一种预应力土钉装配式支护结构的制作方法

本实用新型涉及边坡支护结构技术领域，尤其是涉及一种预应力土钉装配式支护结构。

背景技术：

土钉墙结构在开挖的坡面上打入钢筋或锚杆作为土钉，在边坡表面铺设钢筋网后再喷射一层混凝土面层，土钉墙具有结构轻型、密封性好和施工速度快等优点，在我国已经得到广泛应用。

公告号为cn208009450u的中国实用新型专利公开了一种预应力土钉装配式支护结构，该支护结构包括多块可回收网片和多根预应力土钉，预应力土钉植入坡面内，可回收网片可拆卸固定在预应力土钉露在坡面外的钉头，可回收网片包括土工格栅。该实用新型实现了边坡防护的装配式施工，经济环保，可重复利用。

上述技术方案中，采用土钉将可回收网片固定于坡面上，但在软土坡面地区植入土钉时，土钉周围的基坑坡面极易出现局部坍塌或失稳的情况，不利于防止边坡水土流失。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种预应力土钉装配式支护结构,该支护结构未在边坡上植入土钉，而是通过固定组件将挂网固定于土层上表面，有效的防止了因植入土钉而导致基坑坡面出现局部坍塌或失稳的情况，有利于防止边坡水土流失。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种预应力土钉装配式支护结构,包括第一土层和设置于第一土层上的第二土层，所述第二土层上具有坡面，所述第二土层的坡面上安装有挂网，所述挂网上铺设有坡面混凝土层，所述第一土层上表面靠近第二土层坡面的位置上开设有安装槽，所述安装槽内安装有用于固定挂网下端的第一固定组件，所述第二土层上表面开设有柱形凹槽，所述柱形凹槽内安装有用于固定挂网上端的第二固定组件。

通过采用上述技术方案，在第二土层的坡面上安装挂网时，工作人员只需通过第一固定组件将挂网下端固定于第一土层上，同时采用第二固定组件将挂网上端固定于第二土层上表面，随后在挂网上铺设混凝土层，而未在边坡上植入土钉，有效的防止了因植入土钉而导致基坑坡面出现局部坍塌或失稳的情况，有利于防止边坡水土流失。

本实用新型进一步设置为：所述第一固定组件包括固定于安装槽内的固定块、铰接于固定块上表面的压紧板、固定于压紧板底面的凸块以及贯穿设置于压紧板上的螺栓，所述固定块上开设有与螺栓螺纹连接的螺纹孔，所述螺栓贯穿压紧板并与螺纹孔螺纹连接。

通过采用上述技术方案，在使用第一固定组件对挂网下端进行固定时，工作人员只需将挂网下端放置于固定块上表面上，同时转动压紧板，使得凸块下端穿插于挂网的网孔中，随后将螺栓拧紧于固定块上的螺纹孔内，使得螺栓头部的底面与压紧板的上表面抵紧即可，此时，挂网下端被凸块限位，以此对挂网下端起到了良好的固定作用。

本实用新型进一步设置为：所述固定块周侧的侧壁与安装槽的四个内侧壁之间浇注有第一混凝土层。

通过采用上述技术方案，安装槽开设于第一土层上，在固定块侧壁与安装槽侧壁之间浇注第一混凝土层，使得固定块与第一土层之间的连接作用更加紧固，增强了第一固定组件的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述第二固定组件包括固定于柱形凹槽内的筒体、安装于筒体底壁上并与之转动连接的土钉以及固定于土钉远离筒体内底壁一端的转动杆，所述土钉侧壁上开设有外螺纹，所述土钉上套设有与外螺纹螺纹连接的圆环体，所述筒体内安装有用于限制圆环体周向转动的限位组件，所述圆环体外侧壁上开设有环形凹槽，所述环形凹槽内安装有固定环，所述固定环的上表面与环形凹槽的顶壁抵紧，所述固定环的下表面与环形凹槽的底壁抵紧，所述固定环侧壁上固定有钢丝绳，所述钢丝绳远离固定环的一端与挂网上端固定。

通过采用上述技术方案，在使用第二固定组件对挂网上端进行固定时，工作人员只需将钢丝绳的一端与挂网上端固定，同时将钢丝绳的另一端与固定环固定，随后，工作人员需转动转动杆，转动杆带动土钉发生转动，土钉上的圆环体的周向转动被限位组件限制，使得圆环体沿土钉向下移动，而圆环体则牵引钢丝绳向下移动，直至钢丝绳被拉紧时，停止转动转动杆即可，此时，钢丝绳将挂网拉紧，在拉紧后的挂网上铺设坡面混凝土层，以此增强了护坡结构的强度，从而起到了良好的防止水土流失的作用。

本实用新型进一步设置为：所述筒体侧壁与柱形凹槽内侧壁之间浇注有第二混凝土层。

通过采用上述技术方案，柱形凹槽开设于第二土层上，在筒体侧壁与柱形凹槽内侧壁之间浇注第二混凝土层，使得筒体与第二土层之间的连接作用更加牢固，增强了第二固定组件的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述限位组件包括固定于圆环体外侧壁上的滑杆以及开设于筒体内侧壁上的滑槽，所述滑杆与滑槽滑移配合。

通过采用上述技术方案，当工作人员使用第二固定组件对挂网上端进行固定时，在土钉转动的过程中，圆环体的周向转动被滑杆限制，随着土钉的转动，圆环体沿土钉上的外螺纹向下移动，滑杆则沿滑槽向下移动，从而有利于圆环体将钢丝绳拉紧，以将挂网拉紧。

