CN118048917B - 用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法 - Google Patents
用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118048917B CN118048917B CN202311867562.1A CN202311867562A CN118048917B CN 118048917 B CN118048917 B CN 118048917B CN 202311867562 A CN202311867562 A CN 202311867562A CN 118048917 B CN118048917 B CN 118048917B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- nails
- embankment
- culvert
- nailed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 75
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 58
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 13
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 4
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 8
- 238000009940 knitting Methods 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 8
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 6
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- 241000587161 Gomphocarpus Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000011378 shotcrete Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
- E02D17/20—Securing of slopes or inclines
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
- E01F5/00—Draining the sub-base, i.e. subgrade or ground-work, e.g. embankment of roads or of the ballastway of railways or draining-off road surface or ballastway drainage by trenches, culverts, or conduits or other specially adapted means
- E01F5/005—Culverts ; Head-structures for culverts, or for drainage-conduit outlets in slopes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D15/00—Handling building or like materials for hydraulic engineering or foundations
- E02D15/02—Handling of bulk concrete specially for foundation or hydraulic engineering purposes
- E02D15/04—Placing concrete in mould-pipes, pile tubes, bore-holes or narrow shafts
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
- E02D17/20—Securing of slopes or inclines
- E02D17/202—Securing of slopes or inclines with flexible securing means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
- E02D5/76—Anchorings for bulkheads or sections thereof in as much as specially adapted therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Architecture (AREA)
- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
Abstract
本发明涉及路桥涵洞施工的工程技术领域，特别涉及一种用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法。该方法包括：对开挖路堤所形成的边坡挖开面进行修整；按照设定的孔眼间距在所述边坡挖开面上从表面向内部钻孔，形成孔眼矩阵；采用混凝土浆液对所述孔眼矩阵进行注浆；采用3D打印技术一体成型地形成带钉钢筋条；将所述带钉钢筋条沿着水平方向，将未带钉钢筋条沿着竖直方向，经纬编制而形成钢网。本发明的施工方法可以保证挂网强度实质性增强，工程强度大幅提高，对后续拼接施工提供了可靠保障，施工环境更加安全。
Description
技术领域
本申请涉及路桥涵洞施工的工程技术领域，特别涉及一种用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法。
背景技术
在路桥修建工程领域中，经常会遇到需要涵洞拼接的情况。通常，所谓涵洞拼接就是指在修建过程中对新旧涵洞进行拼接，在拼接的时候，需要将老涵洞挖开一个工作面用于新旧涵洞结合，这个工作面相当于一个基坑一样的临空面，在挖开后需要建立临时支护，等新旧涵洞搭接好以后，挖开的工作面可以通过回填土夯实而掩埋起来了。
在改扩建过程中，部分构造物可直接利用，涵洞拼接加长也是道路改建中较为重要的部分。涵洞拼接位置的受力状态可能因采用的拼接方法、新旧沉降差异等而完全不同。旧路路基在道路多年的运营下，地基沉降已经基本完成，而涵洞加长部分位于新建路基，沉降还未完成，在道路扩建后，新旧涵洞之间必然有较大的沉降差异。因此，涵洞拼接位置在上部荷载和沉降差异下，将进一步导致其上路堤及路面发生破坏，从而导致裂缝产生，因此，在涵洞拼接时，新旧涵洞拼接的处理方式以及控制新旧涵洞的衔接工艺尤为重要。
现有的对于旧涵洞开挖路堤的边坡支护手段为土钉结合挂网喷浆支护，在使用中主要存在两项缺陷：第一，由于目前采用的土钉材料多为直线型表面平滑的钢筋，在钉入边坡体后，随着后续的挂网喷浆导致荷载增加，使得土钉与坡体间摩擦力不足发生土钉脱落现象；第二，由于土钉与钢筋网采用焊接的方式链接，导致在坡体注浆后，钢筋网自重增加，使得土钉与钢筋网焊接口断裂，影响防护效果。
因此，亟需一种用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法，解决土钉钉入坡体后容易脱落以及土钉与钢筋网焊接后容易断裂的问题。
发明内容
基于此，针对上述技术问题，本发明提供了能够提高工程强度且便于施工的涵洞拼接开挖路堤临时支护施工方法。
本发明提供了一种用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1，对开挖路堤所形成的边坡挖开面进行修整；
S2，按照设定的孔眼间距在所述边坡挖开面上从表面向内部钻孔，形成孔眼矩阵；
S3，采用混凝土浆液对所述孔眼矩阵进行注浆；
S4，采用3D打印技术一体成型地形成带钉钢筋条，其中，所述带钉钢筋上的相邻钢钉之间的间距与所述孔眼矩阵的相邻孔眼之间的间距保持一致；
S5，将所述带钉钢筋条沿着水平方向，将未带钉钢筋条沿着竖直方向，经纬编制而形成钢网；
S6，在所述孔眼矩阵中所注入的混凝土浆液固结之前，将所述钢网中的带钉钢筋条上的钢钉对准所述孔眼矩阵并钉入孔中，从而完成挂网；
S7，向所述边坡面喷射混凝土浆液，凝固，以形成开挖路堤临时支护。
优选地，根据本发明的用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法，其特征在于，在所述S1中，坡面修整是通过人工或者设备将坡面的凹凸整平，形成平坦表面，修整的作业幅度至少为坡面上的最大凹坑的深度。通过坡面修整作业，可以充分保证挂网时的土钉插入深度和角度的可调整性，从而保证整个钢网平面的整体平整度，进一步，保证了钢网上一体成型而形成的土钉免受过多的应力，避免了土钉在后续工程中从钢网上脱落而造成临时支护的不稳定。
此外，优选地，根据本发明的用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法，其特征在于，在所述S2中，所述孔眼矩阵的每个孔眼的孔深设定为开挖深度的0.2-0.5倍且在2～5米的范围内，孔径设定为0.07～0.12米，相邻孔眼之间的间距设定为1～2米。通过做成上述数值范围内的孔眼矩阵，也可以充分保证在后续工程中，土钉既不会因为受到过度的应力而从钢网上脱落，也不会产生因为后续工程中填充到孔内的混凝土浆料过多或者过少造成土钉松动而发生临时支护失效的问题。
此外，优选地，关于土钉在开挖路堤的孔眼中的附加竖直方向的应力根据如下公式计算，根据所计算出的附加竖直方向应力确定土钉长度和钢网所用钢筋材料的规格。
如果a/tanθ≤za≤(a+b1)/tanθ，则
