CN103061339B - 一种大直径土钉 - Google Patents
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Abstract
本发明属于基坑支护技术领域，特指一种大直径土钉，钢管的外表面周向均布有一组以上横向加劲钢条组，每组横向加劲钢条组包括有一根以上沿钢管外表面轴向间隔设置的横向加劲钢条，在每组横向加劲钢条之间组上设置有一根以上与钢管平行的纵向加劲钢条，在钢管上设置有注浆孔，钢管、横向加劲钢条与纵向加劲钢条外包裹有以钢管为转轴形成的圆柱体状的水泥土块，钢管及纵向加劲钢条的末端固接于钢筋混凝土面层，本发明用于各种喷锚土钉墙和复合土钉墙，能形成均匀水泥土、注浆体直径可控制、具有加劲加筋体、具有较高抗拔承载力、能抗压、抗弯和抗剪，可安全用于淤泥、淤泥质土及其他土层各种深度基坑的支护，工期较短，经济性较好。
Description
技术领域：
本发明属于基坑支护技术领域，特指一种土钉支护结构或包括土钉的复合支护结构的基本构件，特指一种大直径土钉。
背景技术：
基坑工程是保护地下空间明挖施工顺利进行和周边环境不受损害而采取的临时支护和土体加固工程。随着工程建设的发展，基坑越来越大、越来越深，在基础施工期间，在保证基坑周边建（构）筑物和基坑安全的前提下尽量减少基坑支护造价、缩短工期，成为工程技术人员的不懈追求。
软土自稳能力差，所以经常使用带通孔的钢管进行注浆形成土钉，但工艺过于简单、注浆体直径无法控制，土壤与水泥浆没有进行搅拌，土钉抗拔承载力低、变形大。其后发展的搅拌水泥土锚杆、搅拌式锚杆等土钉，在钢管前端设置若干叶片，并靠这些叶片切削搅拌土体，但叶片搅拌能力有限，土壤与水泥浆搅拌混合难以均匀、充分，仅有管壁的水泥浆与土层形成锚固体，注浆体直径仍旧无法控制，即使能实现一定程度的搅拌，但仅靠钢管抗拉、没有其他加劲加筋体，土钉筋材的抗拉能力又不够，抗拔承载力难以提高，不能抗压、抗弯和抗剪，导致难以安全可靠得用于软土基坑。
发明内容：
本发明的目的是提供一种能形成均匀水泥土、注浆体直径可控制、具有加劲加筋体、具有较高抗拔承载力、能抗压、抗弯和抗剪的大直径土钉。
本发明是这样实现的：
一种大直径土钉，钢管的外表面周向均布有一组以上的横向加劲钢条组，每组横向加劲钢条组包括有一根以上沿钢管外表面轴向间隔设置的横向加劲钢条，在每组横向加劲钢条组的后端的横向加劲钢条之间设置有一根以上的与钢管平行的纵向加劲钢条，在钢管上设置有注浆孔，钢管与横向加劲钢条之间、横向加劲钢条与纵向加劲钢条之间固接形成钢管骨架，在钢管、横向加劲钢条及纵向加劲钢条之外包裹有以钢管为转轴旋转搅拌形成的圆柱体状的水泥土块。
上述的钢管的末端、纵向加劲钢条的末端固接于钢筋混凝土面层内。
上述的水泥土块的成分是：每1000克土壤的纯水泥掺入量为：≥30克。
上述的钢管骨架的外侧缠绕有螺旋加劲钢条。
上述的螺旋加劲钢条为钢筋或钢条或窄钢板或钢绳或钢丝。
上述的横向加劲钢条为方形钢板或梯形钢板或L形钢板或T形钢板或干形钢板或异形钢板或上述的组合。
上述的每组横向加劲钢条组中的横向加劲钢条沿钢管外表面轴向间隔设置，在钢管的外表面周向均布有一组或两组或三组或四组。
上述的纵向加劲钢条为钢筋或钢条或窄钢板或钢绳或钢丝。
上述的纵向加劲钢条的长度≤钢管的长度。
上述的纵向加劲钢条设于每组横向加劲钢条组的横向加劲钢条的中部或外端部或同时位于中部和外端部。
