CN109972632A - 可回收土钉拼装式柔性面层墙施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可回收土钉拼装式柔性面层墙施工方法，其特征在于：所述施工方法包括土钉、柔性面层及横向联系体制作、基坑坡面修整及开槽、横向联系体安放、通过专用工具将土钉旋入土层中、坡体排水施工、装配式柔性面层安装、土钉端部固定、材料回收周转。本发明在土钉端部安装拼装式柔性面层，并形成可靠传力连接结构，在基坑施工结束后，拆除装配式柔性复合材料面层、土钉、横向联系角钢等并在后续工程中周转循环使用，成孔和注浆，减少了钻进成孔、泥浆护壁、注浆等施工步骤，提高了施工效率，避免泥浆污染，并且质量可靠，施工质量易于保证和控制。

Description

可回收土钉拼装式柔性面层墙施工方法

技术领域

本发明涉及基坑开挖过程中的基坑支护，亦涉及临时性边坡支护，尤其涉及一种可回收土钉拼装式柔性面层墙及施工方法。

背景技术

土钉墙支护在基坑工程中是一种常用的支护技术，传统的土钉墙支护结构如申请号为201820328989.2的中国专利公开的土钉墙支护结构，其技术方案要点包括包括固定间隔穿设于基坑坡面的土钉，基坑坡面间隔穿设有若干根木桩，所述木桩呈竖直设置，所述木桩贴合于相对应的土钉，且所述土钉与所述木桩固定连接，所述基坑坡面铺设有挂网，所述木桩及土钉穿设于所述挂网，所述挂网表面喷射有混凝土层，所述混凝土层包覆住所述挂网、土钉及木桩。

传统土钉墙的施工方法一般为在边坡成孔后放入土钉，然后注浆，接着在坡面绑扎钢筋网，最后喷射混凝土形成面层。然而，传统的土钉墙支护结构存在以下缺陷：基坑支护完成后进行回填，土钉及钢筋网面层一般不可回收，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，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

本发明的目的在于针对现有基坑开挖土钉墙支护过程中存在的问题，提出了一种可回收土钉拼装式柔性面层墙施工方法。

为了达到目的，本发明提供的技术方案为：

本发明涉及一种可回收土钉拼装式柔性面层墙施工方法，包括如下施工步骤：

步骤1.制作土钉，连接柔性面层和钢丝网形成拼装式柔性面层，将缀板和土钉连接头焊接在两根横向联系角钢之间，形成横向联系体；

步骤2.分层开挖基坑，在基坑坡面处开槽形成沟槽；

步骤3.将横向联系体放入沟槽内并压紧，用透水砖铺填两根横向联系角钢之间的空隙形成水平排水槽；

步骤4.采用土钉机直接将土钉旋进土体中；

步骤5.在基坑坡面设置顺坡向的铺填透水砖的竖向排水槽；

步骤6.从上到下、从右到左安装拼装式柔性面层，相邻的拼装式柔性面层之间通过连接筋连接成整体；

步骤7.在土钉端部安装尺寸大于钢丝网网格尺寸的压筋板，并安装紧固螺母，使柔性面层与土钉连接头紧密接触；

步骤8.重复步骤2～7，直到基坑开挖至设计深度，坡底设置排水沟和集水井，排水沟距离基坑坡面底部0.5～1.0m。

优选地，土钉包括土钉本体、扩大体和锚固体，土钉本体的端部设有锥形土钉头，外圈设置钉周螺旋丝，扩大体的外圈设有接头螺纹，锚固体的外圈设有锚固螺纹；土钉连接头上设有土钉贯穿圆孔，土钉贯穿圆孔内设有孔内螺纹；所述步骤4中，土钉旋进土体后，扩大体和土钉连接头通过接头螺纹和孔内螺纹互相连接；所述步骤7中，紧固螺母的内螺纹与锚固螺纹配合。

