CN211143063U - 基坑支护可回收扩体排水土钉墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基坑支护可回收扩体排水土钉墙，包括钉头、多组扩径杆组件、钉身、拉杆、挂网喷射混凝土墙和排水系统；将钉头、多组扩径杆组件、钉身和拉杆植入土体后，通过张拉拉杆使得钉头与钉身之间的距离变短，从而引起扩径杆组件向外转动从而达到扩径的目的，通过锁定螺母锁定拉杆使扩径杆保持扩径状态；所述钉身上分布有透水孔，排水系统包括密封塞、排水管网和真空泵，通过真空泵将钉身周围土体中的水排走；通过拉拔土钉，带动扩径杆收缩，将钉头、多组扩径杆组件、钉身和拉杆全部从土体内取出。本实用新型施工效率高，能够有效地控制基坑边坡土体的含水量，下端扩径有效提高土钉的锚固力，拔出回收避免影响后续地下空间的开发利用。

Description

基坑支护可回收扩体排水土钉墙

技术领域

本实用新型属于建筑工程技术领域，涉及基坑开挖过程中的一种支护土钉，尤其涉及一种基坑支护可回收扩体排水土钉墙。

背景技术

土钉支护是基坑工程中一种常用的支护形式，传统的土钉支护技术如专利号为CN104711981 A的中国专利公开的一种基坑土钉支护结构及方法，其施工步骤为：基坑向下开挖，采用钻孔机朝迎土面斜向下钻孔；在钻孔中放入土钉，然后向孔中灌浆；在基坑壁的表面铺设钢筋网片；喷射混凝土至覆盖钢筋网片；在土钉钉头下方和钢筋网片之间安装钉下承载结构；喷射混凝土面层形成挡土面层完成一层土钉支护，重复上述过程，直至基坑底部。对土钉施加微预应力，并由螺母将土钉锁定在钉下承载结构上。

上述基坑支护结构存在以下缺陷：首先，土钉及钢筋面层不可回收，直接埋入土体中，这种结构不仅造成材料的浪费，而且对土壤地质环境造成污染，影响后续地下空间的开发利用；其次，在土体含水率较高的基坑工程中，基坑工程容易发生失稳和坍塌，及时地将土体中的水排出，是保证基坑工程安全施工的一个重要保障；最后，单根土钉的锚固能力有限，还存在提升的空间。因此，开发一种可回收，能够快速排出基坑土体中的水，同时提供可靠锚固力的支护土钉尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有基坑支护工程中存在的问题，提出了一种基坑支护可回收扩体排水土钉墙。

为了达到目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型涉及一种基坑支护可回收扩体排水土钉墙，包括钉头、多组扩径杆组件、钉身、拉杆和挂网喷射混凝土墙等组成；所述扩径杆组件位于钉头和钉身之间；所述钉身呈管状结构，钉身的侧壁上均匀设有若干透水孔，外圈包裹反滤土工布，钉身内壁靠近下端和上端的位置分别设有下端环块和上端环块，上端环块上设有透水孔；所述拉杆贯穿上端环块和下端环块，拉杆下端与钉头刚接，上端设有锁定螺母，锁定螺母与拉杆螺纹连接且与上端环块紧密接触；钉身上端设置有密封塞，密封塞外侧安装有排水管，多个排水管汇集形成排水管网，与真空泵组成排水系统；所述挂网喷射混凝土墙设置于钉身上端与密封塞之间。

优选地，所述的下端环块的内圈设有至少两道凹槽，凹槽内均镶嵌有O型密封圈，O型密封圈的内圈与拉杆周向紧密接触。O型密封圈用于防止泥浆通过下端环块与拉杆之间的空隙进入钉身内堵塞排水通道。

优选地，所述的密封塞的中心设有圆形通孔，圆形通孔处设有快插接头和过滤层，排水管通过快插接头与密封塞连接，排水管的另一端与排水管网及真空泵连接。

优选地，所述土钉在植入基坑边坡土体之前，扩径杆组件处于轻微的向外扩张状态，扩径杆组件整体轮廓的最大直径不超过钉头及钉身的外径；锁定螺母安装完成后，钉身的上端用临时堵头封堵，在张拉拉杆前，取下临时堵头。

优选地，所述的钉头为圆锥形，其内侧按照圆周均匀分布有与扩径杆组件连接的钉头耳环，所述的钉身为一中空圆形的直杆，其底部分布有与扩径杆组件连接的钉身耳环；所述扩径杆组件位于钉头和钉身之间，包括4~8根两端有圆环的直杆，直杆之间以及直杆与钉头耳环和钉身耳环直降通过销轴连接。

优选地，所述的钉身的外侧上下端的位置设有外螺纹凹槽，所述的反滤土工布通过绑扎钢丝绑扎于外螺纹凹槽处。反滤土工布作为反滤层，防止泥浆等杂物进入钉身内，导致排水管路堵塞以及钉身周围土体脱空；绑扎钢丝位于钉身外螺纹凹槽内，从而避免反滤土工布滑脱。

