CN110439003A - 可拆卸土钉墙施工方法及土钉墙结构 - Google Patents

可拆卸土钉墙施工方法及土钉墙结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种可拆卸土钉墙施工方法及土钉墙结构,涉及建筑施工技术领域,解决了现有技术中土钉墙施工不方便的技术问题。施工方法包括开挖工作面形成边坡,在边坡上进行面板铺设;面板铺设包括:土钉成孔注浆,在边坡上形成土钉孔,将土钉插入到土钉孔内并使土钉的一部分露出在土钉孔外,然后向土钉孔内注浆固定土钉;面板安装,面板设置多个,相邻的面板相互连接,面板包括翻转面板和主面板,在边坡的第一排设置翻转面板,在翻转面板下侧设置主面板,土钉从相邻的面板之间穿出;压条安装,在面板相接处设置压条,压条通过连接件固定到土钉上,压条贴合在所述面板上。本发明用于基坑土体防护结构的施工,并使防护结构方便拆装,能够重复使用。

Description

可拆卸土钉墙施工方法及土钉墙结构
技术领域
本发明涉及建筑施工相关技术领域,尤其是涉及一种可拆卸土钉墙施工方法及土钉墙结构。
背景技术
土钉墙作为一种柔性支挡结构,已经大量使用于边坡防护和基坑开挖中,在水利、建筑等行业中发挥越来越大的作用,现有的土钉墙一般由土钉、钢筋网片和混凝土构成,施工时先在基坑侧壁的土体中设置土钉,然后将钢筋网片挂装并固定在土钉上,再喷射混凝土到钢筋网片上形成土钉墙。
其有如下缺点:
1、喷射混凝土形成的面板强度无可靠措施控制质量,一般均达不到设计强度,特别是冬季施工,强度更无法保证。
2、冬季施工时,土钉弯钩与面板横拉筋的焊接部位容易造成冷脆现象,从而降低钢筋强度,造成土钉弯钩容易断裂。
3、喷射混凝土时粉尘污染较为严重,对环境污染较大,在大风天气、雾霾天气无法施工。
4、现有工艺对劳动力需求量大,且成活效率较低。
5、基坑后期需要回填,土钉墙仅作为临时性支护结构,由于土钉墙面板不可重复利用,被填埋在地下,造成资源的浪费,也容易对地下空间的后续使用造成影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可拆卸土钉墙结构,至少用于解决现有技术中存在的土钉墙施工不方便的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
第一方面,提供一种可拆卸土钉墙施工方法,包括:开挖工作面形成边坡,在所述边坡上进行面板铺设;
所述面板铺设包括:
土钉成孔注浆,在所述边坡上形成土钉孔,将土钉插入到所述土钉孔内并使所述土钉的一部分露出在所述土钉孔外,然后向所述土钉孔内注浆固定所述土钉;
面板安装,所述面板设置多个,相邻的所述面板相互连接,所述面板包括翻转面板和主面板,在所述边坡的第一排设置所述翻转面板,在所述翻转面板下侧设置所述主面板,所述土钉从相邻的所述面板之间穿出;
压条安装,在所述面板相接处设置所述压条,所述压条通过连接件固定到所述土钉上,所述压条贴合在所述面板上。
优选地,所述开挖工作面采用从上到下分层开挖的方式,每层所述边坡上完成所述边坡铺设后再进行下一层挖掘。
优选地,所述面板还包括转角面板,所述转角面板设置在所述边坡转角处。
优选地,所述翻转面板包括面板主体和翻板,所述翻板和所述面板主体通过连接轴可转动地连接;和/或,
所述转角面板包括第一板体和第二板体,所述第一板体和所述第二板体通过连接轴可转动地连接。
优选地,所述面板构造为方形板状结构,所述面板边缘设置有豁口,相邻的多个所述面板上的所述豁口拼接形成供所述土钉穿出的通孔;和/或,
所述面板的边缘设置有用于相邻的所述面板连接的连接槽。
优选地,所述压条上设置有安装孔,所述安装孔套装到所述土钉上,所述压条对相邻的所述面板连接处进行覆盖。
优选地,所述压条构造为长条状,所述压条上设置有多个所述安装孔,多个所述安装孔沿所述压条的延伸方向均匀分部;或者,
