CN104947684B - 一种基于装配式可回收工艺土钉墙支护的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及土木工程领域中一种基于装配式可回收工艺土钉墙支护的施工方法，这种支护结构由可回收土钉、装配式预制面板组成，通过在坡面上以多条直线的形式设置多个节点，在节点上设置土钉，在相邻节点之间设置龙骨，在多条直线之间安装面板，基坑逐层开挖至坑底，逐层设置多个节点、土钉、龙骨和面板，完成装配式土钉墙支护的施工；支护材料拆卸、回收。基坑功能完成之后逐层拆除面板、龙骨、节点和土钉，实现支护材料的回收及重复利用。本发明可实现装配式施工，支护材料的工厂化加工，以及支护材料的可回收和重复利用，达到绿色环保的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于装配式可回收工艺土钉墙支护的施工方法。
背景技术
土钉墙支护是基坑、边坡工程中一种常用支护技术，由土钉、钉间土体、面层共同组成受力结构，传统做法为先施工土钉后挂网喷面。目前土钉做法一般为成孔后放入钢筋，然后注浆，土钉杆体一般采用钢筋，还有一种做法就是直接击入钢管作为土钉。面层做法目前基本上是在坡面绑扎钢筋网，然后喷射混凝土。这样做的结果是基坑回填后材料不能回收，直接埋入地下，不仅造成材料浪费，而且对地质环境造成污染，同时，已施工土钉可能成为周边新建地下工程施工的障碍，影响后续地下空间开发。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种稳定性高的基于装配式可回收工艺土钉墙支护的施工方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
该装配式可回收土钉墙支护由可回收土钉、预制混凝土面板、面板连接龙骨与土钉端头节点组成；土钉分层施工完成后，强化土钉端部节点，节点再与连接龙骨连接，然后安装预制混凝土面板，这样就完成装配式土钉墙的施工工作；基坑开挖至基底，地下结构施工完毕，基坑逐步回填，此时，先行拆卸混凝土面板，然后拆下连接龙骨，解除土钉端头节点，回收土钉。至此安装和回收形成一个循环。
一种基于装配式可回收工艺土钉墙支护的施工方法，包括以下步骤：
(1)通过在坡面上以多条直线的形式设置多个节点，在节点上设置土钉，在相邻节点之间设置龙骨，在多条直线之间安装面板，基坑逐层开挖至坑底，逐层设置多个节点、土钉、龙骨和面板，完成装配式土钉墙支护的施工；
(2)支护材料拆卸、回收。
步骤(1)中所述装配式土钉墙的支护的具体步骤如下：
(1-1)按照设计抗拉、抗拔承载力要求选择相应的土钉，并进行现场的拉拔试验，确定土钉需要满足的实际要求，选择施工用的土钉；
(1-2)将土钉端头从节点的中间穿过，形成土钉端头节点，节点采用钢板焊接而成；
(1-3)将土钉端头节点设置在坡面上，设置节点的翼缘与坡面平行；
(1-4)在设定范围内，横向和纵向设置多个土钉端头节点，布置方式如步骤(1-2)到(1-3)；
(1-5)在相邻两个土钉端头节点的中间设置多个龙骨，龙骨与土钉端头节点的翼缘连接，龙骨与龙骨连接，并且龙骨与两个土钉端头节点连成一条直线；
(1-6)固定多个面板：在龙骨与龙骨的连接处，在龙骨的上下两个面分别设置第一钢板和第二钢板，分别在第一钢板、第二钢板和龙骨的翼缘上预先钻孔，然后利用螺栓将面板的一端固定在第一钢板和龙骨的翼缘之间；在龙骨的其他地方，不需要设置第二钢板，如此设置多个紧挨的面板；
(1-7)在面板与面板、面板与龙骨的连接处采用密封胶密封；
(1-8)继续开挖基坑，继续如步骤(1-2)到(1-7)设置多个龙骨和多个土钉端头节点，并安装面板。
步骤(2)中支护材料拆卸、回收的具体步骤如下：
(2-1)逐层拆卸面板；
(2-2)拆卸龙骨；
(2-3)拆卸节点；
(2-4)回收土钉；
进一步地，节点的翼缘呈十字型。
进一步地，龙骨采用T型钢，T型钢通过螺栓与节点的翼缘连接。
进一步地，将节点安装在坡面上时，所述土钉的端头通过专用锚头与所述节点固定。
进一步地，面板采用预制混凝土面板。
进一步地，在所述面板中配单层双向钢筋网，钢筋网端部与薄钢板焊接，面板的端部覆盖铁皮，用于可以防止面板端部在安装及拆卸过程中发生破坏，面板端部预留螺栓孔。
进一步地，土钉为可回收土钉。
