钢板结构以及装配式土钉墙的制作方法

本发明涉及建筑建造领域，具体而言，涉及一种钢板结构以及装配式土钉墙。

背景技术：

传统土钉墙是由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射砼面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力，从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。土钉墙是通过钻孔、插筋、注浆来设置的，一般称砂浆锚杆，也可以直接打入角钢、粗钢筋形成土钉。土钉墙的做法与矿山加固坑道用的喷锚网加固岩体的做法类似，故也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙。

发明人在研究中发现，传统的土钉墙在施工过程中至少存在如下缺点：

需要现场喷射混凝土，对施工现场环境影响较大，而且施工周期较长。环保部门对建筑工地的环保要求越来越高，大量超深基坑和超高边坡也开始涌现，普通土钉墙支护已不能满足环保需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种钢板结构，以改善传统的土钉墙施工过程中对环境的影响大以及施工周期长的问题。

本发明的目的在于提供一种装配式土钉墙，以改善传统的土钉墙施工过程中对环境的影响大以及施工周期长的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

基于上述第一目的，本发明提供了一种钢板结构，包括钢制主板以及钢制副板，所述钢制主板包括相对设置的第一板面和第二板面以及包括至少一对相对设置的侧面，所述钢制副板贴合在所述第二板面上，且所述钢制主板与所述钢制副板通过螺栓连接，所述钢制主板上设置有供锚杆穿过的锚固孔、用于灌注混凝土的注浆口，所述锚固孔贯穿所述钢制主板以及所述钢制副板设置，所述锚固孔的两端分别位于所述第一板面和所述钢制副板的远离所述第二板面的板面上；每对所述侧面分别设置有相互配合的第一凹凸结构和第二凹凸结构。

在本发明较佳的实施例中，所述钢制主板为矩形板，所述钢制主板的两对相对设置的侧面上分别对应设置有相互匹配的第一凹凸结构和第二凹凸结构。

在本发明较佳的实施例中，所述第一凹凸结构设置为凹槽，所述凹槽的长度方向沿所在侧面的长度方向延伸，所述凹槽的槽深沿垂直于所述钢制主板的板面方向，且所述凹槽的槽口位于朝向所述第二板面；所述第二凹凸结构设置为卡板，所述卡板的长度方向平行于对应的所述凹槽的长度方向，所述卡板沿垂直于所述钢制主板的板面方向凸出所述第一板面。

在本发明较佳的实施例中，所述凹槽为矩形槽，所述卡板为矩形板。

在本发明较佳的实施例中，所述第一凹凸结构包括连接板、底板以及卡合板，所述连接板安装在成对设置的所述侧面中的第一侧面上，且垂直于所述第一板面设置，所述连接板与所述卡合板相对设置，所述底板的一侧与所述连接板连接，所述底板的另一侧与所述卡合板连接，所述卡合板的远离所述底板的侧边处设置有折弯部，所述折弯部位于所述连接板和所述卡合板之间，所述折弯部包括第一直板壁以及第一弹性壁，所述第一直板壁的一侧与所述卡合板连接，所述第一直板壁的另一侧与所述第一弹性壁的第一侧连接，所述第一弹性壁的远离所述第一直板壁的第二侧朝向所述底板延伸，所述第一弹性壁与所述连接板之间形成插入口；

所述第二凹凸结构包括第二弹性壁、第二直板壁以及位于所述第二弹性壁和所述第二直板壁之间的抵紧壁，所述第二直板壁垂直于所述第一板面并设置于成对的所述侧面中的第二侧面上，所述第二直板壁的远离所述钢制主板的一侧与所述抵紧壁连接，所述抵紧壁的远离所述第二直板壁的一侧与所述第二弹性壁的一侧连接，所述第二弹性壁的另一侧朝向所述钢制主板延伸。

在本发明较佳的实施例中，所述第一凹凸结构还包括弹性件，所述弹性件安装在所述底板上，且位于所述插入口内，所述第二凹凸结构从所述插入口插入所述第一凹凸结构过程中所述弹性件抵紧在所述抵紧壁上。

