CN104541000A - 土壤固定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于固定具有预定的土壤密度和稠度的不稳定土壤的方法。该方法包括在待加固土壤中形成预定深度的孔（1），制备隆起端（11），插入特定类型的锚以及灌浆孔（1）。孔（1）具有适合于提供进入以安装锚（2）的通道的口部（12）和适合于容纳张开的锚臂（24）的隆起端（11）。锚（2）为V型臂翻转式锚，具有锚臂（24），其在正常状态下通过锁定销（26）保持于闭合姿态。通过插入并穿过孔（1）直到到达预定深度处的隆起端（11）来将锚（2）安装在孔（1）中。随后通过拉动绳索（未示出）来松开锁定销（26），从而解锁锁定销（26）。由此将释放锚臂（23），并使得锚臂（24）张开以锁定于隆起端（11）的相邻土壤。在此之后进行灌浆，然后使用盖板（15）封闭孔（1）的口部（12）。

Description

土壤固定方法

发明的技术领域

本发明涉及土壤固定方法，具体涉及一种具有带隆起端的钻孔的锚固系统，以增强不稳定土壤的稳定性。

发明的背景技术

众所周知，数世纪以来一直使用地锚来固定不稳定土壤，比如山地斜坡、河堤和地形。大致说来，将地锚深深植入于坚硬且稳定的土壤结构，并通过拉杆连接到地面上的加固件或挡土墙。地锚提供所需的稳定力，该力被传递到位于比如那些沿公路和山地斜坡建造的地面上的加固件或挡土墙后面适当距离的土壤，以便阻止土地滑坡，或者作为易滑坡的加固件。

为固定这种土壤，对土壤密度和稠度进行研究，以确定所需的深度以及必须植入土壤的锚的类型。根据土壤类型，锚的选择非常重要，特别是如果需要将锚永久地放置于土壤中以承受载荷的多年的变化和增加。另一个值得关注的因素是灌浆材料和工艺。灌浆材料的选择也是另一个重要因素，因为它必须适合所选择的锚固系统，以使系统得以良好地使用很多年。

一种做法是通过使用可扩张的锚并将其植入土壤来加固土壤。在待加固土壤中凿孔，然后通过该孔将锚植入土壤。锚随后张开以锁定于相邻土壤，接着对该孔进行灌浆以完成锚固。这种类型的锚固系统的缺点是经常发生故障，这是由于可扩张的锚张开并损坏其周围的土壤结构，使得周围的土壤松软，从而导致该锚固系统故障。

另一种做法是使用锚并结合具有隆起端的孔来实现土壤的加固。然而，这种做法主要用于锚定垂直柱以增加载荷的承载能力。隆起端用来增加载荷的承载面积，以增加该柱的载荷承载能力。这种类型的锚固系统不仅具有相当高的压缩载荷能力，也具有相当高的拉伸载荷能力。此特性尚未在土壤工程学工作比如土壤固定和侵蚀控制中得到充分利用。

因此，本发明尝试克服上述做法的缺点而提出一种用于固定土壤的方法。本发明虽然不是专门用于固定山地斜坡、河堤和地形中的土壤，但在防止可能导致滑坡的土壤移动方面尤其重要。

发明目的

因此，本发明的主要目的是，提供一种土壤固定方法，有效适用于所有类型的土壤，由此节约成本。

本发明的这一目的和其它目的的实现是通过提供，

一种用于固定具有预定的土壤密度和稠度的不稳定土壤的方法，所述方法包括以下步骤：

在待加固的土壤中形成预定深度的孔（1）；

所述孔具有口部（12）；

在所述孔（1）中安装锚（2）；

所述锚（2）具有至少一个锚臂（24），所述锚臂（24）在正常状态下通过锁定销（26）锁定于闭合姿态；

安装盖板（15）以覆盖所述孔（1）的所述口部（11）；

松开所述锁定销（26）以张开所述锚（2）；和

使用灌浆材料对所述孔（1）进行灌浆，

其特征在于，

所述孔（1）在内侧设有隆起端（11），用以容纳张开的所述锚臂（24）。

发明内容

本发明涉及一种用于固定具有预定的土壤密度和稠度的不稳定土壤的方法。在本发明的最广泛的方面，该方法包括在待加固土壤中形成预定深度的孔（1），制备隆起端（11），插入特定类型的锚以及对孔（1）进行灌浆。在钻孔处理之前，根据土壤条件和硬度进行计算，以确定用以获得所需强度所需要的孔的深度。然后使用偏心扩孔钻或任何其它合适的设备来形成孔（1）。在孔（1）的端部，使用该偏心扩孔钻形成隆起端（11）。孔（1）具有适合于提供进入以安装锚（2）的通道的口部（12）和适合于容纳张开的锚臂（24）的隆起端（11）。锚（2）为V型臂翻转式锚，具有锚臂（24），其在正常状态下通过锁定销（26）保持于闭合姿态。通过插入并穿过孔（1）直到到达预定深度处的隆起端（11）来将锚（2）安装在孔（1）中。随后通过拉动绳索（未示出）来松开锁定销（26），从而解锁锁定销（26）。由此将释放锚臂（23），并使得锚臂（24）张开以锁定于隆起端（11）的相邻土壤。在此之后进行灌浆，然后使用盖板（15）封闭孔（1）的口部（12）。

