CN210684731U - 土钉装置和土钉墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种土钉装置和土钉墙，土钉装置包括设置在土体坡面的下方并可注入水泥浆液的钢花管和设置在土体坡面的上方的钢筋，钢花管和钢筋之间设有用于增加土钉装置的支护稳定性并与钢花管和钢筋同轴布设实现可拆卸连接的变径机构；变径机构和钢筋之间设有用于增加土钉装置与土体坡面的接触面积的压接组件。本实用新型的土钉装置，土钉装置的整体设计简单，实用性强，采用全装配式安装，现场无动火作业，保障施工安全。变径机构实现在不改变现有土钉及绿化设施结构的前提下，通过可拆卸的连接方式将钢花管和钢筋连接，极大的保证钢花管与钢筋间连接的整体性和稳定性，也便于土钉装置的日常维护和更换。

Description

土钉装置和土钉墙

技术领域

本实用新型涉及边坡支护技术领域，特别地，涉及一种土钉装置。此外，本实用新型还涉及一种包括上述土钉装置的土钉墙。

背景技术

对于城市道路明挖基坑永久边坡防护及绿化，在地质条件较良好的条件下，通常使用土钉支护加喷有机基材绿化，土钉通常采用大直径的钢筋并将其一端插入土体坡面下方，并在位于土体坡面下方的钢筋段进行灌浆作业，位于土体坡面上方的钢筋段与边坡钢筋网和边坡铁丝网的连接一般采用螺母压接，压接能保证土钉与边坡钢筋网和边坡铁丝网保持相对较好的整体性，提升整个边坡的稳定性与强度，然而土钉通常灌浆不够饱满，土钉与土体之间的摩擦力或黏结力不足，土钉不能起到足够的支护作用。

若土钉采用钢花管压浆的方法，即土钉采用钢花管插入土体坡面下方，并在钢花管内进行灌浆作业，土钉与土体之间的摩擦力或黏结力相比较钢筋有较大的提升。中国专利CN201320421689.6的公开了一种复合土钉墙边坡支护的注浆装置，包括压浆泵、跟进导管和注浆钢花管，压浆泵的出口通过输送管与注浆钢花管连接，跟进导管套在注浆钢花管外并与注浆钢花管间隙配合；跟进导管为多根，相邻两根跟进导管之间通过快速扣接头连接。该专利采用注浆钢花管代替大直径钢筋，从钢材的等截面代换原则上节约了钢材，并与其注入的砼浆形成完整的复合土钉，实现大面积布设的复合土钉墙边坡支护。但是该土钉结构一般还包括位于土体坡面上方的钢筋，钢筋与钢花管之间使用焊接连接，因钢花管的直径明显大于钢筋的直径，故只使用焊接很难保持两者整体性和稳定性。

实用新型内容

本实用新型提供了一种土钉装置和土钉墙，以解决现有技术中存在的直径相差较大的钢花管与钢筋之间通过简单焊接造成边坡支护不稳定的技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种土钉装置，包括设置在土体坡面的下方并可注入水泥浆液的钢花管和设置在土体坡面的上方的钢筋，钢花管和钢筋之间设有用于增加土钉装置的支护稳定性并与钢花管和钢筋同轴布设实现可拆卸连接的变径机构；变径机构和钢筋之间设有用于增加土钉装置与土体坡面的接触面积的压接组件。

进一步地，变径机构包括变径本体；变径本体包括处于变径本体第一端并与钢花管连接的第一接头和处于变径本体第二端并与钢筋连接的第二接头。

进一步地，变径本体采用径向尺寸由第一接头向第二接头方向逐渐减小的锥形结构；或者，变径本体采用径向尺寸由第一接头向第二接头方向突变减小的阶梯形结构。

进一步地，第一接头与钢花管连接采用螺纹连接、插接连接、卡接连接或嵌套连接中的至少一种；第二接头与钢筋连接采用螺纹连接、插接连接、卡接连接或嵌套连接中的至少一种。

进一步地，第一接头与钢花管连接采用螺纹连接；和/或，第二接头与钢筋连接采用螺纹连接；钢花管的外壁面直径为40mm～50mm，壁厚为4mm～6mm；钢筋的外壁面直径为14mm～18mm，长度为12mm～18mm；第一接头的开口的孔径为40mm～50mm，第二接头的开口的孔径为14mm～18mm。

进一步地，压接组件包括自上而下依次设置的锁紧件、垫板和垫圈；锁紧件与钢筋锁紧配合并将垫板和垫圈压紧在土体坡面上。

进一步地，垫板和垫圈之间还布设有用于缓解压力的弹性层和用于填充间隙的填充物；弹性层采用钢丝网层、橡胶层、塑胶层或纤维填中的至少一种；弹性层采用一层，或弹性层采用多层，多层弹性层层叠布设；填充物采用块状填充物、线状填充物或颗粒状填充物中的至少一种。

