一种土钉墙及其施工方法与流程

本发明涉及基坑土钉墙支护技术领域，特别涉及一种土钉墙及其施工方法。

背景技术：

土钉墙是一种原位土体加筋技术。将基坑边坡通过由钢筋制成的土钉进行加固，边坡表面铺设一道钢筋网再喷射一层砼面层和土方边坡相结合的边坡加固型支护施工方法。其构造为设置在坡体中的加筋杆件（即土钉或锚杆）与其周围土体牢固粘结形成的复合体，以及面层所构成的类似重力挡土墙的支护结构。

其中，授权公告号为cn104947684a、申请日为2015年5月27日的中国专利其针对基坑回填后材料不能回收的问题，公开了一种基于装配式可回收工艺土钉墙支护的施工方法，这种支护结构由可回收土钉、装配式预制面板组成，通过在坡面上以多条直线的形式设置多个节点，在节点上设置土钉，在相邻节点之间设置龙骨，在多条直线之间安装面板，基坑逐层开挖至坑底，逐层设置多个节点、土钉、龙骨和面板，完成装配式土钉墙支护的施工；通过使用新型可回收非注浆土钉的设置，在安装时无需打孔，只需利用机械钻具直接将自旋土钉强力旋进土体中，基坑回填时利用钻机反方向循环，即可将土钉拔出，从而实现支护材料的回收及重复利用。

通过上述的设置，由于不采用水泥浆浇灌固定土钉，所以非常方便既能进行回收使用，但是使用非注浆土钉存在以下缺陷：首先，土钉没有通过注浆保护而直接裸露在外，在一些潮湿的地方容易生锈；其次，在建筑中钢筋的主要作用是抗压，混凝土的主要作用是抗拉，通过对两者进行结合实现抗压、抗拉的效果，所以非注浆土钉的设置其抗拉效果不佳，在使用时具有较多的限制。

技术实现要素：

本发明的目的一在于提供一种土钉墙，具有在保证对土钉回收利用的同时，可以通过混凝土保护图钉以及提高土钉的抗拉效果。

本发明的上述技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种土钉墙，包括墙体和注浆土钉，所述注浆土钉包括：

垫块，呈圆柱状并固定插设于墙体上，所述垫块内设置有贯穿两端的螺纹穿孔；

钢筋钉，包括内端和外端，所述外端端部设置有与螺纹穿孔配合的第一螺纹段，所述内端端部设置有第二螺纹段，所述内端贯穿垫块的螺纹穿孔；

端部连接件，设置有与第二螺纹段配合的螺纹孔，所述螺纹孔一端封闭且与螺纹穿孔上的螺旋方向相同；

隔绝套，套设于钢筋钉外用于隔绝混凝土和钢筋钉，位于所述端部连接件与垫块间；

混凝土外皮，呈柱状并包覆在隔绝套和端部连接件外。

采用上述结构，通过垫块、隔绝套和端部连接件的设置，将钢筋钉和混凝土外皮分隔开对钢筋钉进行保护，避免混凝土与钢筋钉接触将其固定，在使用完后，通过第一螺纹段与螺纹穿孔螺接以及第二螺纹段与螺纹孔螺接的设置，只需要转动钢筋钉即可将钢筋钉从泥土中取出。

进一步优选为,所述注浆土钉上设置有预应力张紧机构，所述预应力张紧机构包括：

张紧螺母，螺纹连接于钢筋钉的外端，一端端面与垫块抵接；

滑移件，周向固定、轴向滑移套设于垫块内，所述螺纹穿孔设于滑移件上。

采用上述结构，通过张紧螺母的设置，在转动张紧螺母与垫块抵接后，继续转动张紧螺母，即可在钢筋钉上产生向外的拉力，而由于滑移件的设置，使得钢筋钉可以在垫块内活动，而钢筋钉的内端又连接在端部连接件上，所以在拉力作用下，钢筋钉会被预紧，产生预应力，使得钢筋钉具有更强的抗压能力，提高注浆土钉的抗压性。

进一步优选为：所述滑移件的横截面呈多边形、十字形、椭圆形或齿轮形，所述垫块背向端部连接件的一端设置有供滑移件安装的插接孔。

采用上述结构，实现滑移件的周向固定、轴向滑移设置，且便于滑移件安装到垫块上。

进一步优选为：所述垫块呈尖端朝向端部连接件的锥形设置；所述垫块外侧壁上设置有拆卸螺纹，所述拆卸螺纹为螺纹槽；所述垫块远离端部连接件的一端设置有方便转动垫块的工具槽。

采用上述结构，通过锥形设置，削弱垫块与混凝土墙间的连接强度，在通过螺纹槽的设置增强与混凝土墙间沿垫块轴向上的连接强度，以此来改变垫块与混凝土墙间的连接结构，在需要拆卸时，通过工具槽转动垫块即可将垫块取出。

