CN105672325B - 基于锚索与土钉的可回收装配式复合土钉墙支护结构体系 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于锚索与土钉的可回收装配式复合土钉墙支护结构体系，包括设于基坑坡面的呈多排多列的多个锚索，每相邻两排锚索之间设有可回收土钉，每排锚索与相邻的每排土钉通过面板连接，锚索的锚固段设有若干宽度大于锚索宽度的内锚头以承担支撑力，锚索可回收。本发明的有益效果是：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；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，不会影响后期周边新建地下工程的施工。
Description
技术领域
本发明涉及基坑与边坡支护，具体涉及基于锚索与土钉的可回收装配式复合土钉墙支护结构体系。
背景技术
绿色建筑和建筑工业化是国家生态建设的必然要求。目前，随着我国城市化建设不断推进,基坑工程越来越多。预应力锚索与土钉墙结合的复合土钉墙支护结构已广泛应用于基坑工程，但只是作为临时性支护措施。主体地下结构建设完毕，复合土钉墙就遗弃在地下。实践证明，遗留在地下的预应力锚索和土钉已成为后续地下空间开发的危险障碍，导致地质环境污染和大量建筑材料浪费。
本发明的目的就是解决临时性工程建筑材料浪费、地质环境污染和地下空间开发障碍等系列问题，提供一种基于可回收预应力锚索与土钉的复合土钉墙支护结构体系，适应建筑工业化和绿色发展趋势，实现基坑与边坡支护的装配式、可回收和循环利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种全部构件可回收、循环利用的基于锚索与土钉的可回收装配式复合土钉墙支护结构体系。
为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：
基于锚索与土钉的可回收装配式复合土钉墙支护结构体系，包括设于基坑坡面的呈多排多列的多个锚索，每相邻两排锚索之间设有可回收土钉，每排锚索与相邻的每排土钉通过面板连接，锚索的锚固段设有若干宽度大于锚索宽度的内锚头以承担支撑力，锚索可回收；所述土钉为可回收非注浆土钉；可回收的土钉，可回收的锚索及面板通过装配构成基坑的支护体系，所有支护结构构件都可以进行工厂化加工，方便组装又方便了回收，资源利用率高。
进一步地，所述土钉设于相邻两列两排四个锚索构成的四方形的中部；
进一步地，所述锚索的端部通过工字钢或槽钢腰梁固定在基坑坡面；具体地，土钉设于第一排，所述锚索设于第二排。
进一步地，所述锚索包括多个U型的钢绞线，内锚头呈圆柱形，所述内锚头设有钢绞线穿过的钢绞线孔和注浆管穿过的注浆孔，内锚头侧面有半圆形的用于卡住U型钢绞线的凹槽，相邻内锚头交错设置，便于固定钢绞线。
进一步地，锚索的锚固段前端设有顶部尖锐的导向帽，导向帽便于将锚索固定在基坑内部，且分担内锚头承担的紧固作用力。
进一步地，所述锚索外套有橡胶套管或涂覆有润滑液体，这样有效防止锚索与混凝土凝结。
进一步地，所述锚索设有隔离支架，隔离支架包括多条间隔距离设置的隔离条；隔离支架设在锚索内，用于定位钢绞线位置，并且让整个锚索处在钻孔中心轴线上，使锚固体受力均匀。
进一步地，所述土钉的端部通过十字型的节点固定在基坑坡面，所述节点包括两块中部弯折呈凹型的板，两块板呈十字构造，所述土钉的端部通过锚头固定在节点中部弯折处。
进一步地，所述面板为可工厂化加工制作的预制混凝土预应力面板。
进一步地，所述面板通过螺栓与节点连接，所述面板一端部焊接有角形薄钢板，另一端部焊接有用于与腰梁连接固定的倒钩形薄钢板，方便了固定和拆卸。
进一步地，相邻的腰梁通过设于腰梁内凹面的第一钢板和设于腰梁外的第二钢板及紧固装置固定。
进一步地，复合土钉墙支护体系的形状呈多条平行的直线之间固定有多块面板的形状。
本发明的有益效果是：
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。
3)节约施工成本，此外支护材料不会留在地下，不会影响后期周边新建地下工程的施工。
附图说明
图1是本发明基于锚索与土钉的装配式可回收复合土钉墙支护结构示意图。
图2是本发明所用可回收锚索结构示意图。
图3是本发明所用可回收非注浆土钉。
图4(a)是内锚头正视图。
图4(b)是内锚头侧视图。
图4(c)是内锚头俯视图。
图5(a)是定位支架正视图。
图5(b)是定位支架侧视图。
图6是节点平面图。
图7是锚索端头与土钉端头做法及它们在坡面上的位置。
图8(a)是槽钢与槽钢的连接处做法剖面图。
图8(b)是槽钢与槽钢的连接处做法俯视图。
图9(a)、(b)、(c)、(d)是预制混凝土面板端头做法。
图10是预制混凝土面板做法示意图。
其中：1.土钉，2.无粘结钢绞线，3.定位支架，4.导向帽，5.内锚头，6.钢绞线孔，7.注浆孔，8.节点，9.腰梁，10.第一钢板，11.第二钢板，12.螺栓孔，13.螺栓，14.面板，15.角形薄钢板，16.倒钩形薄钢板，17.钢筋网，18.垫板，19.梯形垫铁，20.锚具，21.土钉锚头，22.土钉端头节点，23.锚索端头节点，24.注浆管，25.小钢丝。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
