CN108411962B - 一种土钉墙成孔施工装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种土钉墙成孔施工装置，包括支撑架和洛阳铲，支撑架上设有洛阳铲前托和洛阳铲后托，洛阳铲通过洛阳铲前托和洛阳铲后托放置在支撑架上。洛阳铲前托包括前托立杆和前托固定套管，前托固定套管上设有耳板,并且前托固定套管通过穿在耳板上的前托固定螺丝角度可调连接在前托立杆上，洛阳铲的中部穿在前托固定套管中。洛阳铲后托包括后托立杆和后托固定套管，后托立杆为高度可调立杆，后托固定套管上设有耳板，并且后托固定套管通过穿在耳板上的后托固定螺丝角度可调连接在后托立杆上，洛阳铲的尾部穿在后托固定套管中。该土钉墙成孔施工装置结构简单，操作方便，能够精确地控制洛阳铲的成孔角度。

Description

一种土钉墙成孔施工装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种土钉墙成孔施工装置及其施工方法。

背景技术

天然土体经过就地加固，然后喷射砼面板，得到的这个类似重力挡墙就是土钉墙，该土钉墙用于保证开挖面的稳定。土钉墙在建筑施工中具有重要作用：1、形成土钉复合体、显著提高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力。2、施工设备简单，由于钉长一般比锚杆的长度小的多，不加预应力所以设备简单。3、随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单独作业时间，施工效率高，占用周期短。4、施工不需单独占用场地，对现场狭小，放坡困难，有相邻建筑物时显示其优越性。5、土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。6、施工噪音、振动小，不影响环境。7、土钉墙本身变形很小，对相邻建筑物影响不大。

通常土钉墙可以通过钻孔、插筋和注浆得到，也可以直接打入角钢、粗钢筋形成土钉墙。土钉墙的倾角应根据土性和施工条件确定，目前多采用钻机进行钻孔，但是由于钻机体积较大，对于空间狭小的位置，钻机无法进入，通常只能采用人工开凿。而现有技术中的洛阳铲由于成孔角度受最大拉力、侧压力、土钉支护的稳定性等影响较大，受力不合理，土钉墙成孔角度不能保证，偏差较大，产生质量不能保证，而且还留下一定安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种土钉墙成孔施工装置，以解决钻机无法进入空间狭小的位置钻孔，洛阳铲成孔角度偏差较大，土钉墙成孔角度不能确定，无法保证成孔质量的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种土钉墙成孔施工装置，包括支撑架和设置在支撑架上的洛阳铲；

所述支撑架上设有洛阳铲前托和洛阳铲后托，洛阳铲通过洛阳铲前托和洛阳铲后托放置在支撑架上；

所述洛阳铲前托包括前托立杆和设在前托立杆顶端的前托固定套管，所述前托固定套管上设有耳板,并且前托固定套管通过穿在耳板上的前托固定螺丝角度可调连接在前托立杆上，所述洛阳铲的中部穿在前托固定套管中；

所述洛阳铲后托包括后托立杆和设在后托立杆顶端的后托固定套管，所述后托立杆为高度可调立杆，所述后托固定套管上设有耳板，并且后托固定套管通过穿在耳板上的后托固定螺丝角度可调连接在后托立杆上，所述洛阳铲的尾部穿在后托固定套管中。

优选地，所述前托固定套管的耳板上焊接有前托固定套管卡齿，前托立杆上焊接有与前托固定套管卡齿相适应的前托立杆卡齿。

优选地，所述后托固定套管的耳板上焊接有后托固定套管卡齿，后托立杆上焊接有与后托固定套管卡齿相适应的后托立杆卡齿。

优选地，所述后托立杆包括后托固定立杆和后托调节立杆，后托固定立杆连接在支撑架上，后托调节立杆上设有一排后托高度调节孔，后托调节立杆通过后托高度调节孔与后托固定立杆高度可调连接。

优选地，所述支撑架上还设有一个水平杆，所述水平杆包括固定水平杆和长度可调连接在固定水平杆前端的T形的调距水平杆，所述洛阳铲的头部搭放在调距水平杆上。

优选地，所述支撑架包括有支撑底架、支撑顶架、连接在支撑底架与支撑顶架之间的支撑架高度调节杆。

优选地，所述支撑架上设置有水平尺，支撑架的底部设有支撑架调平底座。

优选地，所述洛阳铲与水平面的夹角为5°～20°。

另外，本发明还提供了上述土钉墙成孔装置的施工方法，其特征在于包括以下步骤，

步骤一：安装支撑架，放置于开挖完成的基坑底部，调节支撑架高度调节杆的高度，确定支撑架的高度；

步骤二：将水平杆安装在支撑架前端，调节调距水平杆插入固定水平杆的位置，确定支撑架与土体之间的距离；

步骤三：调节支撑架调平底座至水平尺的气泡居中，确保支撑架水平；

步骤四：将洛阳铲固定在洛阳铲后托、洛阳铲前托和水平杆之间，调节洛阳铲后托的高度，确定成孔角度；

步骤五：开始成孔作业，洛阳铲掘进一段土层后拔出，拆除洛阳铲，移至下一个作业点。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果为：