根据所述的一种基于装配式可回收工艺的土钉墙施工方法，最终土钉墙的形状呈多条平行的直线之间固定有多块面板的形状。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)所有支护结构构件都可以进行工厂化加工，可组装进行施工；
2)实现支护材料的可回收及重复利用，这样可以节省资源，节约施工成本，此外支护材料不会留在地下；
3)通过在节点之间设置龙骨，加强了整个支护的结构强度；在节点形成的直线之间设置面板，相比于整块的面板来说，结构强度增强，相比于直接喷射混凝土的做法，该面板实现回收；
4)该支护方法简单方便，采用逐层开完逐层安装的方式，安装后可靠性高。
附图说明
图1是本发明装配式可回收土钉墙支护方法结构示意图。
图2是本发明所用可回收非注浆土钉。
图3(a)是土钉端头节点平面图。
图3(b)是土钉端头节点侧面剖面图。
图4是节点与土钉连接做法及在坡面的位置。
图5(a)是T型钢与T型钢的连接处做法立面。
图5(b)是T型钢与T型钢的连接处做法竖直方向的剖视图。图6是面板与T型钢龙骨连接做法。
图6是T型钢与面板连接示意图。
图7是预制混凝土面板端头做法。
图8是预制混凝土面板做法。
其中：1.土钉端头节点，2.龙骨，3.面板，4.专用锚头，5.土钉，6.节点，7.螺栓，8.第一钢板，9.第二钢板，10.双向钢筋网，11.薄钢板，12.螺栓孔，13.铁皮。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
一种基于装配式可回收工艺土钉墙支护的施工方法，包括下述步骤：
(1)通过在坡面上以多条直线的形式设置多个节点6，在节点6上设置土钉5，在相邻节点6之间设置龙骨2，在多条直线之间安装面板3，基坑逐层开挖至坑底，逐层设置多个节点、土钉、龙骨和面板，完成装配式土钉墙支护的施工；
(2)支护材料拆卸、回收。
步骤(1)中所述装配式土钉墙的支护的具体步骤如下：
(1-1)按照设计抗拉、抗拔承载力要求选择相应的土钉5，并进行现场的拉拔试验，确定土钉5需要满足的实际要求，选择施工用的土钉5；
(1-2)将土钉5端头从节点6的中间穿过，并通过专用锚头4与节点6固定，形成土钉端头节点1，节点6采用钢板焊接而成；
(1-3)将土钉端头节点1设置在坡面上，设置节点6的翼缘与坡面平行；
(1-4)在设定范围内，横向和纵向设置多个土钉端头节点，布置方式如步骤(1-2)到(1-3)；
(1-5)在相邻两个土钉端头节点的中间设置多个龙骨2，龙骨2与土钉端头节点1的翼缘连接，龙骨与龙骨连接，并且龙骨与两个土钉端头节点连成一条直线；
(1-6)固定多个面板：在龙骨2与龙骨2的连接处，分别在第一钢板8、第二钢板9和龙骨2的翼缘上预先钻孔，然后利用螺栓7将面板3的一端固定在第一钢板3和龙骨2的翼缘之间；在龙骨的其他地方，不需要设置第二钢板，如此设置多个紧挨的面板3；
(1-7)在面板3与面板3和面板3与龙骨2的连接处采用密封胶密封。
(1-8)继续开挖基坑，继续如步骤(1-2)到(1-7)设置多个龙骨和多个土钉端头节点，并安装面板；因节点的翼缘呈十字型，保证从纵向看，多个节点在同一条竖直直线上；节点的翼缘呈十字型，故节点的水平方向和竖直方向均与龙骨相连。
步骤(2)中所述支护材料拆卸、回收的具体步骤如下：
(2-1)逐层拆卸面板3；
(2-2)拆卸龙骨2；
(2-3)拆卸节点6；
(2-4)回收土钉5；
图1所示为装配式可回收土钉墙支护结构安装示意图，安装顺序为先施工土钉5，土钉5施工完成后安装节点6，土钉和节点的装配形成土钉端头节点1，然后横向安装龙骨2，龙骨2与土钉端头节点1连接，最后安装面板3。本层支护完成后继续开挖下一层，然后安装支护结构构件，直至基坑施工完成。
图2为新型可回收非注浆土钉，这种可回收土钉是自旋土钉，无需打孔，利用机械钻具直接将自旋土钉强力旋进土体中，基坑回填时利用钻机反方向循环，将土钉5拔出，实现土钉5的回收利用。施工前按照设计抗拉、抗拔承载力要求选择相应规格的土钉5，并进行现场的拉拔试验，确定土钉5满足设计要求。土钉5的端头与图3所示节点6连接，图3所示节点6采用钢板焊接而成，节点的翼缘呈十字型，如面板3尺寸与土钉竖向间距相符合，则横向翼缘与T型钢直接连接即可，如尺寸不相吻合，在纵向翼缘连接纵向T型钢，横向龙骨根据面板尺寸调节位置，然后与纵向T型钢连接即可。