所述压条构造为十字形或T形结构或长条形结构,包括向多个方向延伸的压板,所述压条上设置有一个所述安装孔,所述安装孔位于多个所述压板的相交处。
第二方面,提供一种通过上述可拆卸土钉墙施工方法施工形成的土钉墙结构,包括面板、土钉和压条,所述土钉固定设置在所述边坡上,所述面板覆盖在所述边坡上,所述压条固定在所述土钉上,并将所述面板压紧在所述边坡上,所述面板设置有多个,所述面板的边缘设置有连接槽,相邻的两个所述面板通过所述连接槽相互连接。
优选地,所述连接槽由设置在所述面板主体侧壁上的槽壁和所述面板主体的侧壁构成,
所述槽壁构造为截面为L形的长形结构,沿所述面板主体的边缘设置在所述面板主体的侧壁上。
优选地,所述槽壁构成所述连接槽底壁的部分与所述面板主体的第一面平齐设置,构成所述连接槽的侧壁的部分与所述面板的侧壁平行设置,
所述槽壁构成所述连接槽侧壁的部分高度小于所述面板主体的厚度。
本发明的有益效果为:面板可拆卸地连接到土钉上,面板可以在工厂预制成形,使土钉墙的施工过程更加方便快捷,并且施工过程中不会存在污染问题,也使得施工不会受到环境影响,容易保证施工效率。另一方面,由于面板可拆卸,使其能够实现重复利用,不会造成材料的浪费,也减小了土钉墙结构对回填后的基坑结构的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1、图2示出主面板结构示意图;
图3示出连接槽的截面放大示意图;
图4示出连接槽连接状态结构示意图;
图5示出翻转面板结构示意图;
图6示出翻转面板与主面板连接状态示意图;
图7示出转角面板结构示意图;
图8示出转角面板与主面板连接状态示意图;
图9、图10、图11示出不同实施例中压条结构示意图;
图12、图13示出压条与主面板安装状态示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
本发明提供的土钉墙结构包括面板、土钉和压条,所述土钉固定设置在基坑边坡的土体中,并具有一部分伸出到土体外,所述面板设置多个,多个所述面板拼接并覆盖在基坑土体表面,所述压条通过连接件可拆卸地连接到所述土钉上,并压紧在所述面板上,将所述面板压紧在土体上。
所述面板边缘设置有连接槽,相邻的所述面板之间通过所述连接槽进行连接,使多个所述面板实现拼接。所述面板的边缘处还设置有豁口,相邻所述面板上的豁口拼接形成供土钉穿出的通孔。
所述面板优选采用以PP等为基材的复合材料、钢筋混凝土、钢板、型钢或合金板材等可重复使用的材质制成。所述面板包括主面板、翻转面板和转角面板,所述主面板用于对边坡主体进行覆盖,所述翻转面板覆盖边坡的顶部,即所述边坡的最上层,所述转角面板设置在边坡的转角处,用于对边坡相交的两个面上的所述主面板的连接。
如图1、图2所示,所述主面板1构造为方形板状内结构,所述主面板1的边缘设置有连接槽101,相邻两个所述主面板1之间通过所述连接槽101进行连接。所述连接槽101在所述主面板1的边缘形成,并沿着所述主面板1的边缘延伸,所述连接槽101的开口朝向与所述面板垂直。
如图3所示,所述连接槽101由设置在所述主面板1侧壁上的槽壁111和所述主面板1的侧壁构成,并且所述槽壁111构造为截面为L形的长形结构,沿所述主面板1的边缘设置在所述主面板1上。所述槽壁111构成所述连接槽101底壁的部分与所述主面板1的第一面平齐设置,构成所述连接槽101的侧壁的部分与所述主面板1的侧壁平行设置,并且,所述槽壁111构成所述连接槽101侧壁的部分高度小于所述主面板1侧壁的高度,即小于所述主面板1的厚度,从而使两个所述主面板1通过所述连接槽101连接后能够位于同一平面,如图4所示,保证形成的土钉墙整体平整。优选地,所述槽壁111一体形成在所述主面板1上,以方便所述主面板1的加工。
