預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心土釘及施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心土釘及施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在地下工程大踏步發(fā)展的今天，圍護(hù)結(jié)構(gòu)有待進(jìn)一步創(chuàng)新發(fā)展。目前圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要采用錨桿、土釘?shù)戎误w系，即將土體作用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)壓力通過錨桿、土釘傳遞給深層穩(wěn)定土體。土釘施工主要采用機(jī)械成孔，插入鋼筋、灌入漿液形成土釘，工藝簡單，存在對土體擾動大、土釘質(zhì)量難保證、承載力低、變形大等缺陷。土釘施工也常旋入空心螺旋鋼釘，經(jīng)注漿后形成土釘支護(hù)，浪費(fèi)鋼材。通常土釘施工過程中，易擾動周圍土體，一定程度降低了土體對土釘?shù)奈展饔?，不利于土釘作用的充分發(fā)揮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種對土體擾動小、抗裂性能好、承載力大、節(jié)約鋼材的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心土釘以及施工方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心土釘，其特征在于，包括土釘帽、土釘本體、端頭；該土釘本體為空心結(jié)構(gòu)，由土釘側(cè)壁圍繞形成土釘空心，該土釘側(cè)壁內(nèi)設(shè)有土釘縱筋，所述的土釘縱筋施加預(yù)應(yīng)力，所述的土釘帽與土釘本體為一體成型結(jié)構(gòu)，在土釘帽上設(shè)有通孔與與土釘空心相通；所述的端頭嵌入土釘空心；所述的土釘側(cè)壁上預(yù)留注漿孔，在土釘側(cè)壁的外側(cè)面還設(shè)有土釘螺旋葉片或楔形棱。
[0005]對于本發(fā)明的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心土釘，在制作過程中，土釘混凝土澆筑前，對土釘縱筋施加預(yù)應(yīng)力，待混凝土完成澆筑并達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的85%時釋放預(yù)應(yīng)力鋼筋。
[0006]作為優(yōu)選，土釘直徑為150mm~250mm。
[0007]在土釘側(cè)壁上每隔1.0m~l.5m預(yù)留2~3個注漿孔，便于進(jìn)行土釘側(cè)壁注漿。并在土釘側(cè)壁上預(yù)制土釘螺旋葉片或楔形棱。
[0008]所述的土釘帽與土釘本體采用普通混凝土、細(xì)石混凝土、水泥復(fù)合材料或PVC材料整體制作，并在混凝土或水泥復(fù)合材料中摻加碳纖維、鋼纖維等纖維材料。
[0009]所述的端頭單獨(dú)預(yù)制。
[0010]作為優(yōu)選，所述的土釘帽厚度不小于100mm。
[0011]作為優(yōu)選，所述的土釘空心直徑不大于100mm。
[0012]本發(fā)明還提供一種預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心土釘?shù)氖┕し椒?，步驟如下:
第一步:直接壓入或旋入預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心土釘，當(dāng)土釘壓入或旋入困難時，機(jī)械引孔，要求孔徑不大于土釘直徑的60% ;
第二步:將預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心土釘壓入或旋入引孔，土釘傾角5-25度斜向下； 第三步:用芯桿將端頭推離土釘Im以上，抽掉芯桿，插入鋼筋直抵端頭； 第四步:進(jìn)行土釘?shù)撞考皞?cè)壁注漿；
第五步:用素混凝土或土體填充土釘空心。
[0013]本發(fā)明還提供一種預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心土釘?shù)氖┕し椒?，步驟如下:
第一步:直接壓入或旋入土釘，當(dāng)土釘壓入或旋入困難時，機(jī)械引孔，要求孔徑不大于土釘直徑的60% ；
第二步:將預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心土釘壓入或旋入引孔，土釘傾角5-25度斜向下； 第三步:固定端頭，進(jìn)行土釘側(cè)壁注漿；
第四步:用芯桿將端頭推離土釘Im以上，抽掉芯桿，插入鋼筋直抵端頭，進(jìn)行土釘?shù)撞孔{；
第五步:用素混凝土或土體填充土釘空心。
[0014]作為優(yōu)選，土釘直徑為150mm~250mm。
[0015]作為優(yōu)選，所述的土釘帽厚度不小于100mm。
[0016]作為優(yōu)選，所述的土釘空心直徑不大于100mm。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:
1.對土體擾動小。土釘壓入或旋入土體，對周圍土體擾動小。即便土釘壓入前引孔，但因孔徑小于土釘直徑，且土釘采用壓入或旋入的方式進(jìn)入引孔，對周圍土體有較強(qiáng)擠密作用，大大降低施工對周圍土體的擾動。
[0018]2.抗裂性能好。混凝土中摻加纖維材料，提高了混凝土的抗拉強(qiáng)度及韌性。因預(yù)應(yīng)力鋼筋對混凝土施加了預(yù)應(yīng)力，提高了土釘?shù)目沽研阅堋?br>[0019]3.承載力大。因土釘本身螺旋葉片或楔形棱的存在加強(qiáng)了土釘與周圍土體的咬合作用，進(jìn)而加強(qiáng)了周圍土體對土釘?shù)奈展饔?。又因土釘端部及?cè)壁注漿體的存在，進(jìn)一步增強(qiáng)了深層穩(wěn)定土體對土釘?shù)奈展饔?，使土釘?shù)目箟杭翱拱纬休d力相比傳統(tǒng)土釘都有增大。
[0020]4.節(jié)約鋼材。因土釘采用預(yù)制混凝土制作，相比傳統(tǒng)鋼管土釘，節(jié)約了鋼材。
[0021]【附圖說明】:
圖1為施工流程圖；
圖2為引孔完成后的剖面示意圖；
圖3為預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心土釘旋入土體后的剖面示意圖；
圖4為推下端頭、抽掉芯桿、插入鋼筋后的剖面示意圖；
圖5為圖4中A-A剖面圖；
圖6為土釘端頭及側(cè)壁注漿完成后的的剖面示意圖；
圖7為土釘芯部填充完成后的剖面示意圖；
圖8為帶楔形棱的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心土釘推下端頭、抽掉芯桿、插入鋼筋后的剖面示意圖；
圖9為圖8中B-B剖面圖；
圖10帶楔形棱預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心土釘施工完成后的剖面示意圖；
圖11為固定端頭、抽掉芯桿、土釘側(cè)壁注漿完成后的剖面示意圖；
圖12為推下端頭、插入鋼筋、土釘?shù)撞孔{完成后的剖面示意圖。
[0022]1.引孔；2.圍護(hù)結(jié)構(gòu)；3.土釘帽；4.土釘側(cè)壁；5.預(yù)制土釘螺旋葉片；6.端頭；7.預(yù)留注漿孔；8.芯桿；9.鋼筋；10.土釘縱筋；11.土釘箍筋；12.楔形棱；13.土釘?shù)撞孔{體；14.土釘側(cè)壁注漿體；15.土釘芯部填充體。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0024]一種預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心土釘，包括土釘帽3、土釘本體、端頭6 ;該土釘本體為空心結(jié)構(gòu)，由土釘側(cè)壁4圍繞形成土釘空心，該土釘側(cè)壁4內(nèi)設(shè)有土釘縱筋10，所述的土釘縱筋10施加預(yù)應(yīng)力，所述的土釘帽3與土釘本體為一體成型結(jié)構(gòu)，在土釘帽上設(shè)有通孔與與土釘空心相通；所述的端頭嵌入土釘空心；所述的土釘側(cè)壁上預(yù)留注漿孔7，在土釘側(cè)壁的外側(cè)面還設(shè)有土釘螺旋葉片5