节点在坡面位置如图4所示，翼缘与坡面平，土钉5端头安装专用锚头4以固定节点6，土钉5端头施工时应该保证不伸出坡面，以防安装面板时受到影响。
T型钢龙骨之间的连接采用图5所示的方法，图5中2为T型钢龙骨，T型钢与第一钢板8、第二钢板9预先钻孔，采用螺栓7与面板3连接。T型钢与节点6的连接也参照图5做法。
T型钢龙骨与预制面板3连接做法按照图6进行，钢板8预先钻孔，T型钢翼缘预先采用攻丝机攻丝，丝孔规格需与内六角螺栓相符合，预制混凝土面板端部预留螺栓孔，以方便面板3与龙骨2的连接。面板采用预制混凝土面板，如图7、8所示，内配单层双向钢筋网10，钢筋网端部与薄钢板11焊接，面板端部覆盖铁皮13，防止面板3端部在安装及拆卸过程中发生破坏，面板3端部预留螺栓孔12。
以上安装工作完成后在面板与面板、面板与龙骨的连接处采用密封胶密封，起到防水的作用，以防止雨水流入坡面，对土体造成影响。
基坑功能结束后，逐层依次拆除面板3、龙骨2、节点6、土钉5即可，如此可以实现重复利用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于装配式可回收工艺土钉墙支护的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过在坡面上以多条直线的形式设置多个节点，在节点上设置土钉，在相邻节点之间设置龙骨，在多条直线之间安装面板，基坑逐层开挖至坑底，逐层设置多个节点、土钉、龙骨和面板，完成装配式土钉墙支护的施工；
(2)支护材料拆卸、回收；
所述步骤(1)中所述装配式土钉墙支护的施工的具体步骤如下：
(1-1)按照设计抗拉、抗拔承载力要求选择相应的土钉，并进行现场的拉拔试验，确定土钉需要满足的实际要求，选择施工用的土钉；
(1-2)将土钉端头从节点的中间穿过，形成土钉端头节点，节点采用钢板焊接而成；
(1-3)将土钉端头节点设置在坡面上，设置节点的翼缘与坡面平行；
(1-4)在设定范围内，横向和纵向设置多个土钉端头节点，布置方式如步骤(1-2)到(1-3)；
(1-5)在相邻两个土钉端头节点的中间设置多个龙骨，龙骨与土钉端头节点的翼缘连接，龙骨与龙骨连接，并且龙骨与两个土钉端头节点连成一条直线；
(1-6)固定多个面板：在龙骨与龙骨的连接处，在龙骨的上下两个面分别设置第一钢板和第二钢板，分别在第一钢板、第二钢板和龙骨的翼缘上预先钻孔，然后利用螺栓将面板的一端固定在第一钢板和龙骨的翼缘之间；在龙骨的其他地方，不需要设置第二钢板，如此设置多个紧挨的面板；
(1-7)在面板与面板、面板与龙骨的连接处采用密封胶密封；
(1-8)继续开挖基坑，继续如步骤(1-2)到(1-7)设置多个龙骨和多个土钉端头节点，并安装面板。
2.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述支护材料拆卸、回收的具体步骤如下：
(2-1)逐层拆卸面板；
(2-2)拆卸龙骨；
(2-3)拆卸节点；
(2-4)回收土钉。
3.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述节点的翼缘呈十字型。
4.如权利要求3所述的施工方法，其特征在于，所述龙骨采用T型钢，T型钢通过螺栓与节点的翼缘连接。
5.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，将节点安装在坡面上时，所述土钉的端头通过专用锚头与所述节点固定。
6.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述面板采用预制混凝土面板。
7.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，在所述面板中配单层双向钢筋网，钢筋网端部与薄钢板焊接，面板的端部覆盖铁皮，用于可以防止面板端部在安装及拆卸过程中发生破坏，面板端部预留螺栓孔。
8.上述任一权利要求所述的一种基于装配式可回收工艺土钉墙支护的施工方法，其特征在于，所述土钉为可回收土钉。
9.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，根据所述装配式土钉墙支护的施工，最终土钉墙支护的形状呈多条平行的直线之间固定有多块面板的形状。
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