,节约围护结构中的用钢量,实现其部分钢材的回收循环利用,具有 非常高的工程价值。

【发明内容】

[0003] 本实用新型提供了一种直线型布置的可回收式预应力锚索的支护粧结构,可以保 证支护粧的受力性能与原结构一致,有效的解决了支护粧中钢材浪费和粧身混凝土开裂的 问题,保证支护粧质量的同时提高了经济效益。
[0004] 本实用新型的技术方案是:一种直线型布置的可回收式预应力锚索的支护粧结 构,包括无粘结预应力锚索1、支护粧主筋2、箍筋3、加劲箍筋4、螺栓5、粧底端承压板6 ;
[0005] 用无粘结预应力锚索1按等强度代换原则替换部分支护粧主筋2,替换的无粘结 预应力锚索1、被替换的支护粧主筋2、箍筋3和加劲箍筋4形成钢筋骨架,位于粧的一端的 锚头需进行攻丝处理,并用螺栓5将其固定在粧底端承压板6上,无粘结预应力锚索1与箍 筋3用扎丝固定在一起。
[0006] 还包括保护套7 ;其中保护套7位于螺栓5外部。
[0007] 所述无粘结预应力锚索1芯材采用经过防锈、防腐润滑剂涂料处理的钢绞线、高 强钢丝。
[0008] 所述钢绞线直径可为12. 7mm、12. 9mm、15. 2mm、17. 8mm、21. 6mm等的大直径销索 (根据规范中可查得其它的直径),规格有2丝、3丝、7丝和19丝;高强钢丝直径可为4. 0 mm、 5. 0 mm.6. 0 mm、7. 0 mm.8. 0 mm 和 9· 0 mm〇
[0009] 所述无粘结预应力锚索I采用机械式可回收方式进行回收。
[0010] 其中,根据普通钢筋计算理论算出支护粧主筋2的用量后,按等间距的原则布置 支护粧主筋2,然后进行用无粘结预应力锚索1 (直线型无粘结预应力锚索)替换部分支护 粧主筋2。采取"隔一换一"的方式进行替换,当原计算支护粧主筋2数为偶数时,无粘结预 应力锚索1对称替换一半数量的支护粧主筋2,而当所计算的支护粧主筋2为奇数时,替换 后无粘结预应力锚索1比支护粧主筋2多一根;"隔一换一":每隔一根支护粧主筋2,用一 根相同强度的无粘结预应力锚索1替换相应位置处的一根支护粧主筋2。 toon] 本实用新型的工作原理是:作为支护粧使用的普通钻孔灌注粧,一般由钢筋笼和 混凝土组成。其中,钢筋笼由支护粧主筋2、加劲箍筋4和箍筋3构成,主筋主要用于抵抗弯 矩,加劲箍筋4 一方面是便于钢筋笼的制作,另一方面是增强钢筋笼的整体性,而箍筋3主 要用于抵抗剪力。本专利中用无粘结预应力锚索1替代原粧中的部分主筋2,同时。通过合 理的无粘结预应力锚索1布置方案,实现对无粘结预应力锚索1的回收。
[0012] 本实用新型的使用过程是:
[0013] (1)根据原粧的设计参数,按等强度代换原则用无粘结性预应力锚索1替换部分 支护粧主筋2,合理的设置预应力锚索的回收方式,并完成钢筋笼的制作;
[0014] (2 )测放现场平面控制网;
[0015] (3)轴线及粧位放样,粧机就位进行成孔施工;
[0016] (4)成粧施工;
[0017] (5)冠梁施工,对于双排粧支护体系还需进行联梁的施工;
[0018] (6)冠梁的混凝土达到设计强度的75%以上时,进行无粘结预应力锚索1的张拉, 张拉完毕之后用锚具将无粘结预应力锚索1锚固在粧端头;
[0019] (7)工程结束后回收预应力锚索:采用机械对无粘结预应力锚索1施加拉力使其 脱离锚具,同时反向旋转无粘结预应力锚索1,使无粘结预应力锚索1从粧底端承压板6中 逐渐被旋转出来,从而完成无粘结预应力锚索1的回收。
[0020] 本实用新型的有益效果是:用承载能力较高的预应力锚索替代粧体中的部分主 筋,可以节省支护粧的用钢量,并实现支护粧预应力锚索的回收,有效处理了临时性围护结 构钢材的浪费问题。同时,在预应力作用下,基坑未开挖前粧身混凝土处于全截面受压状 态,在基坑开挖后预应力可使支护粧受到很强的约束作用,可有效减少粧身位移,而且还可 有效抑制粧身混凝土开裂,从而保证了粧体的强度。
【附图说明】
[0021] 图1为本实用新型横剖面示意图;
[0022] 图2为本实用新型粧体纵剖面示意图;
[0023] 图3为本实用新型锚索示意图;
[0024] 图4为本实用新型粧底端承压板不意图;
[0025] 图5为本实用新型支护粧结构在单排粧支护体系下的平面示意图;
[0026] 图中各标号:1 一无粘结预应力销索;2-支护粧主筋;3-箍筋;4一加筋箍筋;5- 螺栓;6-粧底端承压板;7-保护套。