图1所示为基于锚索与土钉的装配式可回收复合土钉墙支护结构安装示意图，安装顺序为先制做可回收锚索，整理坡面，然后根据施工要求设置第一排土钉节点8的点位，然后铺设节点8，将土钉1的一端穿过节点8钻入坡面内，留在坡面上的端头用土钉锚头21固定，此处形成土钉端头节点22；接着在第二排设置腰梁9，腰梁9上预留有一定间距的锚索孔，根据这个锚索孔确定坡面钻孔位置，然后卸下腰梁9，利用钻孔机具钻孔，钻孔深度达到要求后进行泥浆护壁，把腰梁9固定在坡面上，放入锚索，注浆，边注浆边拔注浆管24，完成注浆管24的回收；将配有单层双向钢筋网17的预制混凝土预应力面板14的一端通过焊接的倒钩形薄钢板16与腰梁9的翼缘扣接，面板14另一端通过焊接的角形薄钢板15用螺栓13与节点8连接；待水泥浆达到设计强度后安装垫板18、梯形垫铁19、锚具20张拉锁定，此时形成锚索端头节点20。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。
锚索的具体制作步骤如下：所述内锚头5上预留有钢绞线孔6、注浆孔7，将所述无粘结钢绞线2做成U形，一端穿过内锚头5上的钢绞线孔6环绕在半圆形凹槽上，将内锚头5与无粘结钢绞线2之间通过小钢丝25固定；按上述将若干个相邻内锚头5在同一无粘结钢绞线2上相对角度不同，以便钢绞线2可顺利通过设置在上部的内锚头5而不受阻挡，将注浆管24插入每个相邻内锚头5上预留的注浆孔7内，在无粘结钢绞线2锚固段沿长设置定位支架3，自由段用小钢丝25捆绑固定，最后在锚索前端安装导向帽4，既完成可回收锚索制作。定位支架如图7所示，可回收锚索如图2所示。
图3为新型可回收土钉1，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，然后将端头用土钉专用锚头21固定；基坑回填时拆除土钉专用锚头21，利用钻机反方向循环，将土钉1拔出，实现土钉1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1，并进行现场的拉拔试验，确定土钉1满足设计要求。
所述土钉1的端部通过十字型的节点固定在基坑坡面，所述节点中部内凹，翼缘呈十字型构造，如图6所示。
图4(a)、图4(b)、图4(c)、图5(a)和图5(b)为可回收锚索内锚头的分视图，图6是节点平面图。
图7为锚索端头与土钉端头做法及它们在坡面上的位置。
槽钢腰梁9与腰梁9之间的连接采用图8(a)所示的方法，图8(a)中9为槽钢腰梁，腰梁9采用槽钢，槽钢与第一钢板10、第二钢板11通过螺栓13连接。槽钢腰梁9与预制面板14连接做法按照图8(b)进行连接，一端通过焊接的倒钩形薄钢板16与腰梁9翼缘扣接，另一端通过焊接的角形薄钢板15与节点8用螺栓13连接。面板14采用预制混凝土面板，如图9(a)、9(b)、9(c)、9(d)和图10所示，内配单层双向钢筋网17，面板14两端部预留螺栓孔12，用于和节点8连接。在相邻两个面板14之间、在所述面板14与所述腰梁9的连接处采用密封胶密封，以具备防水功能。
复合土钉墙支护功能结束后，逐层依次拆除垫板18、梯形垫铁19、锚具20、面板14、腰梁9、节点8、钢绞线2、专用锚头21、土钉1即可，如此可以实现重复利用。
复合土钉墙支护体系的形状呈多条平行的直线之间固定有多块面板的形状，如图1所示。
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 (7)
1.基于锚索与土钉的可回收装配式复合土钉墙支护结构体系，其特征在于，包括设于基坑坡面的呈多排多列的多个锚索，每相邻两排锚索之间设有可回收土钉，每排锚索与相邻的每排土钉通过面板连接，锚索的锚固段设有若干宽度大于锚索宽度的内锚头以承担支撑力，锚索可回收，所述土钉设于相邻两列两排四个锚索构成的四方形的中部，所述锚索包括多个U型的钢绞线，内锚头呈圆柱形，内锚头设有钢绞线穿过的钢绞线孔和注浆管穿过的注浆孔，内锚头侧面有半圆形的用于卡住U型钢绞线的凹槽，相邻内锚头交错设置，锚索的锚固段前端设有顶部尖锐的导向帽。
2.如权利要求1所述的支护结构体系，其特征在于，所述锚索的端部通过工字钢或槽钢腰梁固定在基坑坡面。
3.如权利要求1所述的支护结构体系，其特征在于，所述面板为可工厂化加工制作的预制混凝土预应力面板。
4.如权利要求1或3所述的支护结构体系，其特征在于，所述锚索外套有橡胶套管或涂覆有润滑液体。
5.如权利要求1所述的支护结构体系，其特征在于，所述土钉的端部通过十字型的节点固定在基坑坡面，所述节点包括两块中部弯折呈凹型的板，两块板呈十字构造，所述土钉的端部通过锚头固定在节点中部弯折处，所述面板通过螺栓与节点连接，所述面板一端部焊接有用于与腰梁连接固定的角形薄钢板，另一端部焊接有倒钩形薄钢板。
6.如权利要求1所述的支护结构体系，其特征在于，所述锚索设有隔离支架，隔离支架包括多条间隔距离设置的隔离条。
7.如权利要求2所述的支护结构体系，其特征在于，相邻的腰梁通过设于腰梁内凹面的第一钢板和设于腰梁外的第二钢板及紧固装置固定。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20171205 |