一种用于深基坑支护的土钉装置及其制备方法与流程

本发明涉及建筑工程相关技术领域，进一步的是涉及一种深基坑开挖施工中深基坑支护使用的装置，具体地说是涉及一种用于深基坑支护的土钉装置及其制备方法。

背景技术：

随着经济社会的发展，高层建筑迅速兴起，其促进了基坑支护技术的发展。深基坑虽是临时性的，但若不采用合理的支护体系有可能导致严重的后果。

在基坑施工中，若基坑支护方法不当，或乱使用支护装置，则会造成土体应力、强度急剧降低使基坑边坡发生局部破坏或整体失稳、滑移、支护结构倾斜、塌陷，造成严重工程事故后果和巨大损失。

因此，对深基坑支护装置的研发设计对建筑工程的施工具有重要的意义。

技术实现要素：

针对现有技术之不足，本发明提供了一种用于深基坑支护的土钉装置及其制备方法。

本发明的用于深基坑支护的土钉装置的技术方案如下：

一种用于深基坑支护的土钉装置，其包括土钉主筋和沿长度方向设置于所述土钉主筋上的多个支架组；其中，每个所述支架组包括三个钢筋支架；三个所述钢筋支架沿圆周方向均匀地设置于所述土钉主筋上；并且，每个所述钢筋支架均包括一圆弧段，在所述圆弧段的一端设置有第一平直段，在所述圆弧段的另一端设置有第二平直段；所述第一平直段和所述第二平直段与所述土钉主筋相连接，使得每个所述支架组中相邻两个所述钢筋支架之间的角度为120°。

本发明的用于深基坑支护的土钉装置通过在土钉主筋上设置多个由三个钢筋支架沿圆周方向均匀地连接在土钉主筋上而形成的支架组，使得本发明的用于深基坑支护的土钉装置结构稳定牢固，受应力时变形小，形成土钉复合体、显著提高边坡整体稳定性和承受边坡荷载的能力；并且制作方法简便，且钢筋土钉钉长一般比锚杆的长度小，不需要加预应力，因此使用的设备简单；而且使用本发明的土钉装置进行深基坑支护时，能够较大限度的减少了对土体的扰动，在不破坏土体结构的情况下，改善边坡土体的力学性能，提高边坡土体的整体性和自身稳定能力，使边坡更加稳定。

根据一个优选的实施方式，所述土钉主筋为直径20-30mm的HRB500钢筋。

根据一个优选的实施方式，所述土钉主筋的长度为5-10米。

根据一个优选的实施方式，相邻两个所述支架组之间的间距为10-100mm。

根据一个优选的实施方式，每个所述钢筋支架中圆弧段弧顶与所述土钉主筋的轴线的距离为30-70mm。

根据一个优选的实施方式，所述第一平直段和所述第二平直段以双面焊接的方式焊接在所述土钉主筋上。

根据一个优选的实施方式，每个所述钢筋支架中所述第一平直段和所述第二平直段的长度为30-70mm，所述圆弧段的圆弧长度为300-500mm。

根据一个优选的实施方式，每个所述钢筋支架均由直径10-20mm的HRB500钢筋以一体成型的方式制成。

本发明还提供了一种上述用于深基坑支护的土钉装置的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

S1：将用于制作土钉主筋的钢筋通过钢筋切断机切割成段；

S2：将用于制作钢筋支架的钢筋通过钢筋切断机切割成段；

S3：将所述步骤S2中切割成段的钢筋通过钢筋弯曲机将其中部弯曲成圆弧状，形成圆弧段；并在所述圆弧段两端分别留出一段并调直，在所述圆弧段两端形成第一平直段和第二平直段；

S4：将三个完成所述步骤S3的钢筋支架沿圆周固定至所述步骤S1制成的土钉主筋上，形成支架组；并且同一支架组中相邻两个所述钢筋支架之间的角度为120°；

S5：重复所述步骤S4，在土钉主筋形成多个支架组。

与现有技术相比，本发明的用于深基坑支护的土钉装置具有如下有益效果：

本发明的用于深基坑支护的土钉装置通过在土钉主筋上设置多个由三个钢筋支架沿圆周方向均匀地连接在土钉主筋上而形成的支架组，使得本发明的用于深基坑支护的土钉装置具有如下优点：

1.本发明的用于深基坑支护的土钉装置结构稳定牢固，受应力时变形小，形成土钉复合体、显著提高边坡整体稳定性和承受边坡荷载的能力；

2.本发明的用于深基坑支护的土钉装置构造简单，制作方法简便，且钢筋土钉钉长一般比锚杆的长度小，不需要加预应力，因此使用的设备简单；

3.本发明的用于深基坑支护的土钉装置能够随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单独作业时间，施工效率高，占用周期短；

4.由本发明的用于深基坑支护的土钉装置形成的土钉墙成本费较其他支护结构显著降低，节省施工成本；

5.本发明的用于深基坑支护的土钉装置施工噪音、振动小，不影响周边环境，而且对场地邻近建筑物影响小。

综上所述，本发明的用于深基坑支护的土钉装置结合深基坑开挖特点而设计，能够较大限度的减少了对土体的扰动，在不破坏土体结构的情况下，改善边坡土体的力学性能，提高边坡土体的整体性和自身稳定能力，使边坡更加稳定。

