基坑围护结构锚索端头渗漏水封堵装置及施工方法与流程

1.本发明属于锚索工程技术领域，具体涉及一种基坑围护结构锚索端头渗漏水封堵装置及施工方法。


背景技术：

2.目前，围护结构采用锚索支撑体系较为普遍，但富水砂层及溶、土洞发育的灰岩区采用锚索支护体系，极易出现锚索渗漏水现象，影响锚索施工和基坑安全。目前锚索渗漏水多采用注浆封堵的方法，具有一定的封堵止水效果，但对于深大基坑，水头压力较大情况，浆液容易被高水头压力稀释并冲走，不能第一时间封堵止水，封堵效率较低。若锚索渗漏水严重，不能及时封堵止水，极容易造成基坑周边失水，导致基坑周边建构筑物沉降。因此，需要一种新的技术以解决现有技术中锚索端头渗漏水的问题。


技术实现要素：

3.为解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种基坑围护结构锚索端头渗漏水封堵装置及施工方法。
4.本发明采用了以下技术方案：
5.一种基坑围护结构锚索端头渗漏水封堵装置，包括封堵结构，所述封堵结构沿围护结构开孔方向进行封堵；所述封堵结构为大端头被斜面斜切而成的圆台结构，所述斜面与所述封堵结构的轴线成一夹角，所述夹角与锚索钻孔倾角互余，以确保封堵结构与围护结构紧密贴合，不影响腰梁施作、锚具安装和锚索张拉；
6.所述封堵结构包括内侧弹性结构、外侧弹性结构和支撑骨架，所述支撑骨架设置在所述内侧弹性结构和所述外侧弹性结构之间；所述内侧弹性结构和所述支撑骨架为圆管状结构；且所述内侧弹性结构、所述外侧弹性结构和所述支撑骨架均与所述封堵结构同轴；
7.所述内侧橡胶结构设有若干孔，所述若干孔包括锚索孔和注浆孔，所述锚索孔与锚索过盈配合，所述注浆孔与注浆管过盈配合；
8.所述外侧弹性结构外表面设有抗滑移接触面，所述抗滑移接触面与所述围护结构之间的摩擦力可以平衡围护桩外侧水压力；
9.所述外侧弹性结构最小外直径大于所述围护结构的开孔直径。
10.进一步地，所述内侧弹性结构为内侧橡胶结构，所述外侧弹性结构为外侧橡胶结构。
11.进一步地，所述锚索孔和注浆孔的内表面光滑。
12.进一步地，所述锚索孔和所述注浆孔各设有若干个，所述锚索孔绕所述封堵结构轴线呈等圆周阵列，所述注浆孔位于所述封堵结构的轴线附近中间部位且沿所述封堵结构轴线对称设置，所述锚索孔处于所述注浆孔的的外围。
13.进一步地，所述锚索孔、所述注浆孔数量根据设计锚索根数、注浆管数量确定。本发明封堵结构所述锚索孔有六个，所述注浆孔设有两个。
14.进一步地，所述支撑骨架为pvc支撑骨架。
15.一种基坑围护结构锚索端头渗漏水封堵施工方法，包括以下步骤：
16.s1、确定所述封堵结构的相关参数，并进行制作；
17.s2、现场围护结构钻孔施工工作；
18.s3、用所述封堵结构对所述围护结构开孔进行封堵；
19.s4、完成后续施工工作。
20.进一步地，所述s1步骤，包括以下步骤：
21.s11、确定所述锚索钻孔倾角；然后根据所述锚索钻孔倾角，确定所述夹角；
22.s12、确定所述围护结构的开孔直径；然后根据所述围护结构的开孔直径，确定所述外侧弹性结构的最小外径以及封堵结构的尺寸；
23.s13、确定所述围护桩外侧水头压力；然后根据所述围护桩外侧水头压力，确定所述抗滑移接触面的摩擦系数；
24.s14、进行工厂定制。
25.进一步地，所述s2步骤，包括以下步骤：
26.s21、锚索钻孔施工，钻进至设计深度；
27.s22、将锚索和注浆管送至设计深度。
28.进一步地，所述s3步骤，包括以下步骤：
29.s31、拔出跟进的定位钢套管；
30.s32、将所述封堵结构，套在伸出所述围护结构的所述锚索和所述注浆管上；
31.s33、压缩所述外侧橡胶结构使其变形，且小于所述围护结构的开孔直径，推压所述封堵结构使其端部与围护桩内侧面平齐，待所述外侧橡胶结构恢复变形后，所述封堵结构将与所述围护结构开孔、锚索、注浆管紧密贴合，达到封堵止水的效果。