进一步地，弹性层采用钢丝网层，钢丝网层为两层且层叠布设在垫板上；填充物采用压块，压块为多个，多个压块沿钢筋周向布设在弹性层和垫板之间。

进一步地，锁紧件与钢筋之间采用螺栓锁紧、卡接锁紧、夹持锁紧或插接锁紧中的至少一种；钢花管的管壁开设有多个通孔；变径本体的外壁面设有用于加强变径本体强度的加强凸筋；变径本体的外壁面附着有用于防腐和防锈的防护层。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种土钉墙，包括上述土钉装置。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的土钉装置，包括钢花管、钢筋、变径机构和压接组件，土钉装置的整体设计简单，实用性强，采用全装配式安装，现场无动火作业，保障施工安全。变径机构实现在不改变现有土钉及绿化设施结构的前提下，通过可拆卸的连接方式将钢花管和钢筋连接，极大的保证钢花管与钢筋间连接的整体性和稳定性，也便于土钉装置的日常维护和更换，相对于现有技术中的钢花管与钢筋的焊接连接方式，土钉装置方便安装、拆卸和运输，便于周转和重复使用。并且，压接组件布设在钢筋与变径机构之间，增加土钉装置与土体坡面的接触面积，确保受力均匀，提高钢花管和钢筋的连接强度，保证土钉装置起到足够的支护作用，进而提升整个边坡的稳定性与强度。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的土钉装置示意图；

图2是本实用新型优选实施例的压接组件示意图；以及

图3是本实用新型优选实施例的土钉装置的A区放大示意图。

附图标记说明：

1、钢花管；2、钢筋；3、变径机构；31、变径本体；32、第一接头；33、第二接头；4、压接组件；41、锁紧件；42、垫板；43、垫圈；44、弹性层；45、填充物；5、土体坡面。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

图1是本实用新型优选实施例的土钉装置示意图；图2是本实用新型优选实施例的压接组件示意图；图3是本实用新型优选实施例的土钉装置的A区放大示意图。

如图1所示，本实施例的土钉装置，包括设置在土体坡面5的下方并可注入水泥浆液的钢花管1和设置在土体坡面5的上方的钢筋2，钢花管1和钢筋2之间设有用于增加土钉装置的支护稳定性并与钢花管1和钢筋2同轴布设实现可拆卸连接的变径机构3；变径机构3和钢筋2之间设有用于增加土钉装置与土体坡面5的接触面积压接组件4。本实用新型的土钉装置，包括钢花管1、钢筋2、变径机构3和压接组件4，土钉装置的整体设计简单，实用性强，采用全装配式安装，现场无动火作业，保障施工安全。变径机构3实现在不改变现有土钉及绿化设施结构的前提下，通过可拆卸的连接方式将钢花管1和钢筋2连接，极大的保证钢花管1与钢筋2间连接的整体性和稳定性，也便于土钉装置的日常维护和更换，相对于现有技术中的钢花管1与钢筋2的焊接连接方式，土钉装置方便安装、拆卸和运输，便于周转和重复使用。并且，压接组件4布设在钢筋2与变径机构3之间，增加土钉装置与土体坡面5的接触面积，确保受力均匀，提高钢花管1和钢筋2的连接强度，保证土钉装置起到足够的支护作用，进而提升整个边坡的稳定性与强度。

如图1和图3所示，本实施例中，变径机构3包括变径本体31。变径本体31包括处于变径本体31第一端并与钢花管1连接的第一接头32和处于变径本体31第二端并与钢筋2连接的第二接头33。上述第一接头32与钢花管1连接，第二接头33与钢筋2连接，通过两个接头的同轴连接实现钢花管1与钢筋2不同孔径的连接。优选地，变径本体31采用低碳合金钢。变径机构3整体具有一定的机械强度，防止变径机构3发生变形，造成局部土体坡面5松动，有助于进一步增强边坡支护的稳定性。

本实施例中，变径本体31采用径向尺寸由第一接头32向第二接头33方向逐渐减小的锥形结构。或者，变径本体31采用径向尺寸由第一接头32向第二接头33方向突变减小的阶梯形结构。上述变径本体31形状多样性，主要依据钢花管1的直径大小与钢筋2的直径大小进行设计。上述变径本体31的锥形结构或阶梯形结构，以增大与土体或边护的接触面积，有效的提高土钉装置的抗拔性能。