本发明相比现有技术突出的优点是：
本发明所提供的一种大直径土钉，用于各种喷锚土钉墙和复合土钉墙，能形成均匀水泥土、注浆体直径大且可控制、具有加劲加筋体、具有较高抗拔承载力、能抗压、抗弯和抗剪，可安全用于淤泥、淤泥质土及其他土层各种深度基坑的支护，工期较短，经济性较好。
附图说明：
图1是本发明的使用状态图；
图2是图1A-A的剖面示意图，此时的横向加劲钢条组的横向加劲钢条为单个或多个，相邻横向加劲钢条组之间的夹角为180°，在横向加劲钢条的中部及外端部均设置有纵向加劲钢条；
图3是图1A-A的剖面示意图，此时的横向加劲钢条组的横向加劲钢条为单个或多个，相邻横向加劲钢条组之间的夹角为120°，在横向加劲钢条的外端部设置有纵向加劲钢条，在钢管骨架的外侧缠绕有螺旋加劲钢条；
图4是图1A-A的剖面示意图，此时的横向加劲钢条组的横向加劲钢条为单个或多个，相邻横向加劲钢条组之间的夹角为90°，在横向加劲钢条的中部及外端部均设置有纵向加劲钢条；
图5是本发明的钢管骨架的立体图之一，此时的横向加劲钢条组之间的夹角为180°，纵向加劲钢条设于横向加劲钢条外端部；
图6是本发明的钢管骨架的立体图之二，此时的横向加劲钢条组之间的夹角为180°，纵向加劲钢条设于横向加劲钢条的中部和外端部；
图7是本发明的方形平板式的横向加劲钢条设置在钢管上的主视图；
图8是图7的B-B剖视图；
图9是本发明的梯形平板式的横向加劲钢条设置在钢管上的主视图；
图10是图9的C-C剖视图；
图11是本发明的L形板式的横向加劲钢条设置在钢管上的主视图；
图12是图11的D-D剖视图；
图13是本发明的T形板式的横向加劲钢条设置在钢管上的主视图；
图14是图13的E-E剖视图。
图15是本发明的干形板式的横向加劲钢条设置在钢管上的主视图；
图16是图15的F-F剖视图。
具体实施方式：
下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—16：
一种大直径土钉，钢管10的外表面周向均布有一组以上的横向加劲钢条组，每组横向加劲钢条组包括有一根以上沿钢管10外表面轴向间隔设置的横向加劲钢条20，在每组横向加劲钢条组的横向加劲钢条20之间设置有一根以上的与钢管10平行的纵向加劲钢条30，钢管10与横向加劲钢条20之间、横向加劲钢条20与纵向加劲钢条30之间固接形成钢管骨架，在钢管10上设置有注浆孔40，在钢管10、横向加劲钢条20及纵向加劲钢条30之外包裹有以钢管10为转轴旋转搅拌形成的圆柱体状的水泥土块50，圆柱体状的水泥土块50的直径D≥250mm，横向加劲钢条20和纵向加劲钢条30在注浆时随着钢管10的旋转而切割、搅拌土壤，在水泥土凝结后横向加劲钢条20作为大直径土钉的横向加劲体，纵向加劲钢条30作为大直径土钉的纵向加劲体，所述的钢管10的末端101、纵向加劲钢条30的末端301固接于钢筋混凝土面层60内。
每组横向加劲钢条组上一一对应的横向加劲钢条20可设置在同一平面上，也可错开设置。
上述的水泥土块50的成分是：每1000克土壤的纯水泥掺入量为：≥30克。一般范围是70克-500克，也可在水泥浆中擅入添加剂，或将水泥改成石灰等其他能凝结的材料。
上述的钢管骨架的外侧缠绕有螺旋加劲钢条70，在水泥土凝结后螺旋加劲钢条70作为大直径土钉的螺旋箍筋。
上述的横向加劲钢条20为方形钢板或梯形钢板或L形钢板或T形钢板或干形钢板或异形钢板或上述的组合。
