一种软土地基可回收式预应力锚索结构及施工方法

摘要

本发明提供了一种软土地基可回收式预应力锚索结构及施工方法，锚索结构由水泥土锚固桩，锚索体系和锚头固定端组成。水泥土锚固桩由旋喷钻头和钻杆通过旋喷和搅拌组合工艺形成，旋喷钻头上部设置有固定搅拌叶片和可伸展搅拌叶片；环形锚索绕行管穿过锚固板上的锚索穿孔，与锚索隔离管连接；锚索从一端锚索隔离管穿入，经锚固板及环形锚索绕行管后，从另一端锚索隔离管穿出，锚索与水泥土隔离，可实现锚索回收；锚头固定端由承压托板、调平层及锚具组成。本发明克服了软土地基难于先成孔后植入锚索的难题，同时实现锚索回收利用，具有较好的技术经济效益。本发明还公开了上述软土地基可回收式预应力锚索结构的施工方法。

主权项

一种软土地基可回收式预应力锚索结构的施工方法，锚索结构由水泥土锚固桩，锚索体系和锚头固定端组成；水泥土锚固桩由旋喷钻头(1)和钻杆(4)通过旋喷和搅拌组合工艺形成，旋喷钻头(1)上部设置有固定搅拌叶片(2)和可伸展搅拌叶片(3)；钢护管(7)上设置有固定端板(8)和扩张钢板(9)；底部锚固板(6)和中间锚固板(10)上均设置有锚索穿孔(11)、排土孔(12)及限位槽(13)；环形锚索绕行管(5)穿过锚固板上的锚索穿孔(11)，与锚索隔离管(14)连接；锚索(15)从一端锚索隔离管(14)穿入，经锚固板及环形锚索绕行管(5)后，从另一端锚索隔离管(14)穿出，锚索(15)与水泥土隔离，实现锚索(15)回收；锚头固定端由承压托板(17)、调平层及锚具(18)组成；其特征在于，包括以下的步骤：步骤一、施工准备：土方开挖沟槽后，测量人员采用经纬仪、水准仪测量仪器根据图纸设计要求分别测出各水泥土锚固桩位置，随后进行钻机安装；步骤二、锚索体系组装施工：环形锚索绕行管(5)穿越锚固板上的锚索穿孔(11)，环形锚索绕行管(5)管口伸出锚索穿孔(11)一定距离，嵌入锚索隔离管(14)内，完成连接；随后将预先准备好的锚索(15)从锚索隔离管(14)穿入，锚索(15)经过锚索隔离管(14)、环形锚索绕行管(5)及锚固板后，从另一根锚索隔离管(14)管口伸出，形成“U”形回路；将钢护管套入锚固板圆形中空部分，钢护管(7)上的扩张钢板(9)与锚固板上的限位槽(13)相契合形成完整锚索体系；步骤三、锚索体系与钻杆组合施工：将连接好的锚索体系用吊车吊至预定桩位上方，并将旋喷搅拌钻杆套入钢护管(7)内，钻杆(4)与钢护管(7)同心设置，并与钻机传动轴连接；步骤四、同步钻进植入锚索体系施工：启动钻机，设定钻杆(4)逆时针旋转，使可伸展搅拌叶片(3)通过惯性向外侧打开，通过钻头(1)形成的通道，同时钻机传动轴给予钻杆(4)及钢护管(7)下压力，钢护管(7)的扩张钢板(9)嵌入锚固板上的限位槽(13)，两者实现连接并向下压入土体，压入过程中软土从排土孔(12)排出，从而使整个锚索体系跟随钻杆(4)同步压入土体中；步骤五、高压旋喷水泥土锚固桩施工：钻杆(4)下沉到达设计深度后，停止钻进，保持钻杆(4)逆时针旋转不停，进行坐底喷浆，边喷浆，边旋转，水泥浆与桩端土充分搅拌后，将钻杆(4)改为顺时针旋转，确保钻头(1)上的可伸展搅拌叶片(3)收拢，按规定提升速度提升钻杆(4)，形成水泥土锚固桩(20)；步骤六、调平层施工：水泥土锚固桩养护至设计强度后，在锚索(15)位置做调平层(16)，采用混凝土进行浇筑，用于调平处理，调平层(16)厚度控制在40mm～60mm，要求调平层(16)与锚索(15)垂直，表面平整光滑；步骤七、锚具安装施工：调平层浇筑完成后，在调平层(16)上安装承压托板(17)和锚具(18)，并调整承压托板(17)位置，确保其与锚索(15)轴线垂直；步骤八、锚索张拉施工：锚索(15)张拉要分级逐步施加荷载，正式张拉前应对其进行预张拉，正式张拉时，应张拉至设计荷载的90％～100％，再按规定值进行锁定；步骤九、锚索回收施工：待主体结构施工完毕，卸下孔口处锚索(15)的锚定装置，放松锚索(15)，采用人工操作的方式，将锚索(15)从一端缓慢拉出，锚索(15)经锚索隔离管(14)和环形锚索绕行管(5)后，实现锚索(15)回收。