[发明专利]保持冻土边坡稳定的框架通风冷却锚管结构及施工方法

权利要求书

1.保持冻土边坡稳定的框架通风冷却锚管结构，其结构由横梁（1）、立柱（2）、护面（7）、通风锚管（8）和碎石（18）构成，其特征在于通风锚管（8）是由用于通风的通风管（9）和设于通风管（9）内的用于压力注浆及锚固的锚管（10）构成；通风管（9）周围带有通风孔（11）、两端用角钢（13）与金属定位环（12）连接， 并在通风管（9）外面包裹密目纱布（14）；锚管（10）是由前段带有螺纹（15）、后端周围带有出浆孔（16）的钢管构成；横梁（1）、立柱（2）、护面（7）和通风锚管（8）构成空间结构体系，通风锚管（8）穿过横梁（1）与立柱（2）的交叉部位；在通风管（9）外铺设一层用于空气对流的碎石（18），在锚管（10）内压力注入水泥锚固剂（17），用锚具（19）和法兰盘（20）将通风锚管（8）锚定在横梁（1）与立柱（2）的交叉部位；在横梁（1）与立柱（2）构成的框格之间埋设排水管（5）和施作护面（7）；框架所受的土压力通过锚具（19）传至通风锚管（8），并由通风锚管（8）锚固在冻结良好的稳定地层中。

2.根据权利要求1所述的保持冻土边坡稳定的框架通风冷却锚管结构，其特征在于通风锚管（8）在水平面下倾角为15°~30°。

3.根据权利要求1所述的保持冻土边坡稳定的框架通风冷却锚管结构，其特征在于：通风管（9）为钢管或钢板网卷成的圆筒，直径为80mm~100mm、厚度为2mm~4mm，长度为2m~4m；通风孔（11）的直径为5mm~8mm，间距为20mm~30mm；定位金属环（12）的直径为40mm~55mm。

4.根据权利要求1所述的保持冻土边坡稳定的框架通风冷却锚管结构，其特征在于：锚管（10）为前段带有螺纹（15），后段周围带有出浆孔（16）的钢管；锚管（10）直径为30mm~40mm、厚度为3mm~5mm，长度为4m~7m；出浆孔（16）的直径为3mm~6mm、间距为50mm~80mm；螺纹段的长度30mm~50mm，出浆孔段的长度2m~3m。

5.根据权利要求1所述的保持冻土边坡稳定的框架通风冷却锚管结构，其特征在于：碎石（18）的粒径为20mm~30mm，碎石层厚度为80mm~100mm。

6.根据权利要求1所述的保持冻土边坡稳定的框架通风冷却锚管结构，其特征在于：排水管（5）的周围带有排水孔（6）；排水管（5）的直径为30mm~40mm，长度为2m~3m，排水孔（6）的直径为5mm~8mm，间距为20mm~30mm；排水管（5）在水平面上倾角为0°~5°。

7.根据权利要求1所述的保持冻土边坡稳定的框架通风冷却锚管结构，其特征在于：排水管（5）和通风管（9）的外面包裹密目纱布，其目数为100~150目。

8.根据权利要求1所述的保持冻土边坡稳定的框架通风冷却锚管结构，其特征在于：法兰盘（20）由金属材料构成，内环直径为40mm~50mm， 外环直径为200mm~220mm。

9.根据权利要求1所述的保持冻土边坡稳定的框架通风冷却锚管结构，其特征在于：护面（7）为植被或砌筑抛石。

10.保持冻土边坡稳定的框架通风锚管结构的施工方法，其步骤为：

（1）制作通风锚管（8）：在钢管周围钻通风孔（11）制成通风管（9），直径为80mm~100mm、厚度为2mm~4mm，长度为2m~4m；通风孔（11）直径为5mm~8mm，间距为20mm~30mm；或用厚度为2mm~4mm的钢板网卷成直径为80mm~100mm的圆筒制成通风管（9），网孔直径为5mm~8mm；通风管（9）的两端用角钢（13）与定位金属环（12）连接，并在通风管（9）外面包裹密目纱布（14）；在钢管的前段车削螺纹（15）、后段周围钻出浆孔（16）制成锚管（10）；锚管（10）的直径为30mm~40mm，厚度为3mm~5mm，长度为4m~7m；出浆孔（16）的直径为3mm~6mm、间距为50mm~80mm；螺纹段的长度为30mm~50mm，出浆孔段的长度为2m~3m；锚管（10）穿过通风管（9）内的定位金属环（12）构成通风锚管（8）；

（2）制作法兰盘（20）：用金属材料制作内环、外环和连接，内环直径为40mm~50mm， 外环直径为200mm~220mm；

（3）放线及定位：首先根据工程设计用全站仪进行放线，其次开挖边坡，之后用全站仪定位排水管（5）和通风锚管（8）施设位置；

（4）施工通风锚管（8）及填充碎石（18）：在冻土层中开设孔洞（22），将通风锚管（8）放置于孔洞（22）内，并在锚管（10）内压力注入水泥锚固剂（17），使其从出浆孔（16）渗出，形成锚固体；在通风锚管（8）和孔洞（22）之间填充碎石（18），碎石（18）的粒径为20mm~30mm；

（5）浇注压顶冠梁（3）、横梁（1）和立柱（2）：在第一根立柱（2）和第一排横梁（1）的设计位置处支模，在支模而成的槽内绑扎横梁（1）、立柱（2）的钢筋骨架并浇筑混凝土；（6）待横梁（1）、立柱（2）的混凝土强度达到85%以上时对通风锚管（8）进行预应力张拉，用锚具（19）和法兰盘（20）将通风锚管（8）锚定,并在锚具（19）和法兰盘（20）之间安放通风的钢丝网（21）；

（7）施工排水管（5）和护面（7）：在冻土层中开设孔洞，将包裹有密目纱布（14）的排水管（5）放置于孔洞中；在横梁（1）和立柱（2）构成的框格内种植植被或砌筑抛石；

（8）按照第（3）步骤、第4）步骤、第（5）步骤、第（6）步骤、第（7）步骤施工下一个工作面的通风锚管（7）、填充碎石（18）、横梁（1）、立柱（2）、排水管（5）和护面（7），并完成各层通风锚管（8）的张拉与锚固；

（9）按照第（5）步骤的工序施工立柱（2）至立柱（2）的底端，在立柱（2）的底端设计位置处施工横梁（1），施工其余通风锚管（8）、填充碎石（18）、排水管（5）和护面（7）并完成相应工序；

（10）在立柱（2）的底端对应位置处制作基础桩（4）：在开设的桩孔内放入钢筋笼，将立柱（2）的底端外伸钢筋和基础桩（4）内钢筋焊接连接，浇注基础桩（4）。