优选地，所述步骤1中，连接柔性面层和钢丝网时，将钢丝网端部钢丝进行弯曲缠绕形成面层连接环，柔性面层的右侧和上侧边缘与钢丝网的右侧和上侧边缘对齐，柔性面层的左侧和下侧边缘超出钢丝网1.2～2倍网格距离形成搭接部分，钢丝网的节点处通过固定胶固定在柔性面层上；所述步骤6中，相邻的拼装式柔性面层之间通过一端带螺纹的L型连接筋连接成整体，连接筋贯穿两个拼装式柔性面层相邻边缘的连接环，连接筋端部用钢筋螺帽进行固定。

优选地，所述步骤1中，缀板焊接在相邻两个土钉连接头之间的横向联系角钢上。

优选地，所述步骤3中，横向联系体放入沟槽前，在沟槽内铺一层反滤土工布，横向联系体放入沟槽时，压紧反滤土工布。

优选地，所述步骤4中，土钉旋进土体时，土钉挤压周边土体形成挤密区。

优选地，所述步骤2中，基坑开挖后，对基坑坡面进行切削清坡。

优选地，所述步骤5中，竖向排水槽每间隔10m设置一道。

优选地，基坑支护验收合格后进行地下结构施工，地下结构施工完成后，对土钉、拼装式柔性面层、横向联系体进行回收，首先拆除土钉、紧固螺母和揭除拼装式柔性面层，最后用土钉机反旋转取出土钉。

优选地，所述步骤4中，土钉旋入时，土钉连接头上的孔内螺纹处设置螺纹保护体，螺纹保护体的外径比孔内螺纹的内径小1～2mm，并由两瓣组成，土钉扩大体即将旋入土钉连接头时，取出螺纹保护体。

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明采用拼装式柔性面层，并通过土钉实现拼装式柔性面层的固定，以此代替传统的土钉墙支护中通过喷射混凝土的方式形成面层，无需进行喷射混凝土，环境污染小，绿色环保；

2、基坑开挖完成后，土钉、拼装式柔性面层、横向联系角钢等材料皆可回收循环使用，降低了材料损耗；

3、采用专用钻具将土钉旋入土层，无需成孔和注浆，减少了钻进成孔、泥浆护壁、注浆等施工步骤，提高了施工效率，避免泥浆污染；

4、减少了注浆和喷射混凝土步骤，相应减少了注浆体、混凝土养护时间，缩短了施工周期；

5、拼装式柔性面层和土钉等构件实现标准化生产，质量可靠，施工质量易于保证和控制。

附图说明

图1是可回收土钉拼装式柔性面层墙连接节点示意图；

图2是拼装式柔性面层单块标准图；

图3是相邻面板连接平面图；

图4是横向联系角钢俯视图；

图5是横向联系角钢、缀板、土钉连接头示意图(A-A剖面)；

图6是土钉连接头B-B剖面；

图7是横向联系角钢C-C剖面；

图8是土钉结构图；

图9是步骤二完成后的结构示意图；

图10是步骤三完成后的结构示意图；

图11是步骤四完成后的结构示意图；

图12是步骤六完成后的结构示意图；

图13是步骤七完成后的结构示意图；

图14是可回收土钉拼装式柔性面层墙的施工流程图。

图中标注：1-基坑坡面，2-沟槽，3-水平排水槽，4-横向联系角钢，5-土钉，50-土钉本体，51-锥形土钉头，52-钉周螺旋丝，53-扩大体，54-接头螺纹，55-锚固体，56-锚固螺纹，6-土钉连接头，61-端板，62-连接柱，63-土钉贯穿圆孔，64-紧固限位体，65-孔内螺纹，7-螺纹保护体，8-柔性面层，9-紧固螺母，10-压筋板，11-缀板，12-钢丝网，13-面层连接环，14-面层土钉孔，15-节点，16-连接筋，18-排水沟，19-排水天沟，20-安全护栏，21-竖向排水槽。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将参考图1至图14，对本发明的实施例作详细说明，以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