在本发明较佳的实施例中，所述卡合板平行于所述连接板设置，所述第一弹性壁与所述卡合板倾斜设置，且所述第一弹性壁的第二侧沿垂直于所述连接板的方向靠近所述连接板设置；所述第二直板壁垂直于所述钢制主板的板面设置，所述第二弹性壁与所述第二直板壁倾斜设置，且所述第二弹性壁的远离所述抵紧壁的一侧沿垂直于所述第二直板壁的方向远离所述第二直板壁设置。

在本发明较佳的实施例中，所述加固筋设置有四根，所述锚固孔位于所述钢制主板的中心位置，且为圆形孔，四根所述加固筋围绕所述锚固孔的轴线呈放射状排布。

在本发明较佳的实施例中，所述钢制副板的远离所述钢制主板的板面设置为平面。

基于上述第二目的，本发明提供了一种装配式土钉墙，包括多个所述的钢板结构，相邻所述钢板结构通过对应的所述第一凹凸结构和所述第二凹凸结构卡接。

本发明实施例的有益效果是：

综上所述，本发明实施例提供了一种钢板结构，其结构简单合理，便于制造加工，安装与使用方便，同时，该钢板结构能够在现场进行拼接，适应的范围广，拼接呈墙体后，在墙体与坡面之间从注浆口处灌注混凝土，混凝土位于墙体和坡面之间，减少尘土飞扬，混凝土灌注施工过程中对环境的污染小，且钢板结构可以回收利用，减少了材料的浪费，节省了成本。具体如下：

本实施例提供的钢板结构，包括有钢制主板和钢制副板，钢制主板包括至少一对成对设置的侧面，在该成对的侧面上设置有相互配合的第一凹凸结构和第二凹凸结构，多个钢制主板通过第一凹凸结构和第二凹凸结构卡合连接，拼接形成墙体。实际施工过程中，在需要支护的坡面依次将多个钢制主板和钢制副板形成的整体结构进行拼接，在坡面上形成墙体结构，坡面与墙体之间形成了待浇筑空间区域，钢制主板拼接牢固后，从钢制主板的注浆口处灌注混凝土，混凝土能够填满待浇筑空间区域，混凝土与坡面牢固结合，同时，利用锚杆穿过锚固孔，将混凝土层与坡面进行锚固，待混凝土层凝结完成后，拆除钢板结构，边坡实现了支护，且钢板结构拆除后能够重复使用，节省了材料，降低了成本。混凝土灌注时，从注浆口进入，填满钢板结构与坡面之间的空间，混凝土在灌注过程中不会出现四处流动，减少了混凝土的飞溅，减少了尘土飞扬，不易污染环境，更加环保安全。拆除钢制主板和钢制副板时，先将螺栓拧松，将钢制主板和钢制副板分离，便于钢制主板的拆装，然后在将钢制副板从混凝土层分离，整个施工过程简单便捷。

本实施例提供的装配式土钉墙包括上述的钢板结构，具有上述钢板结构的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1的钢板结构的结构示意图；

图2为本发明实施例1的钢板结构的剖视图；

图3为本发明实施例1的钢板结构的应用示意图；

图4为本发明实施例2的钢板结构的剖视图；

图5为本对应图4中b处的放大示意图；

图6为本对应图4中c处的放大示意图；

图7为本发明实施例2的钢板结构的应用示意图；

图8为本发明实施例的装配式土钉墙的结构示意图；

图9为本发明实施例的装配式土钉墙的应用示意图。

图标：10－钢制主板；11－第一板面；13－第二板面；15－侧面；151－第一凹凸结构；1511－连接板；1513－底板；1515－卡合板；1517－第一直板壁；1519－第一弹性壁；1521－插入口；1523－卡接口；1525－弹性件；153－第二凹凸结构；1531－第二弹性壁；1533－第二直板壁；1535－抵紧壁；155－锚固孔；157－注浆口；30－钢制副板；50－螺栓；70－加固筋；90－锚杆。