（1）本发明通过在支撑架上设置洛阳铲前托和洛阳铲后托用于支撑洛阳铲，前托固定套管与前托立杆角度可调连接，后托固定套管与后托立杆角度可调连接，并且洛阳铲后托立杆与后托固定立杆高度可调连接，从而实现精确地控制洛阳铲的成孔角度，保证了成孔质量。

（2）本发明的土钉墙成孔施工装置在支撑架的前端设置水平杆，通过调节调距水平杆与固定水平杆的相对位置，从而调节调距水平杆与边坡土体之间的距离，避免了施工过程中需要频繁移动支撑架，减少了支撑架的调平操作，节省了施工时间，同时保证了施工质量。

（3）本发明的土钉墙成孔施工装置的支撑底架和支撑顶架之间采用高度可调连接，通过调节高度调节立杆与支撑立杆的相对位置，进而调节土钉墙成孔施工装置的高度，扩大了该装置的施工范围。

（4）本发明的土钉墙成孔施工装置结构简单，操作方便，尤其适用于空间狭小位置施工。

附图说明

图1为本发明的土钉墙成孔施工装置的结构示意图。

图2为本发明的洛阳铲后托的结构示意图。

图3为本发明后托固定套管卡齿与后托立杆卡齿位置处剖面示意图。

图4为本发明的洛阳铲前托的结构示意图。

附图标记：1-支撑底架、2-支撑架高度调节杆、3-后托高度调节孔、4-支撑顶架、6-洛阳铲后托、61-后托立杆、611-后托固定立杆、612-后托调节立杆、62-后托固定套管卡齿、63-后托固定螺丝、64-后托固定套管、65-后托立杆卡齿、7-洛阳铲前托、71-前托立杆、72-前托固定套管卡齿、73-前托固定螺丝、74-前托固定套管、75-前托立杆卡齿、8-固定水平杆、9-洛阳铲、10-水平尺、11-调距水平杆、12-支撑架调平底座。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步说明。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

如图1～4所示，一种土钉墙成孔施工装置，包括支撑架和设置在支撑架上的洛阳铲（9）；

支撑架包括支撑底架（1）和支撑顶架（4），支撑底架（1）和支撑顶架（4）通过支撑架高度调节杆（2）高度可调连接，支撑架高度调节杆（2）包括焊接在支撑底架（1）上的支撑立杆和焊接在支撑顶架（4）上的高度调节立杆，通过调节高度调节立杆插入支撑立杆的位置，从而调节支撑架的高度，然后用插销固定。支撑立杆和/或高度调节立杆上设置有一排高度调节孔，高度调节孔的个数及相邻的高度调节孔之间的距离可以根据实际施工情况所需要的支撑架的高度及精度调节，高度调节孔的个数优选为10个，相邻的高度调节孔之间的间距优选为50mm。

支撑底架（1）的四个角处设置有支撑架调平底座（12）。支撑顶架（4）上设置有水平尺（10），支撑架调平底座（12）调节水平尺（10）内气泡的位置，进而调节支撑架水平。

支撑顶架（4）的后端设置有洛阳铲后托（6），洛阳铲后托（6）包括后托立杆（61）和设置在后托立杆（61）顶端的后托固定套管（64），洛阳铲（9）的尾部穿在后托固定套管（64）中。后托固定套管（64）上设有耳板，后托固定套管（64）的耳板上焊接连接有后托固定套管卡齿（62），后托固定套管卡齿（62）为半圆弧形，后托立杆（61）上焊接连接有与后托固定套管卡齿（62）相适应的后托立杆卡齿（65），后托固定套管（64）通过后托固定套管卡齿（62）、后托立杆卡齿（65）和后托固定螺丝（63）与后托立杆（61）固定连接。转动后托固定套管卡齿（62），将后托固定套管卡齿（62）和后托立杆卡齿（65）卡住，插入螺杆，拧紧后托固定螺丝（63），进而将后托立杆（61）和后托固定套管（64）固定。后托固定套管（64）配合后托固定套管卡齿（62）、后托固定螺丝（63），从而实现洛阳铲（9）成孔角度的调节，并且能够将洛阳铲（9）牢固地固定在后托固定套管（64）中，避免成孔过程中由于洛阳铲（9）与土体之间的冲击力较大时造成洛阳铲（9）位置偏移。