上述的每组横向加劲钢条组中的横向加劲钢条20沿钢管10外表面轴向等间隔或不等间隔设置，在钢管10的外表面周向均布有一组或两组或三组或四组，即相邻的两组横向加劲钢条组之间的夹角可为：180°或120°或90°。
上述的纵向加劲钢条30和螺旋加劲钢条70为钢筋或钢条或窄钢板或钢绳或钢丝。
上述的纵向加劲钢条30的长度≤钢管10的长度。纵向加劲钢条30设置在钢管后部的横向加劲钢条20之间，也可以贯穿每组横向加劲钢条组的所有横向加劲钢条20。
上述的纵向加劲钢条30设于每组横向加劲钢条组的横向加劲钢条20中部201或外端部202或同时位于中部201和外端部202。设置在横向加劲钢条20的外端部202的纵向加劲钢条30可以穿过横向加劲钢条20外端部202上的通孔设置，也可以设置在横向加劲钢条20外端部202的表面。
上述的钢管10的前端102为尖状封闭头。本实施例的注浆孔40位于紧挨钢管10的前端102的横向加劲钢条的后端。
上述的钢管10的外径为40mm—300mm，管壁厚度为2mm—20mm。
本发明可单独用于基坑支护，也可与水泥搅拌桩、木桩、微型桩等自由组合成各种复合结构用于基坑支护。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明的实施范围，故：凡依本发明的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种大直径土钉，其特征在于：钢管的外表面周向均布有一组以上的横向加劲钢条组，每组横向加劲钢条组包括有一根以上沿钢管外表面轴向间隔设置的横向加劲钢条，在每组横向加劲钢条组的横向加劲钢条之间设置有一根以上的与钢管平行的纵向加劲钢条，在钢管上设置有注浆孔，钢管与横向加劲钢条之间、横向加劲钢条与纵向加劲钢条之间固接形成钢管骨架，在钢管、横向加劲钢条及纵向加劲钢条之外包裹有以钢管为转轴旋转搅拌形成的圆柱体状的水泥土块，圆柱体状的水泥土块的直径D≥250mm，所述的钢管骨架的外侧缠绕有螺旋加劲钢条，所述的横向加劲钢条呈方形平板式或梯形平板式或L形板式或T形板式或干形板式。
2.根据权利要求1所述的一种大直径土钉，其特征在于：所述的钢管的末端、纵向加劲钢条的末端固接于钢筋混凝土面层内。
3.根据权利要求1所述的一种大直径土钉，其特征在于：所述的水泥土块的成分是：每1000克土壤的纯水泥掺入量为：≥30克。
4.根据权利要求1所述的一种大直径土钉，其特征在于：所述的螺旋加劲钢条为钢筋或钢条或窄钢板或钢绳或钢丝。
5.根据权利要求1所述的一种大直径土钉，其特征在于：所述的横向加劲钢条为方形钢板或梯形钢板或L形钢板或T形钢板或干形钢板或异形钢板或上述的组合。
6.根据权利要求1所述的一种大直径土钉，其特征在于：所述的每组横向加劲钢条组中的横向加劲钢条沿钢管外表面轴向间隔设置，在钢管的外表面周向均布有一组或两组或三组或四组。
7.根据权利要求1所述的一种大直径土钉，其特征在于：所述的纵向加劲钢条为钢筋或钢条或窄钢板或钢绳或钢丝。
8.根据权利要求1所述的一种大直径土钉，其特征在于：所述的纵向加劲钢条的长度≤钢管的长度。
9.根据权利要求1所述的一种大直径土钉，其特征在于：所述的纵向加劲钢条设于每组横向加劲钢条组的横向加劲钢条的中部或外端部或同时位于中部和外端部。
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