具体实施方式

传统的进行边坡支护时，需要现场喷射混凝土，对施工现场环境影响较大，而且施工周期较长。环保部门对建筑工地的环保要求越来越高，大量超深基坑和超高边坡也开始涌现，普通土钉墙支护已不能满足环保需求。

鉴于此，本发明设计者设计了一种钢板结构以及装配式土钉墙，通过在现场在边坡外层拼接多个钢板结构形成墙体，在墙体与边坡外层之间形成了待浇筑空间，在该待浇筑空间内灌注混凝土，利用锚杆将混凝土层与边坡进行锚固连接，整个施工过程中混凝土的飞溅少，减少了尘土飞扬，更加环保，钢板结构能够重复使用，节省了成本。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

钢板结构实施例1

请参阅图1和图9，本实施例提供了一种钢板结构，通过在施工现场对边坡进行钢板结构的铺设，使得边坡与多个钢板结构之间形成了待浇筑空间区域，从注浆口157处将混凝土注入到待浇筑空间区域内，形成了混凝土层，混凝土层利用锚杆实现与边坡的锚固连接，混凝土层与边坡结构牢固可靠，边坡稳定可靠。混凝土层凝结后，将钢板结构从混凝土层上拆除，钢板结构能够多次重复利用，节省了成本。

钢板结构包括钢制主板10、钢制副板30、螺栓50以及加固筋70，钢制主板10包括有相对设置的两个板面，为了便于描述，将两个板面取名为第一板面11和第二板面13，钢制副板30安装在第二板面上，钢制副板30和钢制主板10的形状相同，钢制副板30的板面与钢制主板10的板面完全贴合，然后利用螺栓50将钢制副板30和钢制主板10螺接固定。加强筋安装在第一板面上，起到加固钢制主板10的作用，不易变形损坏。

请参阅图9，钢制主板10还包括至少一对成对设置的侧面15，钢制主板10上设置有用于插接锚杆90的锚固孔155，以及用于灌注混凝土的注浆口157，在施工过程中，多个钢制主板10和钢制副板30形成的钢板结构拼接形成墙体，墙体位于待支护的边坡外层，墙体与边坡外层之间形成了带浇筑区域，多个钢板结构拼接完成后，形成了一个整体的连通的待浇筑区域，钢制主体10依靠锚杆90固定在边坡上，待确定钢制主板10之间的牢固性后，开始进行混凝土浇筑，混凝土从每个注浆口157处灌注，混凝土能够快速填满对应的钢制副板30下方的空间区域，浇筑完成后，混凝土填满了多个钢制副板30与边坡外层之间的空间区域，且形成了混凝土层。锚杆90在混凝土灌注前，锚固在边坡内。混凝土层增加了边坡的稳定性，便于施工的进行。且在混凝土层凝结完成后，将钢制主板10和钢制副板30能够从混凝土层上拆卸下来，钢制主板10和钢制副板30能够重复使用，节省了材料，降低了成本。实际拆卸时，钢制主板10和钢制副板30采用螺栓50连接，螺栓50的先穿过钢制主板10，然后螺接在钢制副板30上，螺栓50的端部没有贯穿钢制副板30，保证钢制副板30便于从混凝土层上拆卸，也便于螺栓50的拧动。先将螺栓50拧松后，将钢制主板10与钢制副板30分离，先拆卸钢制主板10，钢制主板10的拆卸方便，然后再拆卸钢制副板30，整个施工过程中方便快捷。螺栓50的数量按需设置，优选设置有四根螺栓50。

本实施例中，为了便于钢制主板10与混凝土层的分离，将钢制副板30的一板面设置为光滑的平面，即钢制副板30的远离钢制主板10的板面为平面，实际施工时，该光滑的平面所在的板面与混凝土层接触，由于板面光滑，混凝土层与板面的接触面积小，便于钢制副板30的分离。

