CN201077988Y - 暗梁柱式预应力土钉墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种暗梁柱式预应力土钉墙，应用于基坑土钉墙支护结构，其特征在于：包括一道腰梁与预应力土钉，所述的腰梁呈环状，设置在基坑边坡所开设的环形内梁槽内，所述的预应力土钉从所述的腰梁内穿过，再穿过一个预应力土钉垫板，与一个高强螺栓螺接。本实用新型的使用，可以在保留土钉墙支护技术的原有优点、确保不发生塌方的基础上，增强边坡强度，使得放坡系数可以进一步减小，基坑深度也可以进一步增大，带来极佳的经济效益。

Description

暗梁柱式预应力土钉墙

技术领域

本实用新型涉及土钉墙支护结构。

背景技术

随着城市建设的发展，高层建筑和市政工程大量涌现，这些多层建筑及高层建筑的地下室、地下车库、地铁车站等工程施工，都会面临深基坑工程。由于城市的建筑密集性，在狭窄的场地上进行深基坑的开挖，其场地有一定的局限性，在基坑平面以外没有足够的空间安全放坡，就不得不设计规模较大的开挖支护系统，来保证岩石开挖、地下结构的安全施工，并使周围环境不受损害而采用的结构支护、地下水控制等方面的工程措施。而土钉支护是用于土体开挖和边坡稳定的一种新的挡土技术，由于经济、可靠且施工快速简便，已在我国得到迅速推广和应用。土钉支护现已成为桩、墙、撑、锚支护之后又一项较为成熟的支护技术，它具有施工速度快、施工设备轻便、操作方法简单、对场地适应性强、安全可靠、经济等优点。

但是，土钉墙技术仍然存在其不足之处，即相对于桩墙支护来说，土钉墙技术一般应用于放坡系数大，深度低于10米的基坑，若再减小放坡系数或者增加基坑深度，则有边坡塌方的危险。究其原因，很大程度上是由于土钉与纵向钢筋或者竖向钢筋的焊接连接的强度不高所造成的。

因此，如何在保留土钉墙支护技术的原有优点的基础上，找到一种新的结构，使土钉与纵向钢筋或者竖向钢筋更加稳固地连接，从而可以进一步减小放坡系数，并增加基坑深度，还能不发生塌方，正是本实用新型暗梁柱式预应力土钉墙所要达到的目标。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于：提供一种暗梁柱式预应力土钉墙，在保留土钉墙支护技术的原有优点、确保不发生塌方的基础上，增强边坡强度，使得放坡系数可以进一步减小，基坑深度也可以进一步增大。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种暗梁柱式预应力土钉墙，应用于基坑土钉墙支护结构，其特征在于：包括一道腰梁与预应力土钉，所述的腰梁呈环状，设置在基坑边坡所开设的环形内梁槽内，所述的腰梁内设置有竖向钢筋，所述的预应力土钉的连接端横向穿过所述的腰梁，并与一个高强螺栓螺接。

较佳的技术方案还可以附加以下技术特征：

其中：所述的腰梁是一道钢筋混凝土梁。

其中：所述的基坑边坡上还设有一道竖梁，所述的竖梁与所述的腰梁连接为一体。

其中：所述的腰梁是一道钢筋混凝土梁，所述的竖梁是一道竖向混凝土柱。

其中：所述的环形内梁槽和腰梁外侧还设有一层喷射混凝土面层。

其中：所述的预应力土钉先穿过一个预应力土钉垫板，再与所述的高强螺栓螺接。

其中：各所述的竖向钢筋首尾相接。

与现有技术相比较，采用上述技术方案的本实用新型具有的优点在于：

1.由于钢筋混凝土梁的存在，土钉横向联系更加紧密，整个支护体系的刚度增加，抵抗土体变形的能力加强，从而使得整体稳定性大大提高。

2.与预应力锚杆、土钉相结合的支护形式相比，暗梁柱式预应力土钉墙在施工方面更为简单，易于操作，施工所需要的时间与普通土钉相差不多；而从经济方面来讲，锚杆施工所需的各种费用，包括机械设备费、材料费、人工费等等都较暗梁柱式预应力土钉墙支护高，设备在操作的时候，费时费力，对整个工期有一定的影响。