本实施例中，第一接头32与钢花管1连接采用螺纹连接、插接连接、卡接连接或嵌套连接中的至少一种。第二接头33与钢筋2连接采用螺纹连接、插接连接、卡接连接或嵌套连接中的至少一种。上述第一接头32与钢花管1、第二接头33与钢筋2采用可拆卸的连接方式，方便对破碎的钢花管1或钢筋2进行更换。优选地，钢花管1和钢筋2外壁面为外螺纹，第一接头32与第二接头33内壁面为内螺纹。第一接头32与钢花管1、第二接头33与钢筋2的接触面积较大，保证连接稳定性。

本实施例中，第一接头32与钢花管1连接采用螺纹连接。和/或，第二接头33与钢筋2连接采用螺纹连接。钢花管1的外壁面直径为40mm～50mm，壁厚为4mm～6mm。钢筋2的外壁面直径为14mm～18mm，长度为12mm～18mm。第一接头32的开口的孔径为40mm～50mm，第二接头33的开口的孔径为14mm～18mm。上述钢花管1的外壁面直径为40mm～50mm，壁厚为4mm～6mm，内部形成的空腔结构用于注入混凝土，壁厚为4mm～6mm，一方面，保证钢花管1具有一定的机械强度，内部空腔注入混凝土，增强整体的抗压能力；另一方面，在壁厚为4mm～6mm的钢花管1侧壁上面进行开设多个通孔，当钢花管1注浆后，混凝土通过通孔流出钢花管1与土体接触，混凝土凝固，增加土钉装置与土体之间的摩擦力和黏着力，使得土钉装置的抗拔性和稳定性明显提高。

如图1和图2所示，本实施例中，压接组件4包括自上而下依次设置的锁紧件41、垫板42和垫圈43。锁紧件41与钢筋2锁紧配合并将垫板42和垫圈43压紧在土体坡面5上。上述锁紧件41用于与钢筋2锁紧配合，将垫板42和垫圈43压实在土体坡面5上，并增加与土体坡面5的接触面积，确保受力均匀，即增加土钉装置起与土体坡面5的稳定性与强度，又提高钢花管1和钢筋2的连接强度，保证土钉装置起到足够的支护作用。优选地，垫板42采用钢垫板，垫圈43采用混凝土垫圈。可以就地取材，无需特殊材料，方便加工和使用。

如图1和图2所示，本实施例中，垫板42和垫圈43之间还布设有用于缓解压力的弹性层44和用于填充间隙的填充物45。弹性层44采用钢丝网层、橡胶层、塑胶层或纤维填中的至少一种。弹性层44采用一层，或弹性层44采用多层，多层弹性层44层叠布设。填充物45采用块状填充物、线状填充物或颗粒状填充物中的至少一种。上述垫板42和垫圈43多数采用硬度较高的材料制备，在垫板42和垫圈43之间设置弹性层44和填充物45，防止二者接触硬度较大造成损伤，并分散压力，减少局部承受力。垫板42和垫圈43之间的间隙采用填充物45填充，形成无空隙，克服垫板42和垫圈43因壁厚差别带来的应力不均所造成的变形的问题，并且也增加土钉装置的整体承压强度和连接强度，延长土钉装置的使用寿命。

本实施例中，弹性层44采用钢丝网层，钢丝网层为两层且层叠布设在垫板42上。填充物45采用压块，压块为多个，多个压块沿钢筋2周向布设在弹性层44和垫板42之间。上述钢丝网层水平布设在垫圈43上并环绕均匀布设在钢筋2的周围，垫圈43对钢丝网层起到支撑作用，钢丝网层为两层，压块布设在钢丝网层顶层与垫板42之间，压块采用圆柱形的钢筋，沿钢筋2周向等距布设，以保证压接组件4压接时整体受力均匀，在压接时，压接面要保证始终平行。

本实施例中，锁紧件41与钢筋2之间采用螺栓锁紧、卡接锁紧、夹持锁紧或插接锁紧中的至少一种。钢花管1的管壁开设有多个通孔。变径本体31的外壁面设有用于加强变径本体31强度的加强凸筋。变径本体31的外壁面附着有用于防腐和防锈的防护层。上述锁紧件41与钢筋2之间锁紧连接，将垫板42和垫圈43压实在土体坡面5上，并增加与土体坡面5的接触面积。钢花管1的管壁开设有多个通孔。多个通孔在钢花管1的管壁上等距布设或错开布设，有利于增加土钉装置与土体的摩擦力和粘结性。变径本体31的外壁面设有加强凸筋，变径本体31为一体式，变径本体31结构跨度较大，变径本体31外壁面可承受的负载有限，在变径本体31外壁面上设有加强凸筋，在不加大变径本体31壁厚的情况下，增加变径本体31的强度和刚性，克服变径本体31因壁厚差别带来的应力不均所造成的变形的问题，节约材料，减轻变径本体31质量，降低成本。并增加土钉装置的硬度和使用寿命。