【具体实施方式】
[0027] 实施例1 :如图1-5所示,一种直线型布置的可回收式预应力锚索的支护粧结构, 包括无粘结预应力锚索1、支护粧主筋2、箍筋3、加劲箍筋4、螺栓5、粧底端承压板6 ;
[0028] 用无粘结预应力锚索1按等强度代换原则替换部分支护粧主筋2,替换的无粘结 预应力锚索1、被替换的支护粧主筋2、箍筋3和加劲箍筋4形成钢筋骨架,位于粧的一端的 锚头需进行攻丝处理,并用螺栓5将其固定在粧底端承压板6上,无粘结预应力锚索1与箍 筋3用扎丝固定在一起。
[0029] 还包括保护套7 ;其中保护套7位于螺栓5外部。
[0030] 所述无粘结预应力锚索1芯材采用经过防锈、防腐润滑剂涂料处理的钢绞线。
[0031] 所述钢绞线直径可为 12. 7mm、12. 9mm、15. 2mm、17. 8mm、2L 6mm。
[0032] 所述无粘结预应力锚索I采用机械式可回收方式进行回收。
[0033] 实施例2 :如图1-5所示,一种直线型布置的可回收式预应力锚索的支护粧结构, 包括无粘结预应力锚索1、支护粧主筋2、箍筋3、加劲箍筋4、螺栓5、粧底端承压板6 ;
[0034] 用无粘结预应力锚索1按等强度代换原则替换部分支护粧主筋2,替换的无粘结 预应力锚索1、被替换的支护粧主筋2、箍筋3和加劲箍筋4形成钢筋骨架,位于粧的一端的 锚头需进行攻丝处理,并用螺栓5将其固定在粧底端承压板6上,无粘结预应力锚索1与箍 筋3用扎丝固定在一起。
[0035] 还包括保护套7 ;其中保护套7位于螺栓5外部。
[0036] 所述无粘结预应力锚索1芯材采用经过防锈、防 腐润滑剂涂料处理的高强钢丝。
[0037] 所述高强钢丝直径可为 4. 0 mm、5. 0 mm、6. 0 mm、7. 0 mm、8. 0 mm 和 9· 0 mm。
[0038] 所述无粘结预应力锚索I采用机械式可回收方式进行回收。
[0039] 实施例3 :如图1-5所示,一种直线型布置的可回收式预应力锚索的支护粧结构, 包括无粘结预应力锚索1、支护粧主筋2、箍筋3、加劲箍筋4、螺栓5、粧底端承压板6 ;
[0040] 用无粘结预应力锚索1按等强度代换原则替换部分支护粧主筋2,替换的无粘结 预应力锚索1、被替换的支护粧主筋2、箍筋3和加劲箍筋4形成钢筋骨架,位于粧的一端的 锚头需进行攻丝处理,并用螺栓5将其固定在粧底端承压板6上,无粘结预应力锚索1与箍 筋3用扎丝固定在一起。
[0041] 所述无粘结预应力锚索1芯材采用经过防锈、防腐润滑剂涂料处理的钢绞线。
[0042] 所述钢绞线直径可为 12. 7mm、12. 9mm、15. 2mm、17. 8mm、21. 6mm。
[0043] 所述无粘结预应力锚索I采用机械式可回收方式进行回收。
[0044] 实施例4 :如图1-5所示,一种直线型布置的可回收式预应力锚索的支护粧结构, 对于原设计主筋的配筋为8#20的支护粧,且钢筋为HRB400级钢,根据等强度代换的原 贝1J,用1x7标准型1860级钢绞线替代部分支护粧主筋2,替换时按"隔一换一"的方式进 行。从《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)可查出,HRB400级钢筋的强度设计值为
,1x7标准型1860级预应力钢绞线设计强度值为= 1320MPa,则由

可计算得等效钢绞线的截面积为 ,规范中可查得公称直径为12. 7mm的钢绞线,其公称截面积为98. 7mm2>85. 7mm2,故可选公 称直径为12. 7mm的钢绞线,替代直径为20mm的普通钢筋。从上计算可看出,用预应力锚索 替换部分主筋后,支护粧截面用钢量减少量:AJ = 314.2x4-98.7x4 = 862.0mm2。无粘结 预应力锚索1采用机械式可回收方式进行布置,即用无粘结预应力锚索1替换主筋后,在粧 底端与螺栓5连接,并固定在粧底端承压板6上,露出承压板的螺栓用保护套7进行保护, 箍筋3和加筋箍筋4保持原设计不变,制造完成钢筋笼。根据现场放线所确定的粧位上,完 成粧体施工。然后,进行冠梁的施工,冠梁混凝土达设计强度75%后,进行无粘结预应力钢 绞线的张拉,预应力施加完毕后支护体系形成。工程结束后,给无粘结性预应力锚索1的施 加拉力,并沿粧底端承压板6的螺栓反向转动锚索,直至无粘结性预应力锚索1被拧出,重 复该步骤完成所有预应力锚索的回收。