优选地，所述的钉身的上端设有环形端板，环形端板的表面与基坑边坡土体齐平，所述的挂网喷射混凝土墙紧贴环形端板和基坑边坡土体布置。环形端板直径大于钉身直径，与钉身共同工作，锚固钉身周围的土体；止水土工膜与钉身环形端板之间设置一环形密封垫片，防止水流外逸。

优选地，所述的钉身的内侧设有上端内螺纹，上端内螺纹尽头处设有限位环，在安装临时堵头和密封塞时，临时堵头和密封塞上有与之配套的外螺纹。

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、在将钉身植入土体中后，通过机械装置对扩径杆组件进行扩径操作，从而达到锚固钉身与周围土体的目的，无需再在钉身周围注入水泥浆硬化等措施，操作效率高，也避免了水泥浆渗流对环境造成污染。

2、本实用新型在钉身端部连接了排水系统，通过真空泵使钉身内部形成负压状态，进而对钉身周侧的土体进行排水操作，可有效避免地下水引起的基坑边坡垮塌等事件的发生。

3、本实用新型在基坑工程完工后，可对钉身、钉头、扩径杆组件和拉杆组成的土钉进行回收利用，提高材料利用率，同时避免了土钉在土体内影响后续地下空间的开发利用。

附图说明

图1是土钉组装完成后的结构示意图；

图2是钉头部分结构示意图；

图3是钉身部分结构示意图；

图4是土钉植入土体的状态示意图；

图5是扩径杆组件扩张挤压土体的状态示意图；

图6是基坑开挖过程土钉排水状态示意图；

图7是排水系统结构详图。

图中标注：1-钉头，11-钉头耳环，2-扩径杆组件，3-钉身，31-钉身耳环，32-下端环块，33-上端环块，34-凹槽，35-O型密封圈，36-透水孔，37-环形端板，38-外螺纹凹槽，39-反滤土工布，310-绑扎钢丝，311-限位环，312-上端内螺纹，4-拉杆，41-锁定螺母，42-临时堵头，5-密封塞，51-过滤层，6-真空泵，61-快插接头，62-排水管，7-挂网喷射混凝土墙，8-基坑边坡土体。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将参考图1至图7，对本实用新型的实施例作详细说明，以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例中，以钉身3靠近钉头1的一端为下端，钉身3靠近基坑边坡土体8的一端为上端。

结合附图6所示，本实用新型涉及的一种基坑支护可回收扩体排水土钉墙其包括钉头1、多组扩径杆组件2、钉身3、拉杆4、挂网喷射混凝土墙7和排水系统。

结合附图1所示，所述扩径杆组件2位于钉头1和钉身3之间，包括4~8根两端有圆环的直杆，直杆之间以及直杆与钉头耳环11和钉身耳环31直降通过销轴21连接；结合附图2所示，钉头1的内侧设有钉头耳环11；结合附图3所示，所述的钉身3的下端设有与钉头耳环11一一对应的钉身耳环31。

结合附图3所示，所述钉身3呈管状结构，钉身3的侧壁上设有若干透水孔36，钉身3的外圈靠近内外两端的位置设有钉身外螺纹凹槽38，钉身3的外圈包裹反滤土工布39，反滤土工布39通过绑扎钢丝310绑扎于钉身外螺纹凹槽38处，可有效防止反滤土工布39脱落；钉身3内壁靠近下端和上端的位置分别设有下端环块32和上端环块33，上端环块33上也设有透水孔36，上端环块33上的透水孔36设置两圈；下端环块32的内圈设有设有两道凹槽34，凹槽34内均镶嵌有O型密封圈35。反滤土工布39和O型密封圈35起到过滤密封的作用，反滤土工布39只允许地下水穿过，防止排水过程中泥浆等杂物进入进入钉身3中堵塞排水通道。结合附图1~3所示，所述拉杆4贯穿上端环块33和下端环块32，拉杆4外端与钉头1的中心刚性连接，且拉杆4周向与O型密封圈35的内圈紧密接触；拉杆4的上端设有锁定螺母41，通过张拉设备对拉杆4进行张拉，使钉头1与钉身3之间的距离缩短，扩径杆组件2的角度发生改变并扩展，旋拧锁定螺母41至与上端环块33紧密接触，约束拉杆4向下运动的空间，使扩径杆组件保持扩张状态，扩径杆组件2扩展后的结构如附图5所示。

结合附图6和7所示，所述排水系统包括密封塞5、排水管62组成的排水管网和真空泵6。钉身3的上端设有上端内螺纹311，上端内螺纹311的尽头处设置有限位环312，密封塞5通过上端内螺纹311与钉身3螺纹连接，实现密封塞5与钉身3上端的可拆卸连接；密封塞5的中心设有圆形通孔，圆形通孔处设有快插接头61，排水管62通过快插接头61与密封塞5连接，圆形通孔处还设有过滤层51，过滤层51位于快插接头61外侧；排水管62一端与密封塞5连接并与钉身3内部空间连通，排水管62另一端与排水管网及真空泵6连接，真空泵6为排水提供负压。