后托立杆（61）包括后托固定立杆（611）和后托调节立杆（612），后托固定立杆（611）焊接连接在支撑顶架（4）上，后托固定立杆（611）和/或后托调节立杆（612）上设有一排后托高度调节孔（3），通过调节后托调节立杆（612）插入后托固定立杆（611）的位置，可以调节后托立杆（61）的高度，然后用插销固定。通过转动后托固定套管（64）和调节后托调节立杆（612）插入后托固定立杆（611）的位置，从而调节本发明的土钉墙成孔装置的成孔角度，然后用插销固定。后托高度调节孔（3）的个数及相邻的后托高度调节孔（3）之间的间距可以根据实际施工情况所需要的成孔角度及精度调节。后托高度调节孔（3）优选为16个，相邻的后托高度调节孔（3）之间的夹角优选为1°。后托调节立杆（612）通过最上面的后托高度调节孔（3）与后托固定立杆（611）连接时，洛阳铲（9）的成孔角度为5°，后托调节立杆（612）通过最下面的后托高度调节孔（3）与后托固定立杆（611）连接时，洛阳铲（9）的成孔角度为20°。

支撑架的前端设置有洛阳铲前托（7），洛阳铲前托（7）包括有前托立杆（71）和设置在前托立杆（71）顶端的前托固定套管（74）。洛阳铲（9）的中部穿在前托固定套管（74）中。前托固定套管（74）上设有耳板，前托固定套管（74）的耳板上设有前托固定套管卡齿（72），前托固定套管卡齿（72）为半圆弧形，前托立杆（71）上设置有与前托固定套管卡齿（72）相适应的前托立杆卡齿（75），前托固定套管（74）通过前托固定套管卡齿（72）、前托立杆卡齿（75）和前托固定螺丝（73）与前托立杆（71）固定连接。转动前托固定套管卡齿（72），将前托固定套管卡齿（72）和前托立杆卡齿（75）卡住，插入螺杆，拧紧前托固定螺丝（73），将前托立杆（71）和前托固定套管（74）固定。前托固定套管（74）配合前托固定套管卡齿（72）、前托固定螺丝（73），从而实现洛阳铲（9）成孔角度的调节，并且能够将洛阳铲（9）牢固地固定在前托固定套管（74）中，避免成孔过程中由于洛阳铲（9）与土体之间的冲击力较大时造成洛阳铲（9）位置偏移。

支撑底座的前端设置有水平杆，水平杆包括固定水平杆（8）和调距水平杆（11），固定水平杆（8）焊接在支撑底座前端，调距水平杆（11）插入固定水平杆（8）的前端。调距水平杆（11）呈T型，调距水平杆（11）的竖部和/或固定水平杆（8）上开设有调节孔，通过调节调距水平杆（11）插入固定水平杆（8）的位置，调节支撑架到边坡土体之间的距离，避免了施工过程中需要频繁移动支撑架，减少了支撑架的调平操作。调节孔的个数和相邻的调节孔之间的间距可以根据实际施工情况所需要的支撑架与边坡间的距离及精度调节。调节孔的个数优选为10个，相邻的调节孔之间的间距优选为50mm。

洛阳铲（9）的后端穿过前托固定套管（74）和后托固定套管（64），前端放置于调距水平杆（11）上。

本发明的土钉墙成孔装置的施工方法包括以下步骤：

步骤一，将支撑立杆焊接在支撑底架（1）的上部，然后放置于开挖完成的基坑底部，尽量保证基坑底部平整；

将高度调节立杆焊接在支撑顶架（4）的底部，固定水平杆（8）和前托立杆（71）焊接在支撑顶架（4）的前端，后托固定立杆（611）焊接在支撑顶架（4）的后端。将高度调节立杆插入支撑立杆，调节高度调节立杆插入支撑立杆的位置，从而调节支撑架的高度，将插销插入调节孔以固定。

步骤二，将调距水平杆（11）插入固定水平杆（8）内，调节调距水平杆（11）插入固定水平杆（8）的位置，从而调节支撑架与边坡土体的距离，将插销插入调节孔以固定。

步骤三，调节支撑架调平底座（12）直至水平尺（10）的气泡居中，从而保证固定支撑架水平。

步骤四，将后托调节立杆（612）插入后托固定立杆（611）中，调节后托调节立杆（612）插入后托固定立杆（611）的位置，将插销插入后托高度调节孔（3）以固定。将洛阳铲（9）的后端穿过前托固定套管（74）和后托固定套管（64），转动后托固定套管卡齿（62），将后托固定套管卡齿（62）和后托立杆卡齿（65）卡住，插入螺杆，拧紧后托固定螺丝（63），将后托调节立杆（612）和后托固定套管（64）固定。转动前托固定套管卡齿（72），将前托固定套管卡齿（72）和前托立杆卡齿（75）卡住，插入螺杆，拧紧前托固定螺丝（73），将前托立杆（71）和前托固定套管（74）固定，从而调节本发明的土钉墙成孔装置的成孔角度。