其中，
如果za>(a+b1)/tanθ，则Δσk＝γh1
如果za<a/tanθ，则Δσk＝0
其中，
za是支护结构顶面至土中附加竖向应力计算点的竖向距离(m)，
a是支护结构外边缘至放坡坡脚的水平距离(m)，
b1是放坡坡面的水平尺寸(m)，
θ是扩散角度(°)优选地，在工程中取值45°；
h1是地面至支护结构顶面的竖向距离m；
γ是支护结构顶面以上的土的天然重度(kN/m3)；
c是支护结构顶面以上的土的黏聚力(kPa)；
Ka是支护结构顶面以上的土的主动土压力系数；
Eak1是支护结构顶面以上的土的自重所产生的单位宽度主动土压力标准值(kN/m)。
此外，优选地，根据本发明的用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法，其特征在于，采用3D打印技术，完成膨胀钉与Φ6.5钢筋条的一体成型，形成边长0.15～0.25米的网格状，其中，所述膨胀钉的设计直径为16mm～32mm。该尺寸的钢网可以充分保证钢网整体的张力，从而确保开挖路堤临时支护的整体有效性。
此外，优选地，根据本发明的用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法，其特征在于，在所述S5中，所述带钉钢筋条上的土钉的入射角相对于水平面形成5～20°的夹角。
此外，优选地，根据本发明的用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法，其特征在于，在所述S4中，3D一体成型采用选择性激光熔化，选用激光作为能量源，按照三维CAD切片模型中规划好的路径在金属粉末床层进行逐层扫描，扫描过的金属粉末通过熔化、凝固而形成所述带钉钢筋条。
此外，优选地，根据本发明的用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法，其特征在于，在所述S4中，所述带钉钢筋条中的钢钉为膨胀型钢钉。
此外，优选地，根据本发明的用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法，其特征在于，在所述S6中，在完成挂网后，精细调整各钢钉在对应孔眼中的位置，使其位于孔眼的中心。
此外，优选地，根据本发明的用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法，其特征在于，在所述混凝土的注浆中，水泥浆液采用P.C32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比0.45～0.55，注浆压力0.4～0.5MPa。
此外，优选地，根据本发明的用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法，其特征在于，在所述S7中，混凝土喷射砼设计强度为C20，水泥：砂：碎石的设计重量配比为1：2：2，喷射厚度为100mm，水灰比为0.45～0.55。
附图说明
图1为示出现有技术的用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法的工程结构图；
图2为示出本发明一个实施方式中沿涵洞的流通方向剖开的新旧涵洞拼接而成的工程结构剖视图；
图3为示出本发明一个实施方式中用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法所采用的钢网编织结构示意图；
图4为示出本发明一个实施方式中用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法的具体步骤的流程图。
图5为说明土钉在开挖路堤的孔眼中的附加竖直方向的应力的示意图。
附图标记说明
101定位支架； 102加强钢筋； 103土钉； 104螺纹钢筋；21涵洞基底； 22涵洞管壁。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
如图1所示，本发明提供一种涵洞拼接开挖路堤的临时防护一般采用土钉结合挂网喷浆的方法，具体的技术方案为：
1、对开挖的边坡进行人工修整，按照设计孔深、孔径和间距在坡体进行钻孔；
2、利用钢筋居中支架将钢筋土钉置入钻孔中，居中支架钢筋应完成弧形与土钉进行焊接，定位支架即居中支架，采用弯曲钢筋与主筋焊接，设置间距与土钉长度有关，没有具体限值，采用人工方式直接插入钻孔中，使主筋即土钉保持在钻孔中居中；
3、土钉放入钻孔后进行注浆；
4、编扎钢筋网，钢筋网铺设好后，在其上面焊接加强筋、土钉头，最终使土钉、钢筋网、加强筋焊接成为一体；
5、挂网完成后在坡表喷射混凝土。
如图2所示，沿涵洞的流通方向示出本发明一个实施方式中的新旧涵洞拼接工程结构。
如图3所示，本发明一个实施方式中，用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法所采用的钢网编织形状可以为方格网状。