进一步优选为：所述墙体为混凝土墙，所述墙体内设置有钢筋网。

采用上述结构，混凝土墙的使用成本较低，适合土钉墙使用时间较长的场合，无需考虑生锈等问题。

进一步优选为：所述墙体包括混凝土墙面和设于混凝土墙面外的拼接墙，所述拼接墙包括多根龙骨和若干金属拼接板，所述龙骨上设置有供垫块插入的插孔，所述金属拼接板固定于相邻两龙骨之间。

采用上述结构，使用成本较高，但是可以回收进行重复使用，适用于土钉墙使用时间较短的场合，金属拼接板裸露在外也不易发生生锈等问题，可以进行更多次的重复利用。

进一步优选为：所述垫块和端部连接件上均设置有插口供隔绝套两端插入。

采用上述结构，插口的设置，使得垫块、端部连接件与隔绝套间连接具有一定的密封性，减少混凝土和水溶液透入隔绝套中与钢筋钉接触，对钢筋钉起到跟好的保护。

进一步优选为：所述隔绝套采用塑料或橡胶制成。

采用上述结构，使用成本低，且防水、牢固性都较佳，可以起到很好的隔绝保护作用。

本发明的目的二在于提供一种土钉墙的施工方法。

本发明的上述技术目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种土钉墙的施工方法，其特征是包括以下步骤：

（1）安装

s1、基层喷涂，在修整基坑的边坡面后，在边坡面上喷涂基层混凝土，基层混凝土的厚度150-200mm；

s2、成孔，根据需求确定土钉位置并挂线定位，然后通过钻机对准孔位中心进行土钉孔钻取，其中，孔深和直径根据施工需求而定；

s3、土钉成型，将钢筋钉插入到隔绝套中，将端部连接件螺纹连接到钢筋钉的内端，并将钢筋钉插入到土钉孔中，然后向土钉孔中灌注水泥浆，直至隔绝套端部时停止灌注；

s4、垫块安装，在完成水泥浆灌注后，在水泥浆凝固前将垫块连接到钢筋钉上，直至垫块插入到水泥浆中，然后将垫块周围挖空后用水泥土填埋将垫块与基层混凝土连接成一体；

s5、钢筋钉预紧，将张紧螺母连接到第一螺纹段上，在张紧螺母与垫块抵接后继续转动，直至钢筋钉绷紧；

s6、钢筋网固定，在基层混凝土壁上用钢筋编织出钢筋网；

s7、墙体喷涂，在基层混凝土和钢筋网外喷涂第二层混凝土形成墙体，第二层混凝土厚度为150-200mm且不没过垫块；

（2）拆卸

s1、拆卸钢筋钉，将张紧螺母取下，然后转动钢筋钉使第二螺纹段先与端部连接件，继续转动钢筋钉使得第一螺纹段与螺纹穿孔分离，然后将钢筋钉拔出；

s2、拆卸垫块，通过工具槽转动垫块使垫块与墙体分离，然后取出垫块。

本发明的目的三在于提供一种土钉墙的施工方法。

本发明的上述技术目的三是通过以下技术方案得以实现的：

一种土钉墙的施工方法，其特征是包括以下步骤：

（1）安装

s1、基层喷涂，在修整基坑的边坡面后，在边坡面上喷涂基层混凝土，基层混凝土的厚度150-200mm；

s2、成孔，根据需求确定土钉位置并挂线定位，然后通过钻机对准孔位中心进行土钉孔钻取，其中，孔深和直径根据施工需求而定；

s3、土钉成型，将钢筋钉插入到隔绝套中，将端部连接件螺纹连接到钢筋钉的内端，并将钢筋钉插入到土钉孔中，然后向土钉孔中灌注水泥浆，直至隔绝套端部时停止灌注；

s4、垫块安装，在完成水泥浆灌注后，马上将龙骨放置到基层混凝土上，使插孔与钢筋钉一一对应设置，然后将垫块连接到钢筋钉上，直至垫块将龙骨压紧在基层混凝土；然后将垫块周围挖空后用水泥土填埋使垫块与基层混凝土连接成一体，且控制水泥浆用量避免将龙骨粘到基层混凝土上；

s5、钢筋钉预紧，将张紧螺母连接到第一螺纹段上，在张紧螺母与垫块抵接后继续转动，直至钢筋钉绷紧；

s6、钢筋网固定，在基层混凝土壁上用钢筋编织出钢筋网；

s7、金属拼接板安装，将金属拼接板的两侧边插接到两龙骨上的插槽上，将其安装到两龙骨之间，然后通过固定螺栓将金属拼接板固定在龙骨上形成金属墙；

（2）拆卸

s1、拆卸金属拼接板，松开固定螺栓后一一将金属拼接板全部取出；

s2、拆卸钢筋钉，转动钢筋钉使第二螺纹段先与端部连接件，继续转动钢筋钉使得第一螺纹段与螺纹穿孔分离，然后将钢筋钉拔出；

s3、拆卸垫块和龙骨，通过工具槽转动垫块使垫块与墙体分离，然后取出垫块和龙骨。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、通过垫块、隔绝套和端部连接件将钢筋钉和混凝土外皮分隔开对钢筋钉进行保护，避免混凝土与钢筋钉接触将其固定以及降低其腐蚀、生锈现象发生；