优选地,所述主面板1上的四个所述连接槽101的开口朝向相同,安装时,相邻两个所述主面板1上的所述连接槽101相互扣接到一起。或者,为了安装方便,还可以使所述主面板1上的相互平行的两个所述连接槽101的开口朝向相同,相互垂直的两个所述连接槽101即相邻的两个所述连接槽101的开口朝向相反。
如图1、图2所示,所述主面板1上还设置有豁口,所述豁口形成在所述主面板1的边缘处,相邻的所述主面板1上的所述豁口拼接形成供所述土钉穿过的通孔。如图1所示,所述豁口可以设置为在所述主面板1的四个角处形成的扇形豁口102,或者,如图2所示,还可以设置成在所述主面板1相邻两个角之间的半圆形豁口103,也可以同时设置两种形状的豁口。
如图5所示,所述翻转面板2包括面板主体201和翻板202,所述面板主体201和所述翻板202通过连接轴可转动地连接在一起,在使用时,所述面板主体201和所述翻板202可以分别位于两个不同的面上。所述豁口包括形成在所述面板主体201上的扇形豁口102,即所述面板主体201和所述翻板202上均设置豁口。所述扇形豁口102构造为扇形,设置在所述面板主体201和所述翻板202上远离所述连接轴的两个角处。相邻设置的所述翻转面板2上的所述扇形豁口102以及与其相邻的主面板上的豁口拼接形成圆形通孔,所述圆形通孔可供土钉穿出。
所述面板主体201上还设置有半圆形豁口103,所述半圆形豁口103设置在所述面板主体201上的两个所述扇形豁口102之间的位置,所述半圆形豁口103构造为半圆形豁口,相邻的两个半圆形豁口103拼接形成供所述土钉穿过的所述通孔。
在本实施例中,所述翻板202上不设置所述豁口,在所述翻板202上设置固定孔203,所述固定孔203可用于与固定件配合使所述翻板202固定在土体表面,例如所述固定件可以是钢筋杆,穿过所述固定孔203插入到土体内部即可。
优选地,在本实施例中,所述翻转面板2用于设置在土钉墙的第一层,即最上层,所述面板主体201与所述主面板1覆盖在基坑的侧壁上,共同构成土钉墙主体,而所述翻板202翻转后贴合到基坑外的土体上,即与基坑侧壁相交的面上,对基坑侧壁的顶部边缘进行防护,如图6所示,只有所述面板主体201需要与所述主面板1连接,所述翻板202不需要与所述主面板1连接。由于其设置在所述土钉墙的第一层,所述翻板202只与相邻的其他所述翻转面板2上的翻板202相接即可,不需要与其他面板相接,因此,可以只在所述翻板202上相互平行的两个边缘处设置所述连接槽101即可。进一步地,所述面板主体201的大小与主面板的大小相同,使其与主面板1配合更好,也更便于安装。
如图7所示,所述转角面板3包括第一板体301和第二板体302,所述第一板体301和所述第二板体302通过连接轴可转动地连接在一起,优选地,所述连接轴为合金轴,在使用时,所述第一板体301和所述第二板体302可以分别位于两个不同的面上。所述豁口包括形成在所述第一板体301和所述第二板体302上的扇形豁口102,即所述第一板体301和所述第二板体302上均设置豁口。所述扇形豁口102构造为扇形,设置在所述第一板体301和所述第二板体302上远离所述连接轴的两个角处。相邻设置的所述转角面板3上的所述扇形豁口102以及与其相邻的主面板上的豁口拼接形成圆形通孔,所述圆形通孔可供土钉穿出。
所述第一板体301和所述第二板体302上均设置有连接槽101,并且所述连接槽101在所述第一板体301和所述第二板体302上不相连的条边缘处同时设置,使得,所述第一板体301和所述第二板体302均可以同时和相邻的所述转角面板3相连,也可以和与之相邻的主面板1相连。
优选地,所述第一板体301和所述第二板体302构造为形状相同的结构,使所述转角面板3构造为以所述第一板体301和所述第二板体302的连接轴为对称轴的对称结构,这样在安装的时候可以不需要考虑所述第一板体301和所述第二板体302的放置位置,两者位置可以互换,使安装更加方便。如图8所示,在本实施例中,所述第一板体301和所述第二板体302均与所述主面板1相接。