32.进一步地，所述s4步骤，包括以下步骤：
33.s41、待完成封堵止水后，可按照设计要求，继续完成注浆、施作锚索腰梁、安装锚垫板、锚具以及张拉锚索等工作。
34.与现有技术相比，本发明的有益效果为：封堵结构即封堵装置，封堵结构沿着围护结构开孔的方向进行封堵，封堵结构为大端头被斜面斜切而成的圆台结构，斜面与封堵结构的轴线成一夹角，夹角与锚索钻孔倾角互余，夹角是封堵结构制作的关键，通过钻孔倾角可以确定封堵结构制作时的斜面的斜切倾角，使得封堵结构在封堵围护结构开孔时，大端头的斜截面可以与围护结构的铅垂面平行，达到最佳的封堵效果，不至于影响锚索腰梁施作及后续锚索张拉；
35.其中的支撑骨架对封堵结构起到支撑作用，更好地保护封堵结构的整体强度和稳定性，内侧弹性结构中的锚索孔与注浆孔，分别与锚索和注浆管过盈配合，过盈配合的主要作用是将封堵结构紧密贴合在锚索和注浆管上，减少封堵结构在封堵完成后沿锚索和注浆管产生滑动的可能，且减小沿锚索孔与锚索缝隙、注浆孔与注浆管缝隙渗漏水的可能，同时外侧弹性结构的外表面设有抗滑移接触面，抗滑移接触面与围护结构之间的摩擦力可以平衡围护桩外侧的水压力，防止在水压力的作用下，封堵完成后的封堵结构沿锚索和注浆管产生滑动，同时外侧弹性结构的小端头最小直径大于围护结构的开孔直径，使封堵结构可以紧密的封堵在围护结构的开孔中，达到紧密封堵漏水以及防止封堵结构脱动的效果。
36.本发明采用弹性结构，可工厂制作，自重小，便于搬运和安装，具有通用性强，现场可实施性高的特点，在围护结构锚索施工过程中，若锚索出现渗漏水情况，可第一时间完成封堵止水，提高施工效率的同时保证围护结构及周边建构筑物安全。
附图说明
37.下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术作进一步地详细说明：
38.图1是封堵结构剖面示意图；
39.图2是封堵结构大端头处截面的示意图；
40.图3是封堵结构小端头处截面的示意图；
41.图4是基坑围护结构锚索支护体系剖面示意图。
42.附图标记：
43.1-封堵结构；11-内侧弹性结构；111-孔；1111-锚索孔；1112-注浆孔；12-外侧弹性结构；121-抗滑移接触面；13-支撑骨架；14-斜面；15-小端头；a-夹角；b-锚索钻孔倾角；2-围护桩；3-围护结构的开孔直径；41-锚索和注浆管；42-锚索腰梁；43-锚垫板；44-锚具。
具体实施方式
44.以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。
45.需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。
46.参照图1至图4，一种基坑围护结构锚索端头渗漏水封堵装置，包括封堵结构1，所述封堵结构1沿围护结构开孔方向进行封堵；所述封堵结构1为大端头被斜面14斜切而成的圆台结构，所述斜面14与所述封堵结构1的轴线成一夹角a，所述夹角a与锚索钻孔倾角b互余；通过锚索钻孔倾角b，可以确定封堵结构1的夹角a，进而确定封堵结构1的形状和尺寸，保证封堵结构1与围护结构锚索开孔紧密贴合，从而不影响锚索腰梁42施作及后续锚索张拉。
47.所述封堵结构1包括内侧弹性结构11、外侧弹性结构12和支撑骨架13，所述支撑骨架13设置在所述内侧弹性结构11和所述外侧弹性结构12之间；所述内侧弹性结构11和所述支撑骨架13为圆管状结构；且所述内侧弹性结构11、所述外侧弹性结构12和所述支撑骨架13均与所述封堵结构1同轴；
48.所述内侧橡胶结构11设有若干孔111，所述若干孔111包括锚索孔1111和注浆孔1112，所述锚索孔1111与锚索过盈配合，所述注浆孔1112与注浆管过盈配合；其中，封堵结构1结合弹性材料的可塑变形的特点，能够与锚索钻孔、锚索、注浆管紧密贴合。