结合附图1所示，本发明涉及的一种可回收土钉拼装式柔性面层墙，包括基坑边坡1、土钉5、拼装式柔性面层和横向联系体。

结合附图1和附图4所示，所述的横向联系体设置多组且上下间隔布置于基坑边坡1上。结合附图1以及附图4～7所示，每组横向联系体均包括两块上下对应的横向联系角钢4，横向联系角钢4的外侧面与基坑边坡1的坡面齐平，对应的横向联系角钢4之间形成沟槽2，沟槽宽度20cm，深度15cm，沟槽2内每间隔1.2m设置一个土钉连接头6。土钉连接头6包括同轴设置端板61和连接柱62，连接柱62的尺寸与同组横向联系角钢4的间距相同，端板61的尺寸大于连接柱62的尺寸，连接柱62长18cm，连接柱62与横向联系角钢4固定，每个土钉连接头6上均设置土钉贯穿圆孔63，土钉贯穿圆孔63设置在端板61和连接柱62的轴心位置。土钉连接头6上设有紧固限位体64，紧固限位体64设置在土钉连接头6位于土钉贯穿圆孔63最内侧一端的位置，土钉贯穿圆孔63内设有孔内螺纹65。

结合附图4所示，所述的横向联系角钢4位于相邻土钉连接头6之间的位置处设置缀板11，用于将同组的两根横向联系角钢4连接形成整体，同时增强横向联系体的稳定性，沟槽2除设置土钉连接头6和缀板11的部分外，其余部分形成水平排水槽3，水平排水槽3内填充透水砖。

结合附图1所示，所述的拼装式柔性面层铺设在基坑边坡1表面。结合附图2和3所示，拼装式柔性面层包括若干组钢丝网12和柔性面层8，所述的钢丝网12由纵横交错的不锈钢钢丝组成，并对钢丝端部进行弯曲缠绕形成直径1.5cm的面层连接环13，钢丝网13的尺寸为2.6×3.6m，柔性面层8尺寸为3×4m，柔性面层8的上边沿和右侧边沿分别与对应的钢丝网12的上边沿和右侧边沿对齐，柔性面层8的左侧和下侧留有1～1.2倍的网格距离作为搭接部分，钢丝网12的节点15处通过固定胶与柔性面层8连接，柔性面层8对应土钉贯穿圆孔63的位置设有面层土钉孔14，相邻组的柔性面层8覆盖在搭接部分处，并通过贯穿面层连接环13的连接筋16相互连接并形成整体。

结合附图8所示，所述的土钉5包括依次连接的土钉本体50、扩大体53和锚固体55，土钉本体50的长度为8m，直径为3cm，扩大体53的直径为5cm，土钉本体50的端部设有锥形土钉头51，外圈设置钉周螺旋丝52，扩大体53的外圈设有与孔内螺纹65配合的接头螺纹54，锚固体55的外圈设有锚固螺纹56；土钉本体50插入基坑边坡1的土体中，扩大体53插入土钉贯穿圆孔63并通过相互配合的孔内螺纹65和接头螺纹54进行螺纹连接，连接过程中，紧固限位体64用于限制扩大体53的拧入深度，锚固体55处设有压筋板10和紧固螺母9，压筋板10的尺寸大于钢丝网12的网格尺寸，拧紧紧固螺母9使压筋板10锁紧拼装式柔性面层。

结合附图4所示，所述的基坑边坡1的坡面设有竖向排水槽21，竖向排水槽21与水平排水槽3纵横交错布置，竖向排水槽21每间隔10m设置一道，竖向排水槽21与内填充有透水砖；结合附图1所示，基坑边坡1的顶部设有排水天沟19，底部设有排水沟18，竖向排水槽21的底端与排水沟18连通，水平排水槽3、竖向排水槽20、排水天沟19和排水沟18形成的排水系统，可将基坑边坡1的渗水及时排出。

结合附图1所示，基坑边坡1的顶部还设有安全护栏20，起到保护的作用。

上述可回收土钉拼装式柔性面层墙施工方法，包括以下施工步骤：

步骤1.包括制作土钉5、拼装式柔性面层和横向联系体，具体步骤包括：

步骤1.1.按照设计长度依次连接的土钉本体50、扩大体53和锚固体55，形成土钉5；

步骤1.2.钢丝网12端部钢丝进行弯曲缠绕形成面层连接环13，面层连接环13直径为1.5cm，将钢丝网12在节点处通过固定胶固定在柔性面层8上，柔性面层8的上边缘和右边缘与钢丝网12的上边缘和右边缘齐平，在左侧边缘和下侧边缘分别超出钢丝网0.4m网格距离，如图2所示；