所述压条采用以PP等为基材的复合材料、钢筋混凝土、钢板、型钢或合金板材等可重复使用的材质制成。如图9所示,所述压条20包括向多个方向延伸的压板21以及形成在多个所述压板21相交处的安装孔22,所述压板21贴合在相接的两个所述面板上,如图12所示,例如,可以同时压在所述主面板1和所述翻转面板2的面板主体201上,或者,压在所述主面板1和所述转角面板3上,也可以压在相邻的所述面板主体1上。所述安装孔22套装到所述土钉上,再通过连接件使所述压条20压紧在所述面板上对所述面板进行固定。
在本实施例中,所述压条20上设置有四个所述压板21,所述压条20整体构成十字形结构,或者,当设置在土钉墙边缘时,还可以包括三个所述压板21,如图10所示,使所述压条20整体构成T形结构,进一步地,还可以包括两个所述压板21,使所述压条20构成长条形结构。
或者,如图11所示,所述压条20’构造为长条形结构,所述压条20’整体构成压板贴合在所述主面板1上,并对相邻设置的两个所述主面板1提供压力,如图13所示,所述压条20’上设置有多个安装孔22’。
优选地,如图13所示,相邻的两排所述土钉相互交错设置,即一排所述土钉从所述扇形豁口102形成的通孔穿出,另一排所述土钉从所述半圆形豁口103形成的所述通孔穿出,这样可以保证每个所述主面板1的受力更加均匀,安装更加可靠。
优选地,在本实施例中还设置有钉塞,所述钉塞对未设置所述土钉的扇形豁口102或半圆形豁口103形成的通孔进行封堵,以达到避免通过该通孔发生漏水的现象。进一步地,所述钉塞构造为圆台形结构,使其能够塞紧到所述通孔内,并且通过所述压条20’将其压紧在所述通孔内。
优选地,如图12所示,还包括连接板4,所述连接板4与相邻的两个所述压条20(20’)相连接,进一步提高所述压条的固定的可靠性,同时也使所述主面板1的固定更加可靠。所述连接板4优选通过螺栓等连接件可拆卸地与所述压条连接。优选地,所述连接板4上设置有容纳槽,与所述压条连接时,所述压条嵌入到所述容纳槽内,这样可以减小土钉墙结构整体的厚度,还可以通过所述容纳槽对所述连接板4的安装起到定位作用,使安装更加方便、快捷。
本发明还提供一种可拆卸土钉墙结构的施工方法,包括如下步骤:
逐层开挖基坑形成边坡,并对边坡进行修正,使边坡的不平整度≤20mm,然后在边坡上形成土钉孔,所述土钉孔优选通过钻机或人工手动完成,优选地,所述土钉孔的直径为100-150mm,孔深为支护高度的0.5倍-1.2倍,倾角为5°-20°。相邻两个所述土钉孔之间的水平距离与所述面板上的两个扇形豁口之间距离相同,例如所述土钉间距可以为1.2-2.0m,并且,每层开挖深度为所述土钉以下50-60cm,具体可根据所述面板的尺寸确定,能够保证完成一排所述面板的安装即可。
所述土钉孔形成后,将土钉插入到所述土钉孔内,并保证所述土钉露出在所述土钉孔外部10-30cm,并且所述土钉露出的部分设置有外螺纹,用于螺母的安装。通过注浆管向所述土钉孔内注入水泥浆注入到所述土钉孔内,用于将所述土钉固定在所述土钉孔内。优选地,所述注浆管插入到距离所述土钉孔底部25-50cm处,然后开使注浆。
所述土钉固定好之后,开使第一排面板的安装,即安装翻转面板,并使所述翻转面板的面板主体覆盖在边坡的面上,翻板位于边坡外的面上,相邻的面板之间通过连接槽连接。
第一排面板安装后,按照上述方法再进行第二排土钉的设置,然后安装第二排面板,即安装主面板,并且,相邻的面板之间通过连接槽连接。
第二排面板安装完成后,在第一排土钉上,安装压条,将压条通过螺母固定到土钉上,并压紧面板,完成面板的固定。优选地,在螺母和面板之间设置土钉垫板,以起到对面板的保护作用,也方便螺母的拆装。
当遇到边坡有转角时,如遇到阶梯面或者两个相交的面时设置转角面板,并使转角面吧的第一板体和第二板体分别与两个面上的面板相连。