步骤五，开始成孔作业，在洛阳铲掘进土层2m左右时，拔出洛阳铲（9），洛阳铲（9）拔出的速度为1.5～2m/ min，洛阳铲（9）拔出后，拆除洛阳铲（9）移至下一作业点。

以上各实施例仅用于对本发明进行解释说明，并不构成对权利要求范围的限定，本领域技术人员根据本发明说明书内容可以想到的其他替代手段，均应在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种土钉墙成孔施工装置，其特征在于：包括支撑架和设置在支撑架上的洛阳铲（9）；

所述支撑架上设有洛阳铲前托（7）和洛阳铲后托（6），洛阳铲（9）通过洛阳铲前托（7）和洛阳铲后托（6）放置在支撑架上；

所述洛阳铲前托（7）包括前托立杆（71）和设在前托立杆（71）顶端的前托固定套管（74），所述前托固定套管（74）上设有耳板,并且前托固定套管（74）通过穿在耳板上的前托固定螺丝（73）角度可调连接在前托立杆（71）上，所述洛阳铲（9）的中部穿在前托固定套管（74）中；

所述洛阳铲后托（6）包括后托立杆（61）和设在后托立杆（61）顶端的后托固定套管（64），所述后托立杆（61）为高度可调立杆，所述后托固定套管（64）上设有耳板，并且后托固定套管（64）通过穿在耳板上的后托固定螺丝（63）角度可调连接在后托立杆（61）上，所述洛阳铲（9）的尾部穿在后托固定套管（64）中；

所述前托固定套管（74）的耳板上焊接有前托固定套管卡齿（72），前托立杆（71）上焊接有与前托固定套管卡齿（72）相适应的前托立杆卡齿（75）；

所述后托固定套管（64）的耳板上焊接有后托固定套管卡齿（62），后托立杆（61）上焊接有与后托固定套管卡齿（62）相适应的后托立杆卡齿（65）。

2.根据权利要求1所述的一种土钉墙成孔施工装置，其特征在于：所述后托立杆（61）包括后托固定立杆（611）和后托调节立杆（612），后托固定立杆（611）连接在支撑架上，后托调节立杆（612）上设有一排后托高度调节孔（3），后托调节立杆（612）通过后托高度调节孔（3）与后托固定立杆（611）高度可调连接。

3.根据权利要求1所述的一种土钉墙成孔施工装置，其特征在于：所述支撑架上还设有一个水平杆，所述水平杆包括固定水平杆（8）和长度可调连接在固定水平杆（8）前端的T形的调距水平杆（11），所述洛阳铲（9）的头部搭放在调距水平杆（11）上。

4.根据权利要求1所述的一种土钉墙成孔施工装置，其特征在于：所述支撑架包括有支撑底架（1）、支撑顶架（4）、连接在支撑底架（1）与支撑顶架（4）之间的支撑架高度调节杆（2）。

5.根据权利要求1所述的一种土钉墙成孔施工装置，其特征在于：所述支撑架上设置有水平尺（10），支撑架的底部设有支撑架调平底座（12）。

6.根据权利要求1所述的一种土钉墙成孔施工装置，其特征在于：所述洛阳铲（9）与水平面的夹角为5°～20°。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的土钉墙成孔施工装置的施工方法，其特征在于包括以下步骤，

步骤一：安装支撑架，放置于开挖完成的基坑底部，调整支撑架高度调节杆（2）的高度，确定支撑架的高度；

步骤二：将水平杆安装在支撑架前端，调整调距水平杆（11）插入固定水平杆（8）的位置，确定支撑架与土体之间的距离；

步骤三：调节支撑架调平底座（12）至水平尺（10）的气泡居中，确保支撑架水平；

步骤四：将洛阳铲（9）固定在洛阳铲后托（6）、洛阳铲前托（7）和水平杆之间，调整洛阳铲后托（6）的高度，确定成孔角度；将洛阳铲（9）的后端穿过前托固定套管（74）和后托固定套管（64），转动后托固定套管卡齿（62），将后托固定套管卡齿（62）和后托立杆卡齿（65）卡住，插入螺杆，拧紧后托固定螺丝（63），将后托立杆（61）和后托固定套管（64）固定；转动前托固定套管卡齿（72），将前托固定套管卡齿（72）和前托立杆卡齿（75）卡住，插入螺杆，拧紧前托固定螺丝（73），将前托立杆（71）和前托固定套管（74）固定，从而调节土钉墙成孔装置的成孔角度；

步骤五：开始成孔作业，洛阳铲（9）掘进一段土层后拔出，拆除洛阳铲（9），移至下一个作业点。

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