專利名稱：全螺紋纖維樹脂桿體土釘墻及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種土釘墻及其施工方法，特別是一種以全螺紋樹脂桿體代替鋼筋作為土釘主筋的土釘墻及其施工方法。
背景技術(shù)：
在基坑支護(hù)工程中，土釘墻支護(hù)是較為常用的支護(hù)方式，土釘一般選用螺紋鋼作為土釘主筋，土釘主筋與面層橫壓筋、鋼筋網(wǎng)采取焊接連接，然后噴射混凝土面層。此支護(hù)體系存在如下缺點(diǎn)(一)容易由于土釘鋼筋遭受腐蝕而失效；(二)加工桿體、砼面層需要采用焊接工藝；(三)土釘錨頭置于纊IOcm厚的混凝土面層內(nèi)，不能充分發(fā)揮混凝土面層與錨頭的共同受力作用；(四)埋置于土層中的鋼筋土釘在后期坑道工程開槽施工中形成了障礙，同時(shí)也不利于節(jié)約資源，增加了施工難度和處理費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種全螺紋纖維樹脂桿體土釘墻及其施工方法，要解決現(xiàn)有的土釘墻易銹蝕，使用周期短，后續(xù)坑道開槽施工難度大受力，不合理的技術(shù)問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種全螺紋纖維樹脂桿體土釘墻，包括邊坡土體，由混凝土漿噴射而成混凝土面層和土釘，所述土釘包括桿體、墊板和旋緊螺母，所述桿體插入邊坡土體內(nèi)，其與邊坡土體之間的縫隙內(nèi)注有桿外周漿體，所述桿體外端通過旋緊螺母擰緊，所述墊板墊在旋緊螺母和混凝土面層之間，所述邊坡土體外表面敷設(shè)有鋼筋網(wǎng)，所述混凝土面層包裹鋼筋網(wǎng)，所述桿體為全螺紋纖維樹脂桿體，其位于混凝土面層內(nèi)區(qū)段上部設(shè)置有輔助加強(qiáng)筋，下部設(shè)置有通長(zhǎng)的橫壓筋，所述旋緊螺母為樹脂螺母，所述墊板為樹脂材料注成的加肋型樹脂墊板，其緊貼混凝土面層的外表面，所述全螺紋纖維樹脂桿體位于邊坡土體孔部分間隔套有環(huán)形定位器。所述全螺紋纖維樹脂桿體位于邊坡土體孔內(nèi)部分的靠近末端部分安裝有擴(kuò)大頭， 所述擴(kuò)大頭由一對(duì)夾緊螺母之間夾鋼圓環(huán)形成。所述全螺紋纖維樹脂桿體露出邊坡土體不少于20cm。所述全螺紋纖維樹脂桿體的直徑> 18mm。所述輔助加強(qiáng)筋的長(zhǎng)度不少于25cm。所述輔助加強(qiáng)筋和橫壓筋關(guān)于土釘桿體對(duì)稱設(shè)置，且均與鋼筋網(wǎng)綁扎為一體連接。所述加肋型樹脂墊板為外環(huán)和內(nèi)環(huán)軸心重合錯(cuò)層疊套而成，所述外環(huán)和內(nèi)環(huán)之間通過間隔設(shè)置的連系肋拉結(jié)，所述內(nèi)環(huán)的內(nèi)徑與全螺紋纖維樹脂桿體的外徑相等。
所述的全螺紋纖維樹脂桿體土釘墻的施工方法，步驟如下 步驟一，在邊坡土體上開挖工作面，并修整坡面；步驟二，通過測(cè)量放線確定土釘?shù)目孜唬?步驟三，人工或機(jī)械成孔；
步驟四，將全螺紋纖維樹脂桿體插入孔中，并向孔內(nèi)注水泥漿形成桿外周漿體； 步驟五，在邊坡土體外表面綁扎、固定鋼筋網(wǎng)、橫壓筋和輔助加強(qiáng)筋； 步驟六，噴射混凝土形成混凝土面層，將孔口處面層刮抹平整； 步驟七，在噴射混凝土面層初凝前將加肋型樹脂墊板按壓至與混凝土面層接觸緊密， 全螺紋纖維樹脂桿體外端通過旋緊樹脂螺母擰緊保證加肋型樹脂墊板壓放牢固； 步驟八，養(yǎng)護(hù)混凝土面層，準(zhǔn)備下部工作面的開挖。所述步驟四中，所述全螺紋纖維樹脂桿體在插入孔之前，其伸于邊坡土體孔內(nèi)部分間隔套有環(huán)形定位器或同時(shí)在靠近末端部分安裝擴(kuò)大頭。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果