[0045] 实施例5 :如图1-5所示,一种直线型布置的可回收式预应力锚索的支护粧结构, 对于原设计主筋的配筋为8#22的支护粧,且钢筋为HRB400级钢,根据等强度的原则,用 1x7标准型1860级钢绞线替代部分主筋,替换时按"隔一换一"的方式进行。从《混凝土结 构设计规范》(GB50010-2010)可查出,HRB400级钢筋的强度设计值为
1x7标准型1860级钢绞线设计强度值为
可计算得 等效钢绞线的截面积为
规范中可查得公称直径 为15. 2mm的钢绞线,其公称截面积为139mm2>103. 7 mm2,故可选公称直径为15. 2mm的钢绞 线,替代直径为22_的普通钢筋。从上计算可看出,用预应力锚索替换部分支护粧主筋2 后,支护粧截面用钢量减少量:M = 3S0.1x4-139x4 = %4.4w/?2。无粘结预应力锚索1采 用机械式可回收方式进行布置,即用无粘结预应力锚索1替换支护粧主筋2后,在粧底端与 螺栓5连接,并固定在粧底端承压板6上,露出承压板的螺栓用保护套7进行保护,箍筋3和 加筋箍筋4保持原设计不变,制造完成钢筋笼。根据现场放线所确定的粧位上,完成粧体施 工。然后,进行冠梁的施工,冠梁混凝土达设计强度75%后,进行无粘结预应力钢绞线的张 拉,预应力施加完毕后支护体系形成。工程结束后,给无粘结性预应力锚索1的施加拉力, 并沿粧底端承压板6的螺栓反向转动锚索,直至无粘结性预应力锚索1被拧出,重复该步骤 完成所有预应力锚索的回收。
[0046] 上面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作了详细说明,但是本实用新型并不 限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用 新型宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1. 一种直线型布置的可回收式预应力锚索的支护粧结构,其特征在于:包括无粘结预 应力锚索(1)、支护粧主筋(2 )、箍筋(3 )、加劲箍筋(4 )、螺栓(5 )、粧底端承压板(6 ); 用无粘结预应力锚索(1)按等强度代换原则替换部分支护粧主筋(2),替换的无粘结 预应力锚索(1)、被替换的支护粧主筋(2)、箍筋(3)和加劲箍筋(4)形成钢筋骨架,位于粧 的一端的锚头需进行攻丝处理,并用螺栓(5)将其固定在粧底端承压板(6)上,无粘结预应 力锚索(1)与箍筋(3)用扎丝固定在一起。2. 根据权利要求1所述的直线型布置的可回收式预应力锚索的支护粧结构,其特征在 于:还包括保护套(7);其中保护套(7)位于螺栓(5)外部。3. 根据权利要求1或2所述的直线型布置的可回收式预应力锚索的支护粧结构,其特 征在于:所述无粘结预应力锚索(1)芯材采用经过防锈、防腐润滑剂涂料处理的钢绞线、高 强钢丝。4. 根据权利要求3所述的直线型布置的可回收式预应力锚索的支护粧结构,其特征在 于:所述钢绞线直径可为12. 7mm、12. 9mm、15. 2mm、17. 8mm、21. 6mm ;高强钢丝直径可为4. O mm、5.0 mm、6. O mm、7.0 mm、8. O mm 和 9. O mm〇5. 根据权利要求1所述的直线型布置的可回收式预应力锚索的支护桩结构,其特征在 于:所述无粘结预应力锚索(1)采用机械式可回收方式进行回收。
【专利摘要】本实用新型涉及一种直线型布置的可回收式预应力锚索的支护桩结构,属于临时性地下围护工程领域。本实用新型包括无粘结预应力锚索、支护桩主筋、箍筋、加劲箍筋、螺栓、桩底端承压板;用无粘结预应力锚索按等强度代换原则替换部分支护桩主筋,替换的无粘结预应力锚索、被替换的支护桩主筋、箍筋和加劲箍筋形成钢筋骨架,位于桩的一端的锚头需进行攻丝处理,并用螺栓将其固定在桩底端承压板上,无粘结预应力锚索与箍筋用扎丝固定在一起。本实用新型用承载能力较高的预应力锚索替代桩体中的部分主筋,可以节省支护桩的用钢量,并实现支护桩预应力锚索的回收,有效处理了临时性围护结构钢材的浪费问题。
【IPC分类】E02D17/04, E02D5/74, E02D5/34
【公开号】CN204703157
【申请号】CN201520322834
【发明人】曹净, 钱国伟, 左怀西, 刘甜
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月19日

最新回复(0)