此外，作为一个优选的实施方式，为了解决传统工艺中焊接口容易断裂且操作繁杂的问题，如图4所示，本发明提供了一种用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法，包括以下步骤：
S1，对开挖路堤所形成的边坡挖开面进行修整；
S2，按照设定的孔眼间距在所述边坡挖开面上从表面向内部钻孔，形成孔眼矩阵；
S3，采用混凝土浆液对所述孔眼矩阵进行注浆；
S4，采用3D打印技术一体成型地形成带钉钢筋条，其中，所述带钉钢筋上的相邻钢钉之间的间距与所述孔眼矩阵的相邻孔眼之间的间距保持一致；
S5，将所述带钉钢筋条沿着水平方向，将未带钉钢筋条沿着竖直方向，经纬编制而形成钢网；
S6，在所述孔眼矩阵中所注入的混凝土浆液固结之前，将所述钢网中的带钉钢筋条上的钢钉对准所述孔眼矩阵并钉入孔中，从而完成挂网；
S7，向所述边坡面喷射混凝土浆液，凝固，以形成开挖路堤临时支护。
优选地，在S1中，通过人工或者设备将坡面的凹凸整平，形成平坦表面，修整的作业幅度大于等于坡面上的最大凹坑的深度。
更优选地，边坡挖开面修整作业的作业幅度等于坡面上的最大凹坑的深度。
此外，优选地，在S2中，所述孔眼矩阵的每个孔眼的孔深设定为开挖深度的0.2-0.5倍且在2～5米的范围内，孔径设定为0.07～0.12米，相邻孔眼之间的间距设定为1～2米。
更优选地，孔眼矩阵的每个孔眼的孔深设定为略大于土钉长度，优选为2.5米，孔径设定为略大于土钉的直径，优选设为0.1米，相邻孔眼之间的间距设定为相邻土钉之间的间距，例如设定为1～2米。
此外，优选地，如图5所示，关于土钉在开挖路堤的孔眼中的附加竖直方向的应力根据如下公式计算，根据所计算出的附加竖直方向应力确定土钉长度和钢网所用钢筋材料的规格。
如果a/tanθ≤za≤(a+b1)/tanθ，则
其中，
如果za>(a+b1)/tanθ，则Δσk＝γh1
如果za<a/tanθ，则Δσk＝0
其中，
za是支护结构顶面至土中附加竖向应力计算点的竖向距离(m)，
a是支护结构外边缘至放坡坡脚的水平距离(m)，
b1是放坡坡面的水平尺寸(m)，
θ是扩散角度(°)，优选地，在工程中取值45°；
h1是地面至支护结构顶面的竖向距离(m)；
γ是支护结构顶面以上的土的天然重度(kN/m3)；
c是支护结构顶面以上的土的黏聚力(kPa)；
Ka是支护结构顶面以上的土的主动土压力系数；
Eak1是支护结构顶面以上的土的自重所产生的单位宽度主动土压力标准值(kN/m)。
此外，优选地，采用3D打印技术，完成膨胀钉与Φ6.5钢筋条的一体成型，形成边长0.15～0.25米的网格状，其中，所述膨胀钉的设计直径为16mm～32mm。此处，在钢筋条上制作成膨胀钉，膨胀钉作为土钉使用，比普通的土钉具有更高的抓力，挂网强度大大增强，从而使得开挖路堤临时支护的工程强度大大提高，对后续的涵洞拼接施工提供了更加可靠的工程保障，施工环境的安全程度也大幅提高。
此外，优选地，在S5中，所述带钉钢筋条上的土钉的入射角相对于水平面形成5～20°的夹角，进一步提升了挂网强度。
此外，优选地，在S4中，3D一体成型采用选择性激光熔化，选用激光作为能量源，按照三维CAD切片模型中规划好的路径在金属粉末床层进行逐层扫描，扫描过的金属粉末通过熔化、凝固而形成所述带钉钢筋条，也就是说，土钉与钢筋条一体成型地形成带有土钉的钢筋条。
优选地，一体成型带土钉的钢筋条基于现有的SLM技术类似方法，即采用预置铺粉和高速振镜扫描方式，按照设定厚度逐层堆放金属粉末，扫描振镜带动激光束选择性扫描、加热、熔化金属粉末，完成该层的成形。通过层层叠加，最终形成预定形状的三维实体。
与现有SLM技术所不同的是，本发明中，不再采用SLM技术中固定尺寸的成型缸，而是根据实际的工程环境，与开挖处的土壤或者碎石环境相匹配地，沿着一体成型材料的深度方向，计算每层切片的具体形状和尺寸，从而调整成型缸的具体形状和尺寸，从而使得一体成型的膨胀钉在开挖坡面深度方向上具有增强的紧固作用，最大程度地提升工程可靠性。
这样的工艺既保留了激光选区熔化成形(SLM)金属增材制造技术的优点，即采用预置铺粉和高速振镜扫描，满足复杂工程环境中的一体成型的强度和精度的要求，又由于采用了“随形缸”，实现路桥建筑工程所要求的大尺寸零件的高精度制造，完全突破常规SLM设备固定尺寸成型缸的限制，与现有基于固定成型缸结构的大尺寸零件SLM成形技术相比，装置结构简化，复杂程度大幅度降低，减少了金属粉末的工程浪费，造价也得到进一步降低。
具体工艺主要包括以下三个步骤，并逐层反复进行：1)先根据零件层尺寸的大小制造随形腔；2)铺粉；3)高速扫描振镜选择性激光熔化成形。
本发明采用三步法一体成型的制造技术，也是在封闭的气氛室中完成，可以通过调控气氛室内的气氛，防止金属材料发生氧化。
此外，优选地，根据本发明的用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法，其特征在于，在S4中，所述带钉钢筋条中的钢钉为膨胀型钢钉。