本發(fā)明的土釘桿體、螺母和墊板均為樹脂材料，與鋼筋土釘相比，它具有易切割、抗腐蝕、抗拉強(qiáng)度高、重量輕、耐電磁、造價(jià)低等特點(diǎn)，可按照設(shè)計(jì)要求直接在廠家加工成型，正常條件下無需進(jìn)行二次加工，節(jié)省了由此所耗費(fèi)的電能、五金、機(jī)械費(fèi)及人工費(fèi)等。同時(shí)全螺紋纖維樹脂桿體土釘易于切割，而且在切割過程不產(chǎn)生火花，避免了火災(zāi)隱患，也適用于后期坑道的開挖與樁機(jī)施工，避免了抱、卡機(jī)械鉆桿的現(xiàn)象，極大的降低了處理費(fèi)用。全螺紋纖維樹脂桿體土釘具有高度耐腐性，能長(zhǎng)期保持性能穩(wěn)定，不發(fā)生腐蝕，更能滿足在潮濕環(huán)境下長(zhǎng)期使用的要求。本發(fā)明所述全螺紋纖維樹脂桿體土釘墻工藝土釘頭部墊板螺母位于面層外部，受力更合理，通過施加擰緊力，使墊板與混凝土面層接觸緊密，從而使土釘與混凝土面層充分發(fā)揮作用，有效控制邊坡位移。本發(fā)明所述土釘墻的增強(qiáng)型土釘末端設(shè)置圓環(huán)擴(kuò)大頭，兩頭用螺母鎖定，從而保證桿體與水泥漿之間的握裹力，提高土釘承載力，實(shí)現(xiàn)土釘墻在土質(zhì)較差土體內(nèi)的較好應(yīng)用。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于土體邊坡支護(hù)。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A處詳。圖3是增強(qiáng)型土釘結(jié)構(gòu)圖。圖4是土釘墻正視圖。圖5是橫壓筋與輔助加強(qiáng)筋相對(duì)位置關(guān)系圖。圖6是加肋型樹脂墊板詳圖。圖7是本發(fā)明施工流程圖。附圖標(biāo)記1 一土釘、1. 1 一全螺紋纖維樹脂桿體、1. 2 一樹脂螺母、2 —擴(kuò)大頭、 2. 1 一夾緊螺母、2. 2 一鋼圓環(huán)、3 —環(huán)形定位器、4 一鋼筋網(wǎng)、5 —輔助加強(qiáng)筋、6 —橫壓筋、 7 一加肋型樹脂墊板、7. 1 一外環(huán)、7. 2 —內(nèi)環(huán)、7. 3 一連系肋、8 —桿外周漿體、9 一混凝土面層、10 —邊坡土體。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例參見圖1、圖2和圖4所示，一種全螺紋纖維樹脂桿體土釘墻，包括邊坡土體10，由混凝土漿噴射而成混凝土面層9和土釘1，所述土釘1包括桿體、墊板和旋緊螺母， 所述桿體插入邊坡土體10內(nèi)，其與邊坡土體10之間的孔隙內(nèi)注有桿外周漿體8，所述桿體外端通過旋緊螺母擰緊以固定墊板，所述墊板墊在旋緊螺母和混凝土面層9之間，所述邊坡土體10外表面敷設(shè)有鋼筋網(wǎng)4，所述混凝土面層10包裹鋼筋網(wǎng)4，其特征在于所述桿體為全螺紋纖維樹脂桿體1. 1，其位于混凝土面層9內(nèi)區(qū)段上部設(shè)置有輔助加強(qiáng)筋5，下部設(shè)置有通長(zhǎng)的橫壓筋6，所述旋緊螺母為樹脂螺母1. 2，所述墊板為樹脂材料注成的加肋型樹脂墊板7，其緊貼混凝土面層9的外表面，所述全螺紋纖維樹脂桿體1. 1位于邊坡土體孔內(nèi)部分間隔套有環(huán)形定位器3。所述全螺紋纖維樹脂桿體1. 1露出邊坡土體10不少于20cm。 所述全螺紋纖維樹脂桿體1. 1的直徑> 18mm。其中，帶擴(kuò)大頭的土釘參見圖3，所述全螺紋纖維樹脂桿體1. 1伸入邊坡土體10區(qū)段的靠近末端部分安裝擴(kuò)大頭2，所述擴(kuò)大頭2由一對(duì)夾緊螺母2. 1之間夾鋼圓環(huán)2. 2形成。