结合附图5所示，钉身3的上端设有环形端板37，所述挂网喷射混凝土墙7设置于钉身3内端与密封塞5之间，挂网喷射混凝土墙7将多根钉身3连接形成整体。环形端板37的侧面与基坑边坡土体8的侧面齐平，挂网喷射混凝土墙7紧贴环形端板37和土体8布置。

本实用新型的工作原理为：结合附图4至附图6所示，在基坑开挖后地下结构施工前，将钉头1、扩径杆组件2、钉身3和拉杆4植入基坑边坡土体8中，对土体8进行锚固，拉杆4在临时堵头42的限制下保持不动，从而使得扩径杆组件保持非扩张状态；拧下临时堵头42，然后通过张拉设备对拉杆4进行张拉，并旋拧锁定螺母41对拉杆4进行锁定，拉杆4带动钉头1向上移动并使扩径杆组件2向外扩张，加强锚固；植入多根土钉后，在基坑边坡土体8表面设置挂网喷射混凝土墙7，将多根钉身3连接呈整体，形成支护体系；用密封塞5封堵钉身3，并启动真空泵6，钉身3内部形成负压，将基坑边坡土体8中的地下水抽出；完成地下结构施工后，基坑支护结构不再起作用，此时对土钉进行回收，将排水系统与钉身3分离，拆除密封塞5，拧下锁定螺母41，拉拔钉身3，同时收缩扩径杆组件2，进而将土钉拔出。钉头1、扩径杆组件2、钉身3和拉杆4护理后可重复利用。

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

Claims (8)

1.一种基坑支护可回收扩体排水土钉墙，其特征在于，其包括钉头（1）、多组扩径杆组件（2）、钉身（3）、拉杆（4）和挂网喷射混凝土墙（7）等组成；所述扩径杆组件（2）位于钉头（1）和钉身（3）之间；所述钉身（3）呈管状结构，钉身（3）的侧壁上均匀设有若干透水孔（36），外圈包裹反滤土工布（39），钉身（3）内壁靠近下端和上端的位置分别设有下端环块（32）和上端环块（33），上端环块（33）上设有透水孔（36）；所述拉杆（4）贯穿上端环块（33）和下端环块（32），拉杆（4）下端与钉头（1）刚接，上端设有锁定螺母（41），锁定螺母（41）与拉杆（4）螺纹连接且与上端环块（33）紧密接触；钉身（3）上端设置有密封塞（5），密封塞（5）外侧安装有排水管（62），多个排水管（62）汇集形成排水管网，与真空泵（6）组成排水系统；所述挂网喷射混凝土墙（7）设置于钉身（3）上端与密封塞（5）之间。

2.根据权利要求1所述的基坑支护可回收扩体排水土钉墙，其特征在于：所述的下端环块（32）的内圈设有至少两道凹槽（34），凹槽（34）内均镶嵌有O型密封圈（35），O型密封圈（35）的内圈与拉杆（4）周向紧密接触。

3.根据权利要求1所述的基坑支护可回收扩体排水土钉墙，其特征在于：所述的密封塞（5）的中心设有圆形通孔，圆形通孔处设有快插接头（61）和过滤层（51），排水管（62）通过快插接头（61）与密封塞（5）连接，排水管（62）的另一端与排水管网及真空泵（6）连接。

4.根据权利要求1所述的基坑支护可回收扩体排水土钉墙，其特征在于：所述土钉在植入基坑边坡土体（8）之前，扩径杆组件（2）处于轻微的向外扩张状态，扩径杆组件（2）整体轮廓的最大直径不超过钉头（1）及钉身（3）的外径；锁定螺母（41）安装完成后，钉身（3）的上端用临时堵头（42）封堵，在张拉拉杆（4）前，取下临时堵头（42）。

5.根据权利要求1所述的基坑支护可回收扩体排水土钉墙，其特征在于：所述的钉头（1）为圆锥形，其内侧按照圆周均匀分布有与扩径杆组件（2）连接的钉头耳环（11），所述的钉身（3）为一中空圆形的直杆，其底部分布有与扩径杆组件（2）连接的钉身耳环（31）；所述扩径杆组件（2）位于钉头（1）和钉身（3）之间，包括4~8根两端有圆环的直杆，直杆之间以及直杆与钉头耳环（11）和钉身耳环（31）直降通过销轴（21）连接。

6.根据权利要求1所述的基坑支护可回收扩体排水土钉墙，其特征在于：所述的钉身（3）的外侧上下端的位置设有外螺纹凹槽（38），所述的反滤土工布（39）通过绑扎钢丝（310）绑扎于外螺纹凹槽（38）处。

7.根据权利要求1所述的基坑支护可回收扩体排水土钉墙，其特征在于：所述的钉身（3）的上端设有环形端板（37），环形端板（37）的表面与基坑边坡土体（8）齐平，所述的挂网喷射混凝土墙（7）紧贴环形端板（37）和基坑边坡土体（8）布置。

8.根据权利要求1所述的基坑支护可回收扩体排水土钉墙，其特征在于：所述的钉身（3）的内侧设有上端内螺纹（312），上端内螺纹（312）尽头处设有限位环（311），在安装临时堵头（42）和密封塞（5）时，临时堵头（42）和密封塞（5）上有与之配套的外螺纹。

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