为了增加整体的强度，在钢制主板10上设置有加固筋70，本实施例中，加固筋70设置有四根，四根加固筋70围绕锚固孔的中轴线呈发射状排布。

多个钢制主板10拼接时，相邻钢制主板10通过第一凹凸结构151和第二凹凸结构153实现卡接。在成对设置的两个侧面15上分别设置有第一凹凸结构151和第二凹凸结构153，多个钢制主板10能够拼接形成横排状或者竖排状，显然，边坡支护过程中需要覆盖边坡的整个表面，因此，本实施例中，将钢制主板10设置为矩形板，具有两对成对设置的侧面15，每对成对设置的侧面15上分别设置有相匹配的第一凹凸结构151和第二凹凸结构153。对应的，钢制副板30为矩形板。

多个矩形状的钢板结构能够相互拼接时，以一个钢板结构为中心，可以在其四个侧面15处都拼接一个钢制主板10，然后以该中心向四周扩散，形成墙体结构。显然，不是所有的钢制主板10都与四个相邻的钢制主板10拼接，例如位于最边沿处的钢制主板10有一个侧面15没有与钢制主板10拼接，或者位于一个角处的钢制主板10的相邻的两个侧面15都不会与其他钢制主板10拼接。针对此种情况，实际加工时，可以设置专门位于边沿处或者角处的钢制主板10，节省成本。

请参阅图2－图3，本实施例中，第一凹凸结构151设置为凹槽，凹槽的长度方向沿所在侧面15的长度方向延伸，凹槽的槽深沿垂直于钢制主板10的板面方向，且凹槽的槽口位于朝向第二板面13；第二凹凸结构153设置为卡板，卡板的长度方向平行于对应的凹槽的长度方向，卡板沿垂直于钢制主板10的板面方向凸出第一板面11。实际加工时，凹槽为矩形槽，卡板为矩形板。拼接时，第二板面13贴在边坡上，从边坡的边沿处开始铺设钢制主板10，为了便于拼接，位于边沿处的钢制主板10的外侧为凹槽，内侧为凸起，此位置的钢制主板10的凹槽不需要再与其他钢制主板10进行拼接，此位置处的钢制主板10的凸起能够与与其相邻的钢制主板10的凹槽拼接，直接将凹槽扣合在凸起上即可，操作方便快捷。且多个钢制主板10拼接完成后，钢制主板10之间具有相互拉扯的作用力，不易散开，即相邻钢制主板10之间沿平行于钢制主板10的板面方向的左右方向和前后方向均具有相互拉扯的作用力。

钢板结构拼接完成后，将锚杆从锚固孔155插入，锚固在边坡内。然后，从注浆口157处灌注混凝土。本实施例中，注浆口157为扇形孔，注浆口157的圆心角为90度，且每个钢制主板10上设置有四个注浆口157，每个注浆口157位于钢制主板10的四个角处，四个钢制主板10拼接在一起后，四个钢制主板10上的对应的四个注浆口157形成一个圆形孔，早圆形孔处具有一个呈十字的结构，从该圆形孔处进行混凝土的灌注。混凝土能够快速填满钢制主板10与边坡之间的空间区域，混凝土之间的结合更加牢固可靠，不易存在接缝，边坡的稳定性好。对应的，钢制副板30四个角处设置有与四个注浆口157相对应的缺口。钢板结构使用完毕后，多个钢制主板10利用注浆口157吊装起来，便于运输。

钢板结构实施例2

本实施例也提供了一种钢板结构，本实施例是在实施例1的技术方案的基础上的进一步改进，实施例1以及公开的技术方案同样适用于本实施例，为了避免叙述重复累赘，实施例1已经描述的技术方案不再进行重复说明，具体如下：

