全文摘要
本实用新型提供了一种带预压应力刚架抗滑桩，包括构成“门”字形或者“h”形从刚架后缘桩、刚架前缘桩和刚架连梁，刚架后缘桩内设有多根后张法施做而成的预应力锚索。该刚架抗滑桩中增设了预应力锚索（钢筋），使刚架后缘桩桩身处于轴向预压状态，滑坡下滑力作用于刚架桩后，刚架后缘桩桩身出现的拉应力将被预应力锚索预先施加的压应力所抵消，从而减少受拉钢筋的配筋量，提高结构经济性。同时，还有一部分剩余压应力继续作用于后缘桩桩身，在预压应力不大于0.5倍桩身混凝土受压强度设计值时，预压应力将显著提高桩身截面抗剪性能，同时预压应力还通过阻止桩身裂缝的发育、形成来提高结构耐久性，改善结构整体受力性能。
设计方案
1.一种带预压应力刚架抗滑桩，包括构成“门”字形或者“h”形的刚架后缘桩（3）、刚架前缘桩（4）和刚架连梁（5），其特征在于，刚架后缘桩（3）内设有四根后张法施做而成的预应力锚索（6）；该四根预应力锚索（6）位于一个正方形的四个顶点。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于岩土工程技术领域，涉及一种带预压应力刚架抗滑桩。
背景技术
地质灾害治理工程中，尤其是大、中型滑坡治理工程中，由于滑坡剩余下滑推力巨大，一排抗滑桩往往很难治理，使其稳定，故出现了多排桩、刚架桩等具有很大抗侧刚度的抗滑桩结构形式、其中常用刚架桩包括门式刚架桩、h型刚架桩，其受力原理相近。在巨大滑坡推力作用下，刚架桩中靠近滑坡前缘的一根桩表现为受压，靠近滑坡后缘一根桩则表现为受拉。由于混凝土材料拉、压性能差异显著，前缘桩能充分发挥混凝土材料受压性能，后缘桩则由于混凝土抗拉性能差而不能有效发挥其作用，不仅造成配筋量过大，经济性降低，桩身受拉后其抗剪承载力也会随之降低，同时受力后的裂缝影响结构耐久性。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种带预应力刚架抗滑桩，能有效发挥刚架抗滑桩中后缘桩的作用，减少配筋量，同时，增强刚架抗滑桩的抗剪承载力和耐久性。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种带预压应力刚架抗滑桩，包括构成“门”字形或者“h”形从刚架后缘桩、刚架前缘桩和刚架连梁，刚架后缘桩内设有多根后张法施做而成的预应力锚索。
本实用新型刚架抗滑桩的刚架后缘桩中增设了预应力锚索（钢筋），使刚架后缘桩桩身处于轴向预压状态，刚架后缘桩中产生预压应力。滑坡下滑力作用于刚架桩后，刚架后缘桩桩身出现的拉应力将被预应力锚索预先施加的压应力所抵消，（因为要在桩截面产生拉应力，所施加拉外力值必须先抵消掉既有预压应力，剩下的拉力才会产生拉应力，同理，如果施加拉力值所产生的拉应力小于预压应力，桩截面将不会出现拉应力，其他情况以此类推），从而减少受拉钢筋的配筋量，提高结构经济性。同时，如果还有一部分剩余压应力继续作用于后缘桩桩身，在预压应力不大于0.5倍桩身混凝土受压强度设计值时，预压应力将显著提高桩身截面抗剪性能（混凝土抗剪强度指标与其所受压应力有相关性，当预压应力不大于0.5倍桩身混凝土受压强度设计值时，两者正相关，混凝土结构设计原理一书中有更详细说明），同时预压应力还通过阻止桩身裂缝的发育、形成来提高结构耐久性，改善结构整体受力性能（预压应力通过在混凝土构件截面施加预压力来完全抵消或减小混凝土构件的拉应力值，从而避免混凝土构件出现拉应力，而应力裂缝的发育和形成根本上是由其受所受到的拉应力决定的，即通过施加预压应力减小或消除了裂缝产生的根本原因，裂缝也就不会出现或者裂缝的发展将会受到限制，预应力结构控制裂缝也是基于这个原理）。
附图说明
图1是本实用新型刚架抗滑桩的侧立面图。
图2是图1的A-A剖视图。
图中：1.滑动面，2.滑坡体，3.刚架后缘桩，4.刚架前缘桩，5.刚架连梁，6.,预应力锚索，7.锚索锚头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图1和图2所示，本实用新型刚架抗滑桩，包括并排设置的刚架后缘桩3和刚架前缘桩4，刚架后缘桩3和刚架前缘桩4通过刚架连梁5相连，刚架后缘桩3、刚架前缘桩4和刚架连梁5构成“门”字形，刚架后缘桩3内设置有四根预应力锚索6，预应力锚索6的上端从伸出刚架后缘桩3顶部伸出，并固接有锚索锚头7。
四根预应力锚索6位于一个正方形的四个顶点位置。预应力锚索6在刚架后缘桩3内处于直线状态。
刚架后缘桩3、刚架前缘桩4和刚架连梁5也可以构成“h”形。
本实用新型刚架抗滑桩施工过程中，刚架前缘桩4和刚架后缘桩3可同时施工，施工至顶部时刚架连梁5与桩头同时浇筑，保证结构整体性，（因为刚架桩计算模型中节点为刚接，故施工过程中需要整体浇筑，保证设计理念在施工时得到贯彻）达到设计强度后进行预应力施加和封锚工作。刚架后缘桩3中的预应力锚索6采用后张法施做（后张法施工比先张法更适合，因为先张法必须有固定的受力支架做锚固张拉段，实际施工现场可能并不具备条件，故采用后张法），制作完成的预应力锚索6沿刚架后缘桩3桩身轴线方向给刚架后缘桩3桩身施加一定的预压应力，使得刚架后缘桩3产生预压应力，以抵消滑坡体2作用于刚架抗滑桩而在后缘桩3中产生的拉应力。施工完成后，滑坡体2沿滑动面1下滑，滑坡下滑力作用于刚架抗滑桩，刚架前缘桩4产生压应力，刚架后缘桩3产生拉应力，刚架连梁5产生剪力。此时，预应力锚索6沿桩身所施加的预压应力抵消滑坡体2下滑力产生的拉应力，从而大幅减少桩身配筋量，提高经济性。同时，剩余的预压应力继续作用于刚架后缘桩 3桩身，提高刚架后缘桩3桩身在滑动面1处的抗剪性能、耐久性能，此外，预应力锚索6所施加的预压应力还能通过阻止刚架后缘桩3桩身裂缝的发育和形成，提高刚架后缘桩3的耐久性，提高刚架抗滑桩整体的受力性能。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920048065.1
申请日:2019-01-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:62(甘肃)
授权编号:CN209891215U
授权时间:20200103
主分类号:E02D17/20
专利分类号:E02D17/20;E02D5/22;E02D5/58
范畴分类:36C;36E;
申请人:中铁西北科学研究院有限公司
第一申请人:中铁西北科学研究院有限公司
申请人地址:730000 甘肃省兰州市城关区民主东路365号
发明人:剡理祯;张忠平;程晓伟;李清泉;汪平;常刚;石慧娟
第一发明人:剡理祯
当前权利人:中铁西北科学研究院有限公司
代理人:周立新
代理机构:62201
代理机构编号:兰州智和专利代理事务所(普通合伙) 62201
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计