3.本实用新型的使用，可以在保留土钉墙支护技术的原有优点、确保不发生塌方的基础上，增强边坡强度，使得放坡系数可以进一步减小，基坑深度也可以进一步增大，带来极佳的经济效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下以一个优选实施例配合附图对本实用新型的形状、构造以及使用方法进行详细说明，使本实用新型能够更清楚地被了解。

如图1所示，本实用新型暗梁柱式预应力土钉墙主要是由一道腰梁1与预应力土钉2构成，在本实施例中，所述的腰梁1是一道钢筋混凝土梁，其呈环状，设置在基坑边坡所开设的环形内梁槽3内，所述的钢筋混凝土梁内设置有竖向钢筋7，各竖向钢筋7可以首尾相接以提高强度；而所述的环形内梁槽3、钢筋混凝土梁外侧还设有一层喷射混凝土面层4，所述的预应力土钉2的连接端横向穿过所述的钢筋混凝土梁，并穿出所述的喷射混凝土面层4，所述的预应力土钉2的连接端先穿过一个预应力土钉垫板5，再与一个高强螺栓6螺接。

采用上述结构，土钉与竖向钢筋之间不再是焊接连接，而是通过钢筋混凝土浇注为一体，其连接显然更加可靠；另外，由于腰梁1呈封闭的环状，其本身具有很大的张力，可以抵抗设置其上的多个土钉的拉力，各拉力方向不同，很大一部分相互抵消，腰梁1对基坑边坡的破坏减小到了最小的地步。

以下通过了解土钉墙支护技术，对比传统土钉焊接结构与本实用新型暗梁柱式预应力土钉墙在土钉墙支护施工过程中的不同使用情况，来了解本实用新型的优点。

现有的较典型的土钉墙支护大致包括以下几个步骤：

1)开挖工作面：第一层土方基本完成后，即开挖工作面；工作面可以按计划分为数个层次；

2)喷射第一层砼：喷射砼终凝后应及时喷水养护；

3)安设土钉：包括钻孔、安装土钉、注浆等几道工序；

钻孔：钻孔前采用经纬仪、水准仪、钢卷尺等进行土钉放线确定钻孔位置，成孔采用冲击钻、洛阳铲等机械，终孔后，及时安设土钉，以防止塌孔；

安装土钉：使用前应调直并除锈去污，原则采用通长筋不接驳；土钉安装之前进行隐蔽检查验收，安放时，应避免杆体扭压、弯曲，注浆管与土钉杆一起放入孔内，为保证注浆饱满，在孔口部位设置浆塞及排气管；

注浆：可采用钢管压浆；

4)绑扎钢筋网：并将钢筋网与土钉焊接牢固，保证在喷射砼时钢筋不晃动；

普通土钉端头在焊接时，一般在土钉端部两侧沿土钉长度方向焊上短端钢筋，并与面层内连接相邻土钉端部的通长加强筋互相焊接，另外，也有在土钉钢筋的侧面上，与土钉钢筋相垂直，焊上四根组成井字形的短钢筋，按上述方法进行操作，需要进行的土钉焊接连接至少是五处。

5)喷射第二层砼：第二层砼将所述的钢筋网盖住，并形成钢筋保护层；

6)养护：第二层喷射完毕终凝后，及时喷水养护。

从上述典型的土钉墙支护的施工过程来看，传统施工方法是使用焊接来完成钢筋网与土钉之间的连接，不仅焊接工作量大，而且由于焊接工作在地下进行，影响焊接质量，更由于钢筋网与土钉之间采用点接触连接，连接强度较低，直接导致土钉墙技术一般只能应用于放坡系数大，深度低于10米的基坑。