附图说明

附图通过示例的方式示出本发明的优选实施方式，

图1示出了根据本发明一个实施例的用于锚固装置的孔。

图2示出了本发明中使用的V型臂翻转式锚。

图3示出了安装在孔中的V型臂翻转式锚。

附图的具体描述

现在参照图1，其示出了根据本发明一个实施例的用于锚固装置的孔。沿着待安装加固件的山地斜坡、河堤或地形，使用钻机冲锤或任何其他合适的方式钻孔至预定深度，该孔（1）具有隆起端（11）和口部（12）。根据土壤的硬度、密度和稠度计算该预定深度。当达到所要求的深度时，使用偏心扩孔钻制备隆起端（11）。

现在参照图2，其示出了本发明中使用的V型臂翻转式锚。锚（2）包括锚本体（21），其一端具有锚头部（22），另一端具有锚尾部（23）。锚本体（21）设置有一对锚臂（24），其适合于使锚（2）抓牢相邻土壤。在该对锚臂（24）的原始状态，臂由锁定销（26）保持为闭合姿态，且销的端部安置于每个臂（24）上的孔穴（28）中。锁定销（26）设置有用于松开锁定销（26）的解锁装置，从而使锚（2）抓牢相邻土壤。可以采用任何解锁装置，但在本实施例中采用简单的环状物形式，使得在拉开锚（2）之前钢索可以紧固于环状物。优选地，处于闭合姿态的锚头部（22）的尺寸为99m宽和300mm长。

由于例如岩石、砂砾或类似的这种类型的土壤结构，使用如图3中的偏心扩孔钻类型的旋转式钻机冲锤（3）如ODEX'偏心扩孔钻来钻孔（1）。这种类型的偏心扩孔钻能够钻孔，并在孔（1）的端部形成隆起端或球状端。优选地，使用具有10mm的定向钻头（31）来完成钻孔。孔的最终直径优选为125mm。该孔为预定的深度，优选地为延伸超过土壤结构的被动区3米。

现在参照图3，其示出了安装在孔中的V型臂翻转式锚。使用附接到其尾部（23）的加强杆将锚（2）驱动进入孔（1）来完成安装。应当注意的是，大多数锚固失败的原因是，这种锚固摩擦的损失以及俗称活动区的滑动面的潜在影响。当到达孔（1）的隆起端（11）时，将锁定销（26）从孔穴（28）松开，使得锚打开，从而锚抓牢相邻土壤。此时准备对孔（1）进行灌浆。优选地，处于打开姿态的锚（2）的尺寸为265mm宽和300mm长。

对于标准贯入试验SPT大于30次锤击数的土壤，通过灌浆软管（未示出）来填充灌浆材料，直至材料从板（15）的孔口（未示出）溢出。在填充灌浆材料后，盖紧盖板（15）至少28天。对于SPT小于30次锤击数的土壤，填充灌浆材料以超出隆起端（11）至少两米。在14至28天后，施加所需张力，随后完全填充孔（1），直至材料从盖板（15）的孔口（未示出）溢出。盖板（15）优选地具有0.6平方米至0.8平方米的尺寸。在这两种情况中，拔出灌浆软管（未示出），清理灌浆材料残渣，并用混凝土密封锚头部（22）。

虽然已经对本发明的优选实施方式进行了描述，但应注意的是可以对其进行各种变化、改变和修改。因此，应当理解的是，本发明并不限于图中所示的本发明的细节，在次要细节上的变型对于本领域技术人员而言是显而易见的。

Claims (7)

1.一种用于固定具有预定的土壤密度和稠度的不稳定土壤的方法，所述方法包括以下步骤：

在待加固的土壤中形成预定深度的孔（1）；

所述孔具有口部（11）；

在所述孔（1）中安装锚（2）；

所述锚（2）具有至少一个锚臂（24），所述锚臂（24）在正常状态下通过锁定销（26）锁定于闭合姿态；

安装盖板（15）以覆盖所述孔（1）的所述口部（12）；

松开所述锁定销（26）以张开所述锚（2）；和

使用灌浆材料对所述孔（1）进行灌浆，

其特征在于，

所述孔（1）在内侧设有隆起端（11），用以容纳张开的所述锚臂（24）。

2.如权利要求1所述的方法，进一步的特征在于，所述隆起端（11）形成于所述孔（1）的制备的最后阶段。

3.如权利要求1所述的方法，进一步的特征在于，所述孔（11）的制备的最后阶段使用偏心扩孔钻来实现。

4.如权利要求3所述的方法，进一步的特征在于，所述偏心扩孔钻具有110mm的定向钻头。

5.如权利要求1所述的方法，进一步的特征在于，所述孔（1）具有约25mm的直径。

6.如权利要求1所述的方法，进一步的特征在于，所述隆起端（11）具有约265mm的直径。

7.如权利要求1所述的方法，进一步的特征在于，所述锚（2）在打开姿态中具有265mm的宽度。