本实用新型进一步设置为：所述转动杆侧壁上套设有与其固定的橡胶套。

通过采用上述技术方案，橡胶套采用橡胶材料制成，其表面具有较大的摩擦系数，从而便于工作人员握牢转动杆并转动。

本实用新型进一步设置为：所述第二土层上表面铺设有水泥浆层。

通过采用上述技术方案，水泥浆胶结情况好，结石强度高，制浆方便，水泥浆固化后形成一层坚固的水泥浆层，使得第二土层上表面的防水性得以增强，降低了雨水从第二土层下渗的几率，从而避免了雨水下渗并冲刷第二土层的现象，进一步避免了坡面水土流失。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

本方案在第二土层的坡面上安装挂网时，工作人员只需通过第一固定组件将挂网下端固定于第一土层上，同时采用第二固定组件将挂网上端固定于第二土层上表面，随后在挂网上铺设混凝土层，而未在边坡上植入土钉，有效的防止了因植入土钉而导致基坑坡面出现局部坍塌或失稳的情况，有利于防止边坡水土流失；

本方案在使用第一固定组件对挂网下端进行固定时，工作人员只需将挂网下端放置于固定块上表面上，同时转动压紧板，使得凸块下端穿插于挂网的网孔中，随后将螺栓拧紧于固定块上的螺纹孔内，使得螺栓头部的底面与压紧板的上表面抵紧即可，此时，挂网下端被凸块限位，以此对挂网下端起到了良好的固定作用；

本方案在使用第二固定组件对挂网上端进行固定时，工作人员只需将钢丝绳的一端与挂网上端固定，同时将钢丝绳的另一端与固定环固定，随后，工作人员需转动转动杆，转动杆带动土钉发生转动，土钉上的圆环体的周向转动被限位组件限制，使得圆环体沿土钉向下移动，而圆环体则牵引钢丝绳向下移动，直至钢丝绳被拉紧时，停止转动转动杆即可，此时，钢丝绳将挂网拉紧，在拉紧后的挂网上铺设坡面混凝土层，以此增强了护坡结构的强度，从而起到了良好的防止水土流失的作用。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是图1中结构的剖视图；

图3是图2中a部分的局部放大结构示意图；

图4是图2中b部分的局部放大结构示意图。

附图标记：1、第一土层；11、安装槽；2、第二土层；21、水泥浆层；211、圆形通孔；22、柱形凹槽；3、挂网；4、第一固定组件；41、固定块；411、第一混凝土层；42、压紧板；43、凸块；44、螺栓；5、第二固定组件；51、筒体；511、第二混凝土层；52、土钉；521、外螺纹；53、转动杆；531、橡胶套；54、圆环体；541、环形凹槽；55、固定环；56、钢丝绳；6、限位组件；61、滑槽；62、滑杆；7、坡面混凝土层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1及图2所示，为本实用新型公开的一种预应力土钉装配式支护结构，包括第一土层1、第二土层2和挂网3。第一土层1和第二土层2均为自然土地，第二土层2位于第一土层1上，且第二土层2具有倾斜的坡面。挂网3采用不锈钢丝编制而成，挂网3设置于第二土层2的坡面上。

如图1所示，第一土层1上表面靠近第二土层2坡面的位置上开设有安装槽11，安装槽11的横截面为长方形，安装槽11内安装有用于将挂网3（见图3）下端固定于第一土层1上的第一固定组件4，结合图3所示，第一固定组件4包括固定块41、压紧板42、凸块43、螺纹孔以及螺栓44。固定块41为长方形板状结构，其采用不锈钢材料制成，固定块41的底面固定于安装槽11的内底壁上，且固定块41周侧的侧壁与安装槽11的四个内侧壁之间浇注有第一混凝土层411。第一混凝土层411采用混凝土浇注而成，混凝土硬化后使得固定块41与第一土层1之间的连接作用更加紧固。压紧板42为长方形板状结构，其与固定块41的上表面铰接。凸块43为横截面呈圆形的块状结构，其轴线与压紧板42的底面垂直，且凸块43固定于压紧板42的底面上。螺纹孔的轴线竖直，螺纹孔开设于固定块41的上表面上。螺栓44贯穿固定块41并与之转动连接，螺栓44的轴线亦与压紧板42的底面垂直，且螺栓44与螺纹孔螺纹连接。在使用第一固定组件4对挂网3下端进行固定时，工作人员只需将挂网3下端放置于固定块41上表面上，同时转动压紧板42，使得压紧板42底面的凸块43插入挂网3的网孔中，随后将螺栓44拧紧于螺纹孔中，直至螺栓44头部的底面与压紧板42的上表面抵紧即可，此时，挂网3下端被凸块43限制，使得挂网3下端固定于第一土层1上。

如图1所示，第二土层2上表面铺设有水泥浆层21，水泥浆层21由水泥浆固化而成，水泥浆胶结情况好，结石强度高，制浆方便，水泥浆固化后形成一层坚固的水泥浆层21，使得第二土层2上表面的防水性得以增强，降低了雨水从第二土层2下渗的几率，从而避免了雨水下渗并冲刷第二土层2的现象。在本实施例中，为进一步提高水泥浆层21的防水性，可在制备水泥浆的过程中添加小分子防水剂（如纳米有机硅防水剂），以提高水泥浆层21的水密性和疏水性，从而达到提高水泥浆层21抗渗等级的目的。

如图4所示，水泥浆层21上贯穿开设有圆形通孔211，圆形通孔211的轴线竖直。第二土层2上表面开设有柱形凹槽22，柱形凹槽22的横截面为圆形，且柱形凹槽22的轴线与圆形通孔211的轴线重合。柱形凹槽22内安装有用于将挂网3（见图2）上端固定于第二土层2上的第二固定组件5，第二固定组件5包括筒体51、土钉52、转动杆53、圆环体54、固定环55以及钢丝绳56。筒体51为圆筒状结构，其顶部开口且底部闭口，筒体