一種用于加固擋土墻的懸臂式型鋼混凝土預應力組合結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于加固擋土墻的懸臂式型鋼混凝土預應力組合結構，屬于擋土墻加固技術領域。
【背景技術】
[0002]公路擋土墻作為邊坡防護加固的重要構筑物，在因地形、地質、氣候和水文等自然環境因素反復變化，運營使用過程中汽車荷載的長期作用，易產生墻體變形、開裂、墻體局部位移等病害，直接影響擋土墻正常使用，危及道路行車安全。對墻體及時進行針對性的加固，避免擋土墻產生較大的變形和預防病害，保證其穩定性，具有現實的經濟價值和社會意義。
[0003]以往的混凝土或砌體加固擋土墻具有斷面尺寸大、自重大，從鋼筋制作、模板安裝、混凝土澆筑振搗至養護的整個過程需要較長的時間周期。直立式擋土墻產生病害后需加固體積較大，采用單一的加固型式，僅依靠砌體自重提供抗力，使得加固工程數量增加，費工費時。同時加固受原有地形特征、地質條件所限制，加固效果的顯著性有待于進一步評價。型鋼結構具有自重小，安裝方便，并可施加預應力，結構具有更高的可靠性，更有利于控制擋土墻墻體變形。
【實用新型內容】
[0004]為解決現有技術存在的擋土墻易變形，加固體積大、操作不方便、加固效果不顯著的技術問題，本實用新型提供了一種結構簡單，施工方便，承載力大、剛度大、抗震性能好的用于加固擋土墻的懸臂式型鋼混凝土預應力組合結構。
[0005]為實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案為一種用于加固擋土墻的懸臂式型鋼混凝土預應力組合結構，包括:混凝土基礎和鋼架結構，所述鋼架結構設置在混凝土基礎上，所述鋼架結構一端固定，一端懸臂，且設置在擋土墻的外側，所述鋼架結構懸臂部分沿豎直面布置有多個支撐鋼管，所述支撐鋼管的另一端支撐在擋土墻墻面上，所述支撐鋼管內設置有錨固索，所述錨固索一端穿過擋土墻錨固在擋土墻墻后土體內，另一端位于鋼架結構的外部，并通過錨固板進行錨固，所述支撐鋼管內澆注水泥漿。
[0006]優選的，所述鋼架結構主要由H型鋼和綴板焊接構成，所述鋼架結構的兩端設置槽鋼，所述鋼架結構內澆注混凝土。
[0007]優選的，所述錨固索沿水平向下傾斜設置，且錨固索的傾角為10-15°。
[0008]與現有技術相比，本實用新型具有以下技術效果:本實用新型主要采用由H型鋼、槽鋼、C30水泥混凝土、預應力錨索等共同構成，按彈性法設計，采用平面桿系結構彈性支點法進行計算，充分利用型鋼及混凝土的幾何特性、獨特的力學優勢，提供可靠的結構抗力，平衡上部地面荷載、主動土壓力以及其它荷載作用；同時擋土墻加固結構承載力大、剛度大、抗震性能好，加固體積小，減少擋土墻占地，適用于困難地形(占地受限、地形陡峻等)條件下各種復雜平面形狀的高大擋土墻(高度12m以上)加固。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0010]圖2為本實用新型中鋼架結構的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]為了使本實用新型所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0012]如圖1和圖2所示，一種用于加固擋土墻的懸臂式型鋼混凝土預應力組合結構，包括:混凝土基礎和鋼架結構，所述鋼架結構設置在混凝土基礎2上，所述鋼架結構3 —端固定，一端懸臂，且設置在擋土墻I的外側，所述鋼架結構3懸臂部分沿豎直面布置有多個支撐鋼管4，所述支撐鋼管4的另一端支撐在擋土墻I墻面上，所述支撐鋼管4內設置有錨固索5，所述錨固索5 —端穿過擋土墻錨固在擋土墻墻后土體內，另一端位于鋼架結構3的外部，并通過錨固板6進行錨固，所述支撐鋼管4內澆注水泥漿。
[0013]在實際使用過程中，二級公路，路基寬度為9m，被加固擋土墻高度為18m，采用鋼架結構3對擋土墻進行加固，鋼架結構沿擋土墻長度方向，等高度布置，鋼架結構底部嵌入混凝土基礎內，進行二次澆注，保證定位準確，嵌入深度不小于鋼架結構中型鋼邊長的4倍；鋼架結構整體與擋土墻采用錨固索進行加固，鋼架結構整體與擋土墻之間設置支撐鋼管4，使鋼架結構整體與擋土墻以點荷載作用形式相互傳遞形成反力，并依靠錨固索連接成為共同受力體，從而約束擋土墻墻頂在各種外力作用下產生的位移。