步骤1.3.在横向联系角钢4上焊接缀板11和土钉连接头6形成横向联系体，每隔1.2m焊接一个土钉连接头6，土钉连接头6与土钉5位置相对应，两个土钉连接头6之间焊接一块缀板11，土钉连接头6由端板61、连接柱62、土钉贯穿圆孔63、紧固限位体64、孔内螺纹65组成，端板61下部焊接一个长18cm的连接柱62，连接柱62的内径为5cm，连接柱62与端板61上的圆孔对齐形成土钉贯穿圆孔63，土钉贯穿圆孔63上有孔内螺纹65，紧固限位体64设置在土钉贯穿圆孔63的底端；

步骤2.结合附图9所示，分层开挖基坑，基坑坡面1采用小型机具或铲锹进行切削清坡，在基坑坡面1处开槽形成沟槽2，用于安放横向联系体；

步骤3.结合附图10所示，在沟槽2内铺一层反滤土工布，将横向联系体连同土钉连接头6和缀板11一起放入沟槽2内并压紧反滤土工布，用透水砖铺填两根横向联系角钢4之间的空隙形成水平排水槽3；

步骤4.结合附图10所示，土钉5旋入前，在土钉连接头6上的孔内螺纹65处设置螺纹保护体7，螺纹保护体7的外径比孔内螺纹65的内径小1～2mm，并由两瓣组成，结合附图11所示，根据土钉5位置搭设专用土钉机操作架，采用专用土钉机直接将土钉5强力旋进土体中，并挤压周边土体形成挤密区，当土钉扩大体53即将旋入土钉连接头6时，取出螺纹保护体7，继续将土钉5旋进土体，直到土钉扩大体53旋入土钉贯穿圆孔63并且土钉扩大体53的端部与紧固限位体64接触；

步骤5.坡顶做硬化处理并设置排水天沟19，在基坑坡面1设置顺坡向的铺填透水砖的竖向排水槽21，竖向排水槽21与水平排水槽3连通，竖向排水槽21每隔10m设置一道，竖向排水槽21与水平排水槽3配合将坡面的水排到坑底；

步骤6.结合附图3和12所示，按照从上到下、从右到左的顺序安装拼装式柔性面层，柔性面层之间通过一端带螺纹的L型的连接筋16连接成整体，连接筋16贯穿两个柔性面层的连接环13，同时连接筋16另一端用钢筋螺帽进行固定；

步骤7.结合附图13所示，在土钉5端部安装尺寸大于钢丝网12网格尺寸的压筋板10，并安装紧固螺母9，使柔性面层8与土钉连接头6紧密接触；

步骤8.重复步骤2～7，直到基坑开挖至设计深度，坡底设置排水沟18和集水井，排水沟18距离基坑坡面1底部0.5～1.0m。

步骤9.基坑支护验收合格后进行地下结构施工，主要包括桩基、截桩、垫层、防水层、基础施工等步骤，地下结构施工完成后，对土钉5、拼装式柔性面层、横向联系体进行回收，首先拆除土钉5、紧固螺母9和揭除拼装式柔性面层，最后用土钉机反旋转取出土钉5。

以上结合实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种可回收土钉拼装式柔性面层墙施工方法，其特征在于，其包括以下施工步骤：