其中，鋼筋布置參見圖5，所述輔助加強(qiáng)筋5和橫壓筋6關(guān)于土釘桿體對(duì)稱設(shè)置，且均與鋼筋網(wǎng)4綁扎為一體連接。所述輔助加強(qiáng)筋5的長(zhǎng)度不少于25cm。其中，加肋型樹脂墊板7的具體形狀參見圖6，所述加肋型樹脂墊板7為外環(huán)7. 1 和內(nèi)環(huán)7. 2軸心重合錯(cuò)層疊套而成，所述外環(huán)7. 1和內(nèi)環(huán)7. 2之間通過間隔設(shè)置的連系肋 7. 3拉結(jié)，所述內(nèi)環(huán)7. 2的內(nèi)徑與全螺紋纖維樹脂桿體1. 1的外徑相等。
上述全螺紋纖維樹脂桿體土釘墻的施工方法，參見圖7，具體步驟如下 步驟一，在邊坡土體10上開挖工作面，并修整坡面；土釘支護(hù)應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定的坡度逐步開挖，防止超挖或欠挖，并及時(shí)修整邊坡。在未完成上步作業(yè)面的支護(hù)以前，不得進(jìn)行下一層深度開挖。當(dāng)基坑面積較大時(shí)，允許在距離四周邊坡8 IOm的基坑中部自由開挖，但應(yīng)注意與分層作業(yè)區(qū)的開挖相協(xié)調(diào)。坡面應(yīng)平整，在坡面噴射混凝土支護(hù)前，應(yīng)清除坡面虛土，并控制好坡度；
步驟二，通過測(cè)量放線確定土釘1的孔位；
步驟三，人工或機(jī)械成孔；土釘成孔采用的機(jī)具應(yīng)適合土層的特點(diǎn)，在容易塌孔的土體中鉆孔時(shí)應(yīng)采用鉆機(jī)成孔；
步驟四，檢查孔深、孔徑、桿體長(zhǎng)度合格后，及時(shí)插入桿體和注漿管至距孔底250mm 500mm處，并堵孔向孔內(nèi)注桿外周漿體8。土釘桿體沿長(zhǎng)度方向每間隔2. Om設(shè)置一個(gè)定位器，內(nèi)環(huán)直徑根據(jù)桿體直徑而定，使土釘居于錨孔中心，定位器材料可采用樹脂材料。桿體入孔后在孔口處預(yù)留20cm長(zhǎng)度作為托盤承載段；孔內(nèi)注漿時(shí)應(yīng)注意以下問題(a)注漿前應(yīng)將孔內(nèi)殘留或松動(dòng)的雜土清除干凈，注漿采用低壓注漿方式，壓力約0. 4 0. 6Mpa。注漿開始或中途停止超過30min時(shí)，應(yīng)用水或稀水泥漿潤(rùn)滑注漿泵及其管路；(b)對(duì)于水平鉆孔，采用壓力注漿，壓力約1 2Mpa，注漿管一般插至距孔底，在注漿前與土釘桿體同時(shí)送入孔中；(c)注漿材料宜選用水泥漿或水泥砂漿；水泥漿的水灰比宜為0. 5，水泥砂漿配合比宜為1. 1 1. 2 (重量比)，水灰比宜為0. 38 0. 45 ；在開始注漿前或停歇后再作業(yè)時(shí)， 須用水沖洗管路；(d)注漿時(shí)，孔口部位宜設(shè)置止?jié){塞及排氣管；每次向孔內(nèi)注漿時(shí)實(shí)際注漿量必須超過孔的體積；如土層性質(zhì)較差，常規(guī)土釘做法不能保證土釘抗拉承載力，可采取承載力增強(qiáng)措施，同時(shí)在靠近末端部分安裝擴(kuò)大頭2再將桿體下入孔內(nèi)并注漿； 步驟五，在邊坡土體10外表面綁扎、固定鋼筋網(wǎng)4、橫壓筋6和輔助加強(qiáng)筋5 ； 步驟六，噴射混凝土形成混凝土面層9，將孔口處面層刮抹平整；此工序在實(shí)施過程中注意以下問題(A)噴射前在坡面做噴射混凝土厚度標(biāo)記；(B)將Φ6. 5的鋼筋編成網(wǎng)片， 用插入土中的鋼筋固定。鋼筋網(wǎng)片均應(yīng)與上部搭接，給下步留茬，鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度應(yīng)不小于一個(gè)網(wǎng)格邊長(zhǎng)；(C) 土釘前端在桿體下方設(shè)置一根通長(zhǎng)的橫壓筋，上方設(shè)置一根約25cm 長(zhǎng)的輔助加強(qiáng)筋，并保持桿體居中，見圖5. 