49.所述外侧弹性结构12外表面设有抗滑移接触面121，所述抗滑移接触面121与所述围护结构之间的摩擦力可以平衡围护桩2外侧水压力；可防止基坑外侧地下水从锚索端头
封堵结构1与锚索钻孔、锚索、注浆管接触面处流出。
50.所述外侧弹性结构12小端头15最小外直径大于所述围护结构的开孔直径3。主要作用是满足封堵结构1紧密的封堵效果。
51.在一个实施例中，所述内侧弹性结构11为内侧橡胶结构，所述外侧弹性结构12为外侧橡胶结构。内侧橡胶结构具有可塑变形特点，锚索和注浆管41分别穿过锚索孔和注浆孔后与内侧橡胶结构紧密贴合。
52.在一个实施例中，所述锚索孔1111和注浆孔1112的内表面光滑。主要作用是方便锚索和注浆管41穿过和不影响后期锚索张拉。
53.在一个实施例中，所述锚索孔1111和所述注浆孔1112各设有若干个，所述锚索孔1111绕所述封堵结构1轴线呈等圆周阵列，所述注浆孔1112位于所述封堵结构1的轴线附近中间部位且沿所述封堵结构1轴线对称设置，所述锚索孔1111处于所述注浆孔1112的的外围。
54.在一个实施例中，所述锚索孔、所述注浆孔数量根据设计锚索根数、注浆管数量确定。参照图2和图3，在本实施例中，所述锚索孔1111有六个，所述注浆孔1112设有两个。
55.在一个实施例中，所述支撑骨架13为pvc支撑骨架。其中，pvc支撑骨架直径应小于围护结构的开孔直径3，pvc支撑骨架在封堵结构1中具有支撑作用，可更好的保证封堵结构1的整体强度和稳定性。
56.一种基坑围护结构锚索端头渗漏水封堵施工方法，包括以下步骤：
57.s1、确定所述封堵结构1的相关参数，并进行制作；
58.s2、现场围护结构钻孔施工工作；
59.s3、用所述封堵结构1对所述围护结构开孔进行封堵；
60.s4、完成后续施工工作。
61.在一个实施例中，所述s1步骤，包括以下步骤：
62.s11、确定所述锚索钻孔倾角b；然后根据所述锚索钻孔倾角b，确定所述夹角a；
63.s12、确定所述围护结构的开孔直径3；然后根据所述围护结构的开孔直径3，确定所述外侧弹性结构12的最小外径以及封堵结构1的尺寸；
64.s13、确定所述围护桩2外侧水头压力；然后根据所述围护桩2外侧水头压力，确定所述抗滑移接触面121的摩擦系数；
65.s14、进行工厂加工定制封堵结构1。
66.在一个实施例中，所述s2步骤，包括以下步骤：
67.s21、锚索钻孔施工，若在钻机钻进过程中，锚索钻孔口部出现漏水或涌水，需继续钻进至设计深度；
68.s22、完成钻孔并将锚索和注浆管送至设计深度。
69.在一个实施例中，所述s3步骤，包括以下步骤：
70.s31、待锚索和注浆管送至设计位置后，拔出跟进的定位钢套管；
71.s32、将所述封堵结构1，套在伸出所述围护结构的所述锚索和所述注浆管上；
72.s33、压缩所述外侧橡胶结构12使其变形，略小于所述围护结构的开孔直径3，推压所述封堵结构1使其端部与围护桩2内侧面平齐，待所述外侧橡胶结构恢复变形后，所述封堵结构1将与所述围护结构开孔、锚索、注浆管紧密贴合，达到封堵止水的效果。
73.在一个实施例中，所述s4步骤，包括以下步骤：
74.s41、待完成封堵止水后，可按照设计要求，继续完成注浆、施作锚索腰梁42、安装锚垫板43、锚具44以及张拉锚索等工作。
75.本发明主要目的是提供一种基坑围护结构锚索端头渗漏水封堵装置及施工方法，其特点在于根据锚索钻孔倾角b和围护结构的开孔直径3确定封堵结构1的形状和尺寸，可进行工厂制作，便于安装，不影响锚索后续施工工序。现场若出现锚索渗漏水，可最大限度缩短锚索渗漏水封堵时间，有利于控制地层严重失水，在基坑锚索渗漏水抢险方面可实施性高，具有显著的时效优势。
76.本发明所述的一种基坑围护结构锚索端头渗漏水封堵装置及施工方法的其它内容参见现有技术，在此不再赘述。
77.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。