此外，优选地，根据本发明的用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法，其特征在于，在S6中，在完成挂网后，精细调整各钢钉在对应孔眼中的位置，使其位于孔眼的中心。
此外，优选地，根据本发明的用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法，其特征在于，在所述混凝土的注浆中，水泥浆液采用P.C32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比0.45～0.55，注浆压力0.4～0.5MPa。
此外，优选地，根据本发明的用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法，其特征在于，在所述S7中，混凝土喷射砼设计强度为C20，水泥：砂：碎石的设计重量配比为1：2：2，喷射厚度为100mm，水灰比为0.45～0.55。
此外，作为优选的实施方式，还可以预先通过SLM技术一体成型为带膨胀钉的钢网，然后在通过搬送转移到工程现场，对齐钻孔矩阵的孔眼，插入膨胀钉。
此外，传统的土钉长度为开挖深度的0.5～1.2倍，间距为1～2米，孔径为70～120mm。由于本发明的技术是为了形成临时支护，有采用特殊膨胀钉，所以土钉长度比传统钉可缩短。优选地，开挖深度与土钉长度的关系可以是0.2～0.5倍，但一般土钉长度都不超过5m。
优选地，在涵洞拼接设计过程中，针对现有涵洞进行调查及检测，分析是否可加长利用，掌握必要的基础数据，涵洞尺寸、进出口位置测量准确，确保新旧涵洞的水平方向以及竖直方向上都能够拼接顺畅，满足工程质量的设计要求。
优选地，收集原有桥涵的施工图纸等文件，选择合理的拼接加长方案。
在施工过程中，首先应拆除旧涵洞口的墙身和铺砌等结构，旧涵破坏较为严重的部分也应进行分段拆除，并做好临时支撑。洞口拆除后，再进行地基处理，提高地基的整体稳定性，降低新旧涵洞的沉降差，防止涵洞拼接位置出现受拉破坏，保证改扩建道路工程的正常开展。
若新建涵洞处于软弱层，地基承载力不符合设计要求且差距不大时，可将基础换成整体式并且宽度加大，或者采用换填等方法提高承载力。
具体地，作为优选方案，挖除软土，并换填中粗砂砾后进行压实。
也可以考虑桩、土的复合地基提高承载力。
此外，作为优选方案，除了在钻孔中直接形成一体成型的带土钉钢筋，也可以采用植筋法拼接涵洞，将涵台凿毛并且清理干净，植入钢筋使用电锤钻孔，与新旧涵洞浇筑为一体，加入的黏合剂，等待完全固化，形成临时支护。
此外，作为优选方案，采用沉降缝拼接时，涵洞可采热沥青浸制麻絮填塞，外侧涂热沥青，可以涂敷多层。
此外，优选地，涵洞施工完成后，当涵顶填土厚度小于0.5m时，禁止重型车辆通过，并且禁止使用振动压路机进行碾压。针对台背，首先回填透水性材料，两侧对称平衡填筑，从涵身向后2m的地面，向上1∶1挖台阶，直至与涵洞顶齐平。
此外，优选地，缺口窄而重型机械无法压实时，使用小型机械进行压实，每层厚度不大于15cm，控制碾压遍数，可以是不少于10遍，针对每层压实度均进行工程检验，如果压实度达到96％以上，即可验收通过。
此外，圆管涵跨径较小且大部分为预制结构，在设计施工过程中，考虑拼接涵洞的受力特征以及控制新旧涵洞之间的沉降差。在设计时，选择合理的拼接方式。涵洞拼接施工结束后根据工程环境设定空置时间，避免拼接位置过早出现开裂，导致路基路面破坏，保证改扩建道路正式运营时拼接涵洞能够正常投入使用。
此外，优选地，钢筋编织完，交界口都是焊接的。优选地，根据钻孔间距(即膨胀钉的间距)以及钢筋网的网格大小确定带钉钢筋上的土钉间距。也就是说，据此可以确定每段间隔中间空出几根钢筋。
需要说明的是，在本文中，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本文中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系的用语，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。为了描述的方便，描述以上装置是以功能分为各种单元/模块分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单元/模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
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，可轻易想到的变化或替换，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权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1，对开挖路堤所形成的边坡挖开面进行修整；
S2，按照设定的孔眼间距在所述边坡挖开面上从表面向内部钻孔，形成孔眼矩阵；
S3，采用混凝土浆液对所述孔眼矩阵进行注浆；