1. 2，壓筋選用直徑Φ 14以上的螺紋鋼，并要與鋼筋網(wǎng)片綁扎牢固，以保證土釘前端的鋼筋混凝土面層有足夠的強(qiáng)度，能夠承受擰緊螺母所施加的擰緊力，并將應(yīng)力均勻的分布擴(kuò)散至整個(gè)鋼筋混凝土面層；(D)噴射混凝土的射距宜在0.6 1.0m范圍內(nèi)，并自上而下噴射，射流方向應(yīng)垂直指向噴射面，在鋼筋部位應(yīng)先噴填鋼筋后方，然后噴填前方，防止在鋼筋背面出現(xiàn)空隙；(E)當(dāng)噴射混凝土厚度超過 120mm時(shí)，應(yīng)分二次噴射，每次噴射厚度宜為50 70mm。當(dāng)下步噴射混凝土前，應(yīng)仔細(xì)清除預(yù)留施工縫接合面上的浮漿層，并噴水使之潮濕；(F) 土釘前端的混凝土面層應(yīng)刮抹平整， 在面層混凝土初凝前，將墊板按壓至與面層接觸緊密，必要時(shí)應(yīng)在墊板與混凝土面層之間充填水泥砂漿，以保證墊板與混凝土面層充分接觸；
步驟七，在噴射混凝土面層初凝前將加肋型樹脂墊板按壓至與混凝土面層接觸緊密， 全螺紋纖維樹脂桿體外端通過旋緊樹脂螺母擰緊保證加肋型樹脂墊板壓放牢固；為防止墊板與桿體互相制約，墊板壓放時(shí)應(yīng)確保墊板與桿體互相垂直，螺母應(yīng)擰緊8扣以上，確保全螺紋纖維增強(qiáng)樹脂桿體土釘具有主動(dòng)約束坡體變形的作用。螺母擰緊后，應(yīng)將超出螺母端部的多余桿體鋸掉，以桿體伸出面層的長(zhǎng)度在8cm IOcm以內(nèi)為宜；
步驟八，養(yǎng)護(hù)混凝土面層9，準(zhǔn)備下部工作面的開挖，為防止錨頭損壞土釘失效，在下步土方開挖時(shí)，應(yīng)注意保護(hù)已施工完畢的錨頭必要時(shí)可作混凝土帽封閉外露錨頭。
權(quán)利要求
1.一種全螺紋纖維樹脂桿體土釘墻，包括邊坡土體(10)，由混凝土漿噴射而成混凝土面層(9)和土釘(1)，所述土釘(1)包括桿體、墊板和旋緊螺母，所述桿體插入邊坡土體(10) 內(nèi)，其與邊坡土體(10)之間的縫隙內(nèi)注有桿外周漿體(8)，所述桿體外端通過旋緊螺母擰緊，所述墊板墊在旋緊螺母和混凝土面層(9)之間，所述邊坡土體(10)外表面敷設(shè)有鋼筋網(wǎng)(4)，所述混凝土面層(10)包裹鋼筋網(wǎng)(4)，其特征在于所述桿體為全螺紋纖維樹脂桿體(1. 1)，其位于混凝土面層(9)內(nèi)區(qū)段上部設(shè)置有輔助加強(qiáng)筋(5)，下部設(shè)置有通長(zhǎng)的橫壓筋(6)，所述旋緊螺母為樹脂螺母(1.2)，所述墊板為樹脂材料注成的加肋型樹脂墊板(7)，其緊貼混凝土面層(9)的外表面，所述全螺紋纖維樹脂桿體(1.1)位于邊坡土體孔部分間隔套有環(huán)形定位器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全螺紋纖維樹脂桿體土釘墻，其特征在于所述全螺紋纖維樹脂桿體(1. 1)位于邊坡土體(10)孔內(nèi)部分的靠近末端部分安裝有擴(kuò)大頭(2)，所述擴(kuò)大頭(2)由一對(duì)夾緊螺母(2. 1)之間夾鋼圓環(huán)(2. 2)形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全螺紋纖維樹脂桿體土釘墻，其特征在于所述全螺紋纖維樹脂桿體(1. 1)露出邊坡土體(10)不少于20cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全螺紋纖維樹脂桿體土釘墻，其特征在于所述全螺紋纖維樹脂桿體(1. 