优选地,当需要安装钉塞时,面板安装完成后,在未设置土钉的孔内安装钉塞,然后再安装压条。进一步地,相邻的压条端部还可以设置连接板,通过连接板将两个压条连接到一起,以提高连接的可靠性。
基坑回填之前,将土钉上的螺母拆除,即可将面板拆除回收准备再次使用,优选地,拆除时按照从下往上的顺序分层拆除,并分层回填,以方便拆除面板。
本发明提供的施工方法及土钉墙结构特适用于地下水位以上的填土、粘性土、粉土、砂土、卵砾石等地层的基坑防护。
本发明中的土钉墙结构中面板以及压条等主体结构可拆卸的安装,使得在基坑回填前可以将其拆除,并能够再次利用,使其安装施工更加方便快捷,也使其可以重复利用,既提高了施工效率又避免了材料的浪费。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种可拆卸土钉墙施工方法,其特征在于,包括:开挖工作面形成边坡,在所述边坡上进行面板铺设;
所述面板铺设包括:
土钉成孔注浆,在所述边坡上形成土钉孔,将土钉插入到所述土钉孔内并使所述土钉的一部分露出在所述土钉孔外,然后向所述土钉孔内注浆固定所述土钉;
面板安装,所述面板设置多个,相邻的所述面板相互连接,所述面板包括翻转面板和主面板,在所述边坡的第一排设置所述翻转面板,在所述翻转面板下侧设置所述主面板,所述土钉从相邻的所述面板之间穿出;
压条安装,在所述面板相接处设置所述压条,所述压条通过连接件固定到所述土钉上,所述压条贴合在所述面板上。
2.根据权利要求1所述的可拆卸土钉墙施工方法,其特征在于,所述开挖工作面采用从上到下分层开挖的方式,每层所述边坡上完成所述边坡铺设后再进行下一层挖掘。
3.根据权利要求1所述的可拆卸土钉墙施工方法,其特征在于,所述面板还包括转角面板,所述转角面板设置在所述边坡转角处。
4.根据权利要求3所述的可拆卸土钉墙施工方法,其特征在于,所述翻转面板包括面板主体和翻板,所述翻板和所述面板主体通过连接轴可转动地连接;和/或,
所述转角面板包括第一板体和第二板体,所述第一板体和所述第二板体通过连接轴可转动地连接。
5.根据权利要求3所述的可拆卸土钉墙施工方法,其特征在于,所述面板构造为方形板状结构,所述面板边缘设置有豁口,相邻的多个所述面板上的所述豁口拼接形成供所述土钉穿出的通孔;和/或,
所述面板的边缘设置有用于相邻的所述面板连接的连接槽。
6.根据权利要求1所述的可拆卸土钉墙施工方法,其特征在于,所述压条上设置有安装孔,所述安装孔套装到所述土钉上,所述压条对相邻的所述面板连接处进行覆盖。
7.根据权利要求6所述的可拆卸土钉墙施工方法,其特征在于,所述压条构造为长条状,所述压条上设置有多个所述安装孔,多个所述安装孔沿所述压条的延伸方向均匀分部;或者,
所述压条构造为十字形或T形结构或长条形结构,包括向多个方向延伸的压板,所述压条上设置有一个所述安装孔,所述安装孔位于多个所述压板的相交处。
8.一种通过权利要求1-7任一项所述的可拆卸土钉墙施工方法施工形成的土钉墙结构,其特征在于,包括面板、土钉和压条,所述土钉固定设置在所述边坡上,所述面板覆盖在所述边坡上,所述压条固定在所述土钉上,并将所述面板压紧在所述边坡上,
所述面板设置有多个,所述面板的边缘设置有连接槽,相邻的两个所述面板通过所述连接槽相互连接。
9.根据权利要求8所述的土钉墙结构,其特征在于,所述连接槽由设置在所述面板主体侧壁上的槽壁和所述面板主体的侧壁构成,
所述槽壁构造为截面为L形的长形结构,沿所述面板主体的边缘设置在所述面板主体的侧壁上。
10.根据权利要求9所述的土钉墙结构,其特征在于,所述槽壁构成所述连接槽底壁的部分与所述面板主体的第一面平齐设置,构成所述连接槽的侧壁的部分与所述面板的侧壁平行设置,
所述槽壁构成所述连接槽侧壁的部分高度小于所述面板主体的厚度。
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