S4，采用3D打印技术一体成型地形成带钉钢筋条，其中，所述带钉钢筋上的相邻钢钉之间的间距与所述孔眼矩阵的相邻孔眼之间的间距保持一致；
钢钉在开挖路堤的孔眼中的附加竖直方向的应力根据如下公式计算，根据所计算出的附加竖直方向应力确定钢钉长度和钢网所用钢筋材料规格，
如果a/tanθ≤za≤(a+b1)/tanθ，则
其中，
如果za>(a+b1)/tanθ，则Δσk＝γh1
如果za<a/tanθ，则Δσk＝0
其中，
za是支护结构顶面至土中附加竖向应力计算点的竖向距离m，
a是支护结构外边缘至放坡坡脚的水平距离m，
b1是放坡坡面的水平尺寸m，
θ是扩散角度°；
h1是地面至支护结构顶面的竖向距离m；
γ是支护结构顶面以上的土的天然重度kN/m3；
c是支护结构顶面以上的土的黏聚力kPa；
Ka是支护结构顶面以上的土的主动土压力系数；
Eak1是支护结构顶面以上的土的自重所产生的单位宽度主动土压力标准值kN/m；
S5，将所述带钉钢筋条沿着水平方向，将未带钉钢筋条沿着竖直方向，经纬编制而形成钢网；
S6，在所述孔眼矩阵中所注入的混凝土浆液固结之前，将所述钢网中的带钉钢筋条上的钢钉对准所述孔眼矩阵并钉入孔中，从而完成挂网；
S7，向所述边坡面喷射混凝土浆液，凝固，以形成开挖路堤临时支护。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在所述S1中，坡面修整是通过人工或者设备将坡面的凹凸整平，形成平坦表面，修整的作业幅度为坡面上的最大凹坑的深度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在所述S2中，所述孔眼矩阵的每个孔眼的孔深设定为开挖深度的0.2-0.5倍且在2～5米的范围内，孔径设定为0.07～0.12米，相邻孔眼之间的间距设定为1～2米。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
采用3D打印技术，完成钢钉与Φ6.5钢筋条的一体成型，形成边长0.15～0.25米的网格状，其中，所述钢钉的设计直径为16mm～32mm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在所述S5中，所述带钉钢筋条上的钢钉的入射角相对于水平面形成5～20°的夹角。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在所述S4中，3D一体成型采用选择性激光熔化，选用激光作为能量源，按照三维CAD切片模型中规划好的路径在金属粉末床层进行逐层扫描，扫描过的金属粉末通过熔化、凝固而形成所述带钉钢筋条。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在所述S6中，在完成挂网后，精细调整各钢钉在对应孔眼中的位置，使其位于孔眼的中心。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在所述混凝土的注浆中，水泥浆液采用P.C32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比0.45～0.55，注浆压力0.4～0.5MPa。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在所述S7中，混凝土喷射砼设计强度为C20，水泥：砂：碎石的设计重量配比为1：2：2，喷射厚度为100mm，水灰比为0.45～0.55。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311867562.1A CN118048917B (zh) | 2023-12-29 | 2023-12-29 | 用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311867562.1A CN118048917B (zh) | 2023-12-29 | 2023-12-29 | 用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118048917A CN118048917A (zh) | 2024-05-17 |
| CN118048917B true CN118048917B (zh) | 2024-09-20 |
Family
ID=91047389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311867562.1A Active CN118048917B (zh) | 2023-12-29 | 2023-12-29 | 用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118048917B (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203129120U (zh) * | 2013-03-25 | 2013-08-14 | 夏杰 | 一种用于控制水土流失的锁土网 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6524027B1 (en) * | 2000-05-03 | 2003-02-25 | Dst Consulting Engineers Inc. | Stabilization system for soil slopes |