2、在完成安装后可以通过旋紧张紧螺母在滑移件的作用下对钢筋钉进行预紧，加之，由于钢筋钉不和混凝土浇筑在一起，可以使钢筋钉更好的处于绷紧状态，使其具有非常优良的抗压效果；

3、在使用完后，通过第一螺纹段与螺纹穿孔螺接以及第二螺纹段与螺纹孔螺接的设置，只需要转动钢筋钉即可将钢筋钉从泥土中取出，再转动垫块即可将垫块与混凝土分离，实现回用。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图；

图2是实施例一的侧剖视视图；

图3是实施例一中注浆土钉的整体结构示意图；

图4是实施例一中注浆土钉的外部结构示意图；

图5是实施例一中垫块和滑移件的结构示意图；

图6是实施例二的结构示意图；

图7实施例二中龙骨的结构示意图。

图中，1、墙体；11、钢筋网；2、注浆土钉；21、垫块；211、拆卸螺纹；212、插接孔；22、钢筋钉；221、手把；222、第一螺纹段；223、第二螺纹段；23、隔绝套；24、端部连接件；25、混凝土外皮；26、预应力张紧机构；261、张紧螺母；262、滑移件；3、螺纹穿孔；4、拼接墙；41、龙骨；411、插孔；42、金属拼接板；5、固定螺栓。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。

实施例1：一种土钉墙，参照图1,其包括墙体1和若干的注浆土钉2，墙体1通过喷涂混凝土的方式形成在基坑的边坡面上，起到阻挡土体作用，注浆土钉2穿过墙体1插入到泥土中起到稳固的作用。

其中，如图2所示，墙体1为成本较低的混凝土墙，墙体1内设置有钢筋网11，用于分散墙面受到的压力使墙体1更稳固。

参照图3,注浆土钉2包括垫块21、钢筋钉22、端部连接件24、预应力张紧机构26、隔绝套23和混凝土外皮25。其中，垫块21呈锥形、尖端朝向墙体1内部并固定插设于墙体1上，垫块21外侧壁上设置有螺纹槽状的拆卸螺纹211（结合附图4），垫块21内部设置有贯穿两端的螺纹穿孔3（参见附图5）。

钢筋钉22穿过垫块21且为了便于钢筋钉22的拆装，钢筋钉22外端端部弯折形成一手把221，钢筋钉22通过其外端弯折部前一段设置的与螺纹穿孔3配合的第一螺纹段222与垫块21螺纹连接，起到固定钢筋钉22的作用。钢筋钉22的内端设置有第二螺纹段223，钢筋钉22的内端穿过螺纹穿孔3后插设到隔绝套23上并贯穿隔绝套23，通过第二螺纹段223与端部连接件24连接，在端部连接件24和垫块21上均设置有插口供隔绝套23的两端插入，以提高整体密封性，防止混凝土和水溶液透入隔绝套23中，保护钢筋钉22。

其中，上述的隔绝套23采用橡胶制成。

如图3和图4所示，预应力张紧机构26包括张紧螺母261和滑移件262，张紧螺母261螺纹连接于钢筋钉22外端的第二螺纹段223上，且其一端端面与垫块21抵接。参照图3和5，在垫块21与张紧螺母261抵接的一端端面设置有一正六边形的插接孔212，滑移件262与插接孔212配合且插接于插接孔212内，其中，滑移件262的长度小于插接孔212的深度使其可以在插接孔212内沿轴向滑移，上述螺纹穿孔3设置在滑移件262上且贯穿滑移件262。通过轴向转动张紧螺母261使其压紧在垫块21上，然后在滑移件262的滑动作用下拉动钢筋钉22实现预紧。

参照图5，垫块21远离端部连接件24的一端连接有方便转动垫块21的工具槽，方便垫块21从墙体1内的拆卸，在本实施例中，工具槽即为插接孔212。

工作原理：安装时，钢筋钉22旋入垫块21螺纹穿孔3，内端旋入端部连接件24的螺纹孔，使钢筋钉22完全固定，且外部包有隔绝套23，隔绝套23外部包覆有混凝土外皮25，使钢筋钉22不与混凝土直接接触而被固定死。拆除时，可反向将钢筋钉22从垫块21以及墙体1内部旋出，达到钢筋钉22重复使用的目的。