1)的直徑彡18mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全螺紋纖維樹脂桿體土釘墻，其特征在于所述輔助加強(qiáng)筋 (5)的長(zhǎng)度不少于25cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全螺紋纖維樹脂桿體土釘墻，其特征在于所述輔助加強(qiáng)筋 (5)和橫壓筋(6)關(guān)于土釘桿體對(duì)稱設(shè)置，且均與鋼筋網(wǎng)(4)綁扎為一體連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全螺紋纖維樹脂桿體土釘墻，其特征在于所述加肋型樹脂墊板(7)為外環(huán)(7. 1)和內(nèi)環(huán)(7. 2)軸心重合錯(cuò)層疊套而成，所述外環(huán)(7. 1)和內(nèi)環(huán)(7. 2)之間通過間隔設(shè)置的連系肋(7. 3)拉結(jié)，所述內(nèi)環(huán)(7. 2)的內(nèi)徑與全螺紋纖維樹脂桿體(1. 1) 的外徑相等。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求1 7所述的全螺紋纖維樹脂桿體土釘墻的施工方法，其特征在于步驟如下步驟一，在邊坡土體(10)上開挖工作面，并修整坡面； 步驟二，通過測(cè)量放線確定土釘(1)的孔位； 步驟三，人工或機(jī)械成孔；步驟四，將全螺紋纖維樹脂桿體(1. 1)插入孔中，并向孔內(nèi)注水泥漿形成桿外周漿體(8)；步驟五，在邊坡土體(10)外表面綁扎、固定鋼筋網(wǎng)(4)、橫壓筋(6)和輔助加強(qiáng)筋(5)； 步驟六，噴射混凝土形成混凝土面層(9)，將孔口處面層刮抹平整； 步驟七，在噴射混凝土面層(9)初凝前將加肋型樹脂墊板(7)按壓至與混凝土面層(9) 接觸緊密，全螺紋纖維樹脂桿體(1. 1)外端通過旋緊樹脂螺母擰緊保證加肋型樹脂墊板 (7)壓放牢固；步驟八，養(yǎng)護(hù)混凝土面層(9)，準(zhǔn)備下部工作面的開挖。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的全螺紋纖維樹脂桿體土釘墻的施工方法，其特征在于所述步驟二中，所述土釘(1)的全螺紋纖維樹脂桿體(1.1)在插入孔之前，其伸于邊坡土體孔內(nèi)部分間隔套有環(huán)形定位器(3 )或同時(shí)在靠近末端部分安裝擴(kuò)大頭(2 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全螺紋纖維樹脂桿體土釘墻及其施工方法，土釘墻的土釘桿體為全螺紋纖維樹脂桿體，其位于混凝土面層內(nèi)區(qū)段上部設(shè)置有輔助加強(qiáng)筋，下部設(shè)置有通長(zhǎng)的橫壓筋，所述旋緊螺母為樹脂螺母，所述墊板為樹脂材料注成的樹脂墊板，其緊貼混凝土面層的外表面，所述全螺紋纖維樹脂桿體伸入邊坡土體內(nèi)部分上間隔套有環(huán)形定位器。本發(fā)明與已有的土釘墻相比，施工簡(jiǎn)便、節(jié)能降耗，樹脂桿體的應(yīng)用范圍更廣，桿體端部的螺母和墊板位于混凝土面層外，受力更合理。同時(shí)可根據(jù)工程實(shí)際，在桿體位于邊坡內(nèi)設(shè)置擴(kuò)大頭，形成增強(qiáng)型擴(kuò)大頭土釘，可塑性強(qiáng)。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于邊坡土釘墻工藝的施工。
文檔編號(hào)E02D17/20GK102352630SQ201110254679
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者倪曉榮, 朱繼永, 李哲琳, 米厚天 申請(qǐng)人:中國(guó)新興建設(shè)開發(fā)總公司