附图说明

图1是本发明用于深基坑支护的土钉装置的结构示意图；

图2、图3是本发明用于深基坑支护的土钉装置的使用状态示意图。

附图标记列表

1-土钉主筋

2-支架组

21-钢筋支架

211-圆弧段

212-第一平直段

213-第二平直段

3-土钉孔

具体实施方式

下面结合附图对本发明的用于深基坑支护的土钉装置进行详细说明。

图1、图2示出了本发明用于深基坑支护的土钉装置的一种优选的实施方式。

如图1、图2所示，一种用于深基坑支护的土钉装置，其包括土钉主筋1和多个支架组2。

优选的，土钉主筋1可以采用直径为20-30mm、长度为5-10米的钢筋制成。进一步优选的，土钉主筋1采用的是直径为25mm、长度为8米的HRB500钢筋。

如图1所示，多个支架组2沿长度方向设置于土钉主筋1上。

优选的，沿着土钉主筋1的长度方向相邻两个支架组2之间的间距为10-100mm。进一步优选的，沿着土钉主筋1的长度方向相邻两个支架组2之间的间距为50mm。

如图1、图2所示，每个支架组2包括三个钢筋支架21。

作为一个优选的实施方式，每个钢筋支架21均包括一圆弧段211。并且在圆弧段211的一端设置有第一平直段212，在圆弧段211的另一端设置有第二平直段213。

优选的，每个钢筋支架21均可以由直径10-20mm的钢筋以一体成型的方式制成。进一步优选的，每个钢筋支架21均采用直径为14mm的HRB500钢筋通过钢筋弯曲机以一体成型的方式制成。

其中，每个钢筋支架21中圆弧段211的弧顶与土钉主筋1的轴线的距离为30-70mm。优选的，每个钢筋支架21中圆弧段211的弧顶与土钉主筋1的轴线的距离为50mm。

圆弧段211的圆弧长度为300-500mm。优选的，圆弧段211的圆弧长度为400mm。

其中，每个钢筋支架21中第一平直段212和第二平直段213的长度为30-70mm。优选的，每个钢筋支架21中第一平直段212和第二平直段213的长度均为50mm。

三个钢筋支架21沿圆周方向均匀地设置于土钉主筋1上。具体的，钢筋支架21中第一平直段212和第二平直段213与土钉主筋1相连接，使得每个支架组2中相邻两个钢筋支架21之间的角度为120°。

优选的，钢筋支架21中第一平直段212和第二平直段213以双面焊接的方式焊接在土钉主筋1上。

本发明的用于深基坑支护的土钉装置的制备方法如下：

S1.采用HRB500直径25的钢筋制作土钉主筋，使用钢筋切断机将钢筋截断后，每根钢筋长度为8m，钢筋不得有断裂点，且不得使用两段或两段以上钢筋焊接形成主筋；

S2.使用钢筋切断机将HRB500直径14的钢筋切断，每根钢筋长度为500mm；

S3.制作土钉钢筋支架，使用钢筋弯曲机将直径14钢筋中部弯曲成圆弧状，形成圆弧段；圆弧中部距离土钉主筋轴线50mm，圆弧两端各留50mm调直，在圆弧段两端形成第一平直段和第二平直段；

S4.将钢筋支架分别焊接在土钉主筋上，在土钉主筋剖切平面上焊接3个钢筋支架，呈角度为120°均分布置，从而在土钉主筋上形成支架组；焊接时应采用双面焊接方式焊接；

S5.重复步骤S4，在土钉主筋形成多个支架组；并且沿土钉主筋长度方向相邻两个土钉支架形成的支架组之间的间距为50mm。

本发明的用于深基坑支护的土钉装置通过在土钉主筋上设置多个由三个钢筋支架沿圆周方向均匀地连接在土钉主筋上而形成的支架组，使得本发明的用于深基坑支护的土钉装置具有如下优点：

1.本发明的用于深基坑支护的土钉装置结构稳定牢固，受应力时变形小，形成土钉复合体、显著提高边坡整体稳定性和承受边坡荷载的能力；

2.本发明的用于深基坑支护的土钉装置构造简单，制作方法简便，且钢筋土钉钉长一般比锚杆的长度小，不需要加预应力，因此使用的设备简单；

3.本发明的用于深基坑支护的土钉装置能够随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单独作业时间，施工效率高，占用周期短；

4.由本发明的用于深基坑支护的土钉装置形成的土钉墙成本费较其他支护结构显著降低，节省施工成本；

5.本发明的用于深基坑支护的土钉装置施工噪音、振动小，不影响周边环境，而且对场地邻近建筑物影响小。

综上所述，本发明的用于深基坑支护的土钉装置结合深基坑开挖特点而设计，能够较大限度的减少了对土体的扰动，在不破坏土体结构的情况下，改善边坡土体的力学性能，提高边坡土体的整体性和自身稳定能力，使边坡更加稳定。

需要注意的是，本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

另外，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。