土钉装置在进行边坡支护作业时，首先在边坡上挖土开孔用于安装钢花管1，使用高压水清洗钢花管1以清除杂物，然后将注浆管插入钢花管1的底部，从钢花管1底部开始注浆，边注浆边向上拔注浆管，在注浆过程中，钢花管1上的通孔从钢花管1内流出与土体接触，钢花管1与土体之间构成密实整体结构，最后在钢花管1口部进行高压注浆和封孔；在注浆浆液凝前完成钢花管1与变径机构3、变径机构3与钢筋2的连接，以及将压接组件4压接在土体坡面5上。

根据本实用新型的另一方面，还提供了土钉墙，包括上述土钉装置。本实用新型土钉墙，实用性强，弥补土体自身强度不足，提高整体的稳定性，有效防止土钉墙受荷载过程发生坍塌。土钉墙具有施工简单，安全可靠，综合性能高。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种土钉装置，包括设置在土体坡面(5)的下方并可注入水泥浆液的钢花管(1)和设置在所述土体坡面(5)的上方的钢筋(2)，

其特征在于，

所述钢花管(1)和所述钢筋(2)之间设有用于增加所述土钉装置的支护稳定性并与所述钢花管(1)和所述钢筋(2)同轴布设实现可拆卸连接的变径机构(3)；

所述变径机构(3)和所述钢筋(2)之间设有用于增加所述土钉装置与所述土体坡面(5)的接触面积的压接组件(4)。

2.根据权利要求1所述的土钉装置，其特征在于，

所述变径机构(3)包括变径本体(31)；

所述变径本体(31)包括处于所述变径本体(31)第一端并与所述钢花管(1)连接的第一接头(32)和处于所述变径本体(31)第二端并与所述钢筋(2)连接的第二接头(33)。

3.根据权利要求2所述的土钉装置，其特征在于，

所述变径本体(31)采用径向尺寸由所述第一接头(32)向第二接头(33)方向逐渐减小的锥形结构；或者

所述变径本体(31)采用径向尺寸由所述第一接头(32)向第二接头(33)方向突变减小的阶梯形结构。

4.根据权利要求2所述的土钉装置，其特征在于，

所述第一接头(32)与所述钢花管(1)连接采用螺纹连接、插接连接、卡接连接或嵌套连接中的至少一种；

所述第二接头(33)与所述钢筋(2)连接采用螺纹连接、插接连接、卡接连接或嵌套连接中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的土钉装置，其特征在于，

所述第一接头(32)与所述钢花管(1)连接采用螺纹连接；和/或

所述第二接头(33)与所述钢筋(2)连接采用螺纹连接；

所述钢花管(1)的外壁面直径为40mm～50mm，壁厚为4mm～6mm；

所述钢筋(2)的外壁面直径为14mm～18mm，长度为12mm～18mm；

所述第一接头(32)的开口的孔径为40mm～50mm，所述第二接头(33)的开口的孔径为14mm～18mm。

6.根据权利要求2所述的土钉装置，其特征在于，

所述压接组件(4)包括自上而下依次设置的锁紧件(41)、垫板(42)和垫圈(43)；

所述锁紧件(41)与所述钢筋(2)锁紧配合并将所述垫板(42)和所述垫圈(43)压紧在所述土体坡面(5)上。

7.根据权利要求6所述的土钉装置，其特征在于，

所述垫板(42)和所述垫圈(43)之间还布设有用于缓解压力的弹性层(44)和用于填充间隙的填充物(45)；

所述弹性层(44)采用钢丝网层、橡胶层、塑胶层或纤维填中的至少一种；

所述弹性层(44)采用一层，或所述弹性层(44)采用多层，多层所述弹性层(44)层叠布设；

所述填充物(45)采用块状填充物、线状填充物或颗粒状填充物中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的土钉装置，其特征在于，

所述弹性层(44)采用钢丝网层，所述钢丝网层为两层且层叠布设在所述垫板(42)上；

所述填充物(45)采用压块，所述压块为多个，多个所述压块沿所述钢筋(2)周向布设在弹性层(44)和垫板(42)之间。

9.根据权利要求6所述的土钉装置，其特征在于，

所述锁紧件(41)与所述钢筋(2)之间采用螺栓锁紧、卡接锁紧、夹持锁紧或插接锁紧中的至少一种；

所述钢花管(1)的管壁开设有多个通孔；

所述变径本体(31)的外壁面设有用于加强所述变径本体(31)强度的加强凸筋；

所述变径本体(31)的外壁面附着有用于防腐和防锈的防护层。

10.一种土钉墙，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的土钉装置。

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