请参阅图4－图7，本实施例是针对钢制主板10的拼接结构进行的改进，提高钢制主板10之间的连接牢固性。第一凹凸结构151包括连接板1511、底板1513以及卡合板1515，连接板1511安装在成对设置的侧面15中的第一侧面上，且垂直于第一板面11设置，连接板1511与卡合板1515相对设置，底板1513的一侧与连接板1511连接，底板1513的另一侧与卡合板1515连接，卡合板1515的远离底板1513的侧边处设置有折弯部，折弯部位于连接板1511和卡合板1515之间，折弯部包括第一直板壁1517以及第一弹性壁1519，第一直板壁1517的一侧与卡合板1515连接，第一直板壁1517的另一侧与第一弹性壁1519的第一侧连接，第一弹性壁1519的远离第一直板壁1517的第二侧朝向底板1513延伸，连接板1511与卡合板1515之间形成了开口，第一弹性壁1519位于开口内，将开口分割形成两个部分，一个是位于第一弹性壁1519与连接板1511之间的插入口1521，另一个是位于第一弹性壁1519与卡合板1515之间的卡接口1523，且第一弹性壁1519与底板1513之间间隔设置，令插入口1521和卡接口1523相连通。

对应的，第二凹凸结构153包括第二弹性壁1531、第二直板壁1533以及位于第二弹性壁1531和第二直板壁1533之间的抵紧壁1535，第二直板壁1533垂直于第一板面11并设置于成对的侧面15中的第二侧面上，第二直板壁1533的远离钢制主板10的一侧与抵紧壁1535连接，抵紧壁1535的远离第二直板壁1533的一侧与第二弹性壁1531的一侧连接，第二弹性壁1531的另一侧朝向钢制主板10延伸。加工制造过程中，第一凹凸结构151和第二凹凸结构153都位于第一板面11所在的一侧，以两个钢制主板10为例，设定为第一钢制主板10a和第二钢制主板10b，第一钢制主板10a的第一凹凸结构151和第二钢制主板10b的第二凹凸结构153卡接，操作时，第二钢制主板10b先贴合在边坡上，然后，将第二钢制主板10b的第一凹凸结构151置于第二钢制主板10b的第二凹凸结构153上方，第二凹凸结构153对准插入口1521，第一钢制主板10a靠近第二钢制主板10b移动，第二凹凸结构153进入插入口1521，第一弹性壁1519和第二弹性壁1531之间相互挤压，继续靠近移动，第二弹性壁1531从第一弹性壁1519处分离，在弹力作用下，第二弹性壁1531恢复形变进入到卡接口1523内，第二弹性壁1531位于卡合板1515和第一弹性壁1519之间，实现了卡接固定，钢制主板10的拼接方式以次类推即可。此种卡接结构，限制了相互连接的钢制主板10的垂直于板面方向的自由度，钢制主板10的连接结构更加牢固，不易在混凝土浇筑过程中散开，提高混凝土层的浇筑质量，增加边坡的稳定性。

请参阅图4和图5，进一步的，第一凹凸结构151还包括弹性件1525，弹性件1525安装在底板1513上，且位于插入口1521内，第二凹凸结构153从插入口1521插入第一凹凸结构151过程中弹性件1525抵紧在抵紧壁1535上。卡合板1515平行于连接板1511设置，第一弹性壁1519与卡合板1515倾斜设置，且第一弹性壁1519的第二侧沿垂直于连接板1511的方向靠近连接板1511设置；第二直板壁1533垂直于钢制主板10的板面设置，第二弹性壁1531与第二直板壁1533倾斜设置，且第二弹性壁1531的远离抵紧壁1535的一侧沿垂直于第二直板壁1533的方向远离第二直板壁1533设置。第一凹凸结构151和第二凹凸结构153相互卡接后，弹性件1525能够始终抵紧在抵紧壁1535上，使得第一凹凸结构151和第二凹凸结构153配合更加紧密。需要拆除钢制主板10时，从边坡的边侧处进行拆除，操作更加方便。弹性件1525优选为弹簧。

装配式土钉墙实施例

请参阅图8，本实施例提供了一种装配式土钉墙，包括上述实施例提供的多个钢板结构，相邻钢板结构通过对应的第一凹凸结构151和第二凹凸结构153卡接，土钉墙铺设在边坡外层，与边坡之间形成了待浇筑空间，混凝土浇筑完成后形成混凝土层，边坡稳定可靠。同时，土钉墙能够拆卸，能够重复使用，节省成本。

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