步骤1.制作土钉(5)，连接柔性面层(8)和钢丝网(12)形成拼装式柔性面层，将缀板(11)和土钉连接头(6)焊接在两根横向联系角钢(4)之间，形成横向联系体；

步骤2.分层开挖基坑，在基坑坡面(1)处开槽形成沟槽(2)；

步骤3.将横向联系体放入沟槽(2)内并压紧，用透水砖铺填两根横向联系角钢(4)之间的空隙形成水平排水槽(3)；

步骤4.采用土钉机直接将土钉(5)旋进土体中；

步骤5.在基坑坡面(1)设置顺坡向的铺填透水砖的竖向排水槽(21)；

步骤6.从上到下、从右到左安装拼装式柔性面层，相邻的拼装式柔性面层之间通过连接筋(16)连接成整体；

步骤7.在土钉(5)端部安装尺寸大于钢丝网(12)网格尺寸的压筋板(10)，并安装紧固螺母(9)，使柔性面层(8)与土钉连接头(6)紧密接触；

步骤8.重复步骤2～7，直到基坑开挖至设计深度，坡底设置排水沟(18)和集水井，排水沟(18)距离基坑坡面(1)底部0.5～1.0m。

2.根据权利要求1所述的可回收土钉拼装式柔性面层墙施工方法，其特征在于：土钉(5)包括土钉本体(50)、扩大体(53)和锚固体(55)，土钉本体(50)的端部设有锥形土钉头(51)，外圈设置钉周螺旋丝(52)，扩大体(53)的外圈设有接头螺纹(54)，锚固体(55)的外圈设有锚固螺纹(56)；土钉连接头(6)上设有土钉贯穿圆孔(63)，土钉贯穿圆孔(63)内设有孔内螺纹(65)；所述步骤4中，土钉(5)旋进土体后，扩大体(53)和土钉连接头(6)通过接头螺纹(54)和孔内螺纹(65)互相连接；所述步骤7中，紧固螺母(9)的内螺纹与锚固螺纹(56)配合。

3.根据权利要求1所述的可回收土钉拼装式柔性面层墙施工方法，其特征在于：所述步骤1中，连接柔性面层(8)和钢丝网(12)时，将钢丝网(8)端部钢丝进行弯曲缠绕形成面层连接环(13)，柔性面层(8)的右侧和上侧边缘与钢丝网(12)的右侧和上侧边缘对齐，柔性面层(8)的左侧和下侧边缘超出钢丝网(12)1.2～2倍网格距离形成搭接部分，钢丝网(12)的节点(15)处通过固定胶固定在柔性面层(8)上；所述步骤6中，相邻的拼装式柔性面层之间通过一端带螺纹的L型连接筋(16)连接成整体，连接筋(16)贯穿两个拼装式柔性面层相邻边缘的连接环(13)，连接筋(16)端部用钢筋螺帽进行固定。

4.根据权利要求1所述的可回收土钉拼装式柔性面层墙施工方法，其特征在于：所述步骤1中，缀板(11)焊接在相邻两个土钉连接头(6)之间的横向联系角钢(4)上。

5.根据权利要求1所述的可回收土钉拼装式柔性面层墙施工方法，其特征在于：所述步骤3中，横向联系体放入沟槽(2)前，在沟槽(2)内铺一层反滤土工布，横向联系体放入沟槽(2)时，压紧反滤土工布。

6.根据权利要求1所述的可回收土钉拼装式柔性面层墙施工方法，其特征在于：所述步骤4中，土钉(5)旋进土体时，土钉(5)挤压周边土体形成挤密区。

7.根据权利要求1所述的可回收土钉拼装式柔性面层墙施工方法，其特征在于：所述步骤2中，基坑开挖后，对基坑坡面(1)进行切削清坡。

8.根据权利要求1所述的可回收土钉拼装式柔性面层墙施工方法，其特征在于：所述步骤5中，竖向排水槽每间隔10m设置一道。

9.根据权利要求1所述的可回收土钉拼装式柔性面层墙施工方法，其特征在于：基坑支护验收合格后进行地下结构施工，地下结构施工完成后，对土钉(5)、拼装式柔性面层、横向联系体进行回收，首先拆除土钉(5)、紧固螺母(9)和揭除拼装式柔性面层，最后用土钉机反旋转取出土钉(5)。

10.根据权利要求1所述的可回收土钉拼装式柔性面层墙施工方法，其特征在于，所述步骤4中，土钉(5)旋入时，土钉连接头(6)上的孔内螺纹(65)处设置螺纹保护体(7)，螺纹保护体(7)的外径比孔内螺纹(65)的内径小1～2mm，并由两瓣组成，土钉扩大体(53)即将旋入土钉连接头(6)时，取出螺纹保护体(7)。