[0014]錨固索5的錨固段埋設在擋土墻墻后土體內，另一端穿過支撐鋼管4，通過錨固板6錨固在擋土墻加固結構上，支撐鋼管4內澆注M30水泥漿，錨固段的長度不小于6.0mJg索自由段長度不應小于5.0m，且錨固索5沿水平向下傾斜布置，傾角為10-15°，錨固索采用高強度低松弛鋼絞線制作，鋼絞線強度不低于1860MPa。鋼絞線錨桿采用套管護壁成孔工藝，注漿采用二次應力注漿工藝。
[0015]其中，擋土墻加固結構的鋼架結構3主要由H型鋼7、槽鋼8和綴板9構成，該鋼架結構整體主要由H型鋼7和綴板9焊接構成，鋼架結構整體兩端設置槽鋼8，在H型鋼7、槽鋼8和綴板9形成的空間內澆注混凝土。
[0016]型鋼采用Q345 熱軋 H 型鋼 HW400X400 (GB/T 11263-2010)、熱軋槽鋼 40a (GB/T706-2008)，長度18m (根據設計需要可選擇供應)。H型鋼與H型鋼中心距離60_80cm，槽型鋼與H型鋼距離60-80 cm (根據計算確定)，結構厚度40 cm。H型鋼、槽型鋼沿X軸方向具有較大的截面慣性矩，其彈性模量是混凝土(C30)的7倍；H型鋼、槽型鋼通過綴板連接并與混凝土形成組合結構，其抗彎剛度為型鋼部分的截面抗彎剛度與混凝土部分的截面抗彎剛度之和，型鋼混凝土組合結構抗彎剛度較同斷面尺寸的普通混凝土提高約30-40%，并且鋼架結構為閉合斷面，較工字型、槽型開口截面具有更強的抗扭能力，結構對稱平衡，受力明確，整體性強型鋼、槽型鋼組合結構自重小，施工簡便，安裝方便、省時。
[0017]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包在本實用新型范圍內。
【主權項】
1.一種用于加固擋土墻的懸臂式型鋼混凝土預應力組合結構，其特征在于:包括:混凝土基礎(2)和鋼架結構(3)，所述鋼架結構(3)設置在混凝土基礎(2)上，所述鋼架結構(3)—端固定，一端懸臂，且設置在擋土墻(I)的外側，所述鋼架結構(3)懸臂部分沿豎直面布置有多個支撐鋼管(4)，所述支撐鋼管(4)的另一端支撐在擋土墻(I)墻面上，所述支撐鋼管(4)內設置有錨固索(5)，所述錨固索(5) —端穿過擋土墻錨固在擋土墻墻后土體內，另一端位于鋼架結構(3)的外部，并通過錨固板(6)進行錨固，所述支撐鋼管(4)內澆注水泥漿。
2.根據權利要求1所述的一種用于加固擋土墻的懸臂式型鋼混凝土預應力組合結構，其特征在于:所述鋼架結構(3)主要由H型鋼(7)和綴板(9)連接構成，所述鋼架結構(3)的兩端設置有槽鋼(8 )，所述鋼架結構(3 )內部澆注混凝土。
3.根據權利要求1或2所述的一種用于加固擋土墻的懸臂式型鋼混凝土預應力組合結構，其特征在于:所述錨固索(5)沿水平向下傾斜設置，且錨固索(5)的傾角為10-15°。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于加固擋土墻的懸臂式型鋼混凝土預應力組合結構，屬于擋土墻加固技術領域，為解決擋土墻易變形，加固體積大、操作不方便、加固效果不顯著的技術問題，提供了一種結構簡單，施工方便，承載力大、剛度大、抗震性能好的用于加固擋土墻的懸臂式型鋼混凝土預應力組合結構，采用的技術方案為鋼架結構設置在混凝土基礎上，且設置在擋土墻的外側，鋼架結構懸臂部分沿豎直面布置有多個支撐鋼管，支撐鋼管的另一端支撐在擋土墻墻面上，支撐鋼管內設置有錨固索，錨固索一端穿過擋土墻錨固在擋土墻墻后土體內，另一端位于鋼架結構的外部，并通過錨固板進行錨固，支撐鋼管內澆注水泥漿；本實用新型廣泛用于擋土墻的加固。
【IPC分類】E02D29-02
【公開號】CN204475368
【申請號】CN201520129261
【發明人】鄔瑞光
【申請人】山西省交通科學研究院
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年3月6日