并且垫块21也可以相同原理通过拆卸螺纹211从墙体1内节点孔上拆装下来，使垫块21也实现重复使用。

实施例2：一种实施例1中的土钉墙的施工方法，包括以下步骤：

（1）安装

s1、基层喷涂，在修整基坑的边坡面后，在边坡面上喷涂基层混凝土，基层混凝土的厚度150mm；

s2、成孔，根据需求确定土钉位置并挂线定位，然后通过钻机对准孔位中心进行土钉孔钻取，其中，孔深和直径根据施工需求而定；

s3、土钉成型，将钢筋钉22插入到隔绝套23中，将端部连接件24螺纹连接到钢筋钉22的内端，并将钢筋钉22插入到土钉孔中，然后向土钉孔中灌注水泥浆，直至隔绝套23端部时停止灌注；

s4、垫块安装，在完成水泥浆灌注后，在水泥浆凝固前将垫块21连接到钢筋钉22上，直至垫块21插入到水泥浆中，然后将垫块21周围挖空后用水泥土填埋将垫块21与基层混凝土连接成一体；

s5、钢筋钉预紧，将张紧螺母261连接到第一螺纹段222上，在张紧螺母261与垫块21抵接后继续转动，直至钢筋钉22绷紧；

s6、钢筋网固定，在基层混凝土壁上用钢筋编织出钢筋网11；

s7、墙体喷涂，在基层混凝土和钢筋网11外喷涂第二层混凝土形成墙体1，第二层混凝土厚度为200mm且不没过垫块21；

（2）拆卸

s1、拆卸钢筋钉，将张紧螺母261取下，然后转动钢筋钉22使第二螺纹段223先与端部连接件24，继续转动钢筋钉22使得第一螺纹段222与螺纹穿孔3分离，然后将钢筋钉22拔出；

s2、拆卸垫块，通过工具槽转动垫块21使垫块21与墙体1分离，然后取出垫块21。

本发明的目的三在于提供一种土钉墙的施工方法。

本发明的上述技术目的三是通过以下技术方案得以实现的：

实施例3：参考图6,与实施例1的区别在于，墙体1包括混凝土墙面和设于混凝土墙面外的拼接墙4，混凝土墙面通过混凝土在基坑边坡面上喷涂形成。拼接墙4包括多根龙骨41和若干金属拼接板42，结合附图7，龙骨41的横截面呈“工字”型，且其上设置有多个可供垫块21插入的插孔411，通过垫块21将龙骨41固定在混凝土墙面上后相邻两龙骨41间形成插接槽，金属拼接板42通过插接槽安装到龙骨41上，然后通过固定螺栓5连接固定。

实施例4：一种实施例3中的土钉墙的施工方法，包括以下步骤：

（1）安装

s1、基层喷涂，在修整基坑的边坡面后，在边坡面上喷涂基层混凝土，基层混凝土的厚度180mm；

s2、成孔，根据需求确定土钉位置并挂线定位，然后通过钻机对准孔位中心进行土钉孔钻取，其中，孔深和直径根据施工需求而定；

s3、土钉成型，将钢筋钉22插入到隔绝套23中，将端部连接件24螺纹连接到钢筋钉22的内端，并将钢筋钉22插入到土钉孔中，然后向土钉孔中灌注水泥浆，直至隔绝套23端部时停止灌注；

s4、垫块安装，在完成水泥浆灌注后，马上将龙骨41放置到基层混凝土上，使插孔411与钢筋钉22一一对应设置，然后将垫块21连接到钢筋钉22上，直至垫块21将龙骨41压紧在基层混凝土；然后将垫块21周围挖空后用水泥土填埋使垫块21与基层混凝土连接成一体，且控制水泥浆用量避免将龙骨41粘到基层混凝土上；

s5、钢筋钉预紧，将张紧螺母261连接到第一螺纹段222上，在张紧螺母261与垫块21抵接后继续转动，直至钢筋钉22绷紧；

s6、钢筋网固定，在基层混凝土壁上用钢筋编织出钢筋网11；

s7、金属拼接板安装，将金属拼接板42的两侧边插接到两龙骨41上的插槽上，将其安装到两龙骨41之间，然后通过固定螺栓5将金属拼接板42固定在龙骨41上形成金属墙；

（2）拆卸

s1、拆卸金属拼接板，松开固定螺栓5后一一将金属拼接板42全部取出；

s2、拆卸钢筋钉，转动钢筋钉22使第二螺纹段223先与端部连接件24，继续转动钢筋钉22使得第一螺纹段222与螺纹穿孔3分离，然后将钢筋钉22拔出；

s3、拆卸垫块和龙骨，通过工具槽转动垫块21使垫块21与墙体1分离，然后取出垫块21和龙骨41。