若使用本实用新型提出的暗梁柱式预应力土钉墙，土钉墙支护的施工过程则可以进行如下调整：

1)开挖工作面；

2)开环形内梁槽：在基坑边坡上开设所述的环形内梁槽；

3)喷射第一层砼；

4)在所述的环形内梁槽内安设预应力土钉：包括钻孔、安装土钉、注浆等几道工序；

5)灌注钢筋混凝土梁：在所述的环形内梁槽内设置竖向钢筋，并灌注混凝土，使得所述的预应力土钉穿过所述的混凝土，凝固后形成钢筋混凝土梁；

6)喷射第二层砼(混凝土面层)：混凝土面层将所述的环形内梁槽、钢筋混凝土梁盖住；

7)在所述的预应力土钉的穿出端上套设一个预应力土钉垫板，再螺接一个高强螺栓，予以紧固。

当然，根据工程具体情况，还可以施作竖梁，所述的竖梁可以是竖向混凝土柱，与所述的钢筋混凝土梁连接为一体，这样可形成横竖交叉的混凝土网状结构，对控制基坑变形和整体稳定性十分有利。

根据大量工程经验，土钉墙自上而下施工，位于墙体三分之二左右的上部的土钉对控制墙体的位移是最有效的，对位移以及滑动面的产生也起抑制作用，中部土钉往往决定整体滑动面是否能够形成，因此在墙体三分之二左右的上部布置所述的腰梁1，可以更好地加强支护体系，对整个基坑支护体系的安全稳定起到更好的维护效果。

从上述施工过程来看，本实用新型由于钢筋混凝土梁的存在，土钉横向联系更加紧密，整个支护体系的刚度增加，抵抗土体变形的能力加强，从而使得整体稳定性大大提高。

且与预应力锚杆、土钉相结合的支护形式相比，暗梁柱式预应力土钉墙在施工方面更为简单，易于操作，施工所需要的时间与普通土钉相差不多。而当采用锚杆作为支护时，因锚杆施工的需要，基坑开挖要在某一深度停顿一端时间，这时的围护结构有部分处于无支撑暴露状态，如果暴露面积很大，基坑变形在这段时间内就会有较大的增幅，从而对控制变形不利。另外从经济方面来讲，锚杆施工所需的各种费用，包括机械设备费、材料费、人工费等等都较暗梁柱式预应力土钉墙支护高，设备在操作的时候，费时费力，对整个工期有一定的影响。

以上说明，本实用新型的使用，可以在保留土钉墙支护技术的原有优点、确保不发生塌方的基础上，增强边坡强度，使得放坡系数可以进一步减小，基坑深度也可以进一步增大，带来极佳的经济效益。

需要说明的是：以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的权利要求可限定的范围之内。

Claims (7)

1.一种暗梁柱式预应力土钉墙，应用于基坑土钉墙支护结构，其特征在于：包括一道腰梁与预应力土钉，所述的腰梁呈环状，设置在基坑边坡所开设的环形内梁槽内，所述的腰梁内设置有竖向钢筋，所述的预应力土钉的连接端横向穿过所述的腰梁，并与一个高强螺栓螺接。

2.根据权利要求1所述的暗梁柱式预应力土钉墙，其特征在于：所述的腰梁是一道钢筋混凝土梁。

3.根据权利要求1所述的暗梁柱式预应力土钉墙，其特征在于：所述的基坑边坡上还设有一道竖梁，所述的竖梁与所述的腰梁连接为一体。

4.根据权利要求3所述的暗梁柱式预应力土钉墙，其特征在于：所述的腰梁是一道钢筋混凝土梁，所述的竖梁是一道竖向混凝土柱。

5.根据权利要求1所述的暗梁柱式预应力土钉墙，其特征在于：所述的环形内梁槽和腰梁外侧还设有一层喷射混凝土面层。

6.根据权利要求1所述的暗梁柱式预应力土钉墙，其特征在于：所述的预应力土钉先穿过一个预应力土钉垫板，再与所述的高强螺栓螺接。

7.根据权利要求1所述的暗梁柱式预应力土钉墙，其特征在于：各所述的竖向钢筋首尾相接。

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