| CN113434947B (zh) * | 2021-07-07 | 2023-05-05 | 中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司 | 一种狭小空间锚桩式支护结构及设计方法 |
-
2023
- 2023-12-29 CN CN202311867562.1A patent/CN118048917B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203129120U (zh) * | 2013-03-25 | 2013-08-14 | 夏杰 | 一种用于控制水土流失的锁土网 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 土钉墙支护技术研究;刘兴业;;科学之友;20130915(539);第15-17页 * |
| 高速公路改扩建工程中桥(涵)台锥坡及基坑开挖防护方案浅析;于渊卓;;公路;20120225(2);第135-137页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN118048917A (zh) | 2024-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107542108B (zh) | 一种建筑物地下室结构的逆向施工方法 | |
| US8898996B2 (en) | Method for forming a retaining wall, and corresponding retaining wall | |
| CN107254817B (zh) | 基于装配式模板新老路基轻质土拼接拓宽结构的施工方法 | |
| CN104195911A (zh) | 一种临水悬壁高挡墙填方段拓宽路堤结构及施工方法 | |
| CN109505229A (zh) | 公路高陡边坡应力平衡及减振防灾高桥墩结构及施工方法 | |
| CN112575670B (zh) | 一种适用于隧道穿越巨型溶洞的t形刚构桥及其施工技术 | |
| CN110685286A (zh) | 一种复杂地质条件下临近道路的深基坑支护施工工艺 | |
| CN214362621U (zh) | 现役高速公路桩承式锚杆泡沫轻质土拓宽结构 | |
| CN106320120A (zh) | 一种桩板式无土路基公路施工工艺 | |
| CN106812153A (zh) | 一种回填土上梁板式施工电梯基础施工工法 | |
| CN111778941A (zh) | 高标准农田渠道施工方法及结构 | |
| CN108316333A (zh) | 一种适用于采空区建筑的抗变形复合筏板基础及其施工方法 | |
| CN111322087A (zh) | 山区中软土公路隧道进口半明半暗进洞施工方法 | |
| CN207331739U (zh) | 一种在役钢筋混凝土挡土墙的加高加固结构 | |
| Cadenazzi et al. | Bridge case study: what a contractor needs to know on an FRP reinforcement project | |
| CN114411761A (zh) | 一种新建建筑施工时对拟建地铁隧道的超前预支护体系及预支护施工方法 | |
| CN108385612B (zh) | 一种稳定性好的混凝土护面板的施工方法 | |
| CN109281239A (zh) | 道路运营状态中的肋式桥台锥坡切除方法 | |
| CN109024621A (zh) | 路堤高边坡管桩复合挡土墙支护结构及其施工方法 | |
| CN112176947A (zh) | 一种淤泥层地基凹形岸线的护岸施工方法 | |
| CN109811771B (zh) | 使锚杆钢腰梁张拉时不发生弯曲的简易方法 | |
| CN118048917B (zh) | 用于涵洞拼接的开挖路堤临时支护施工方法 | |
| CN110454189A (zh) | 一种隧道下穿河道施工工艺 | |
| KR100948060B1 (ko) | 강재 케이싱 토류벽을 이용한 하천제방 정비공법 | |
| CN112627002B (zh) | 一种适用于隧道穿越巨型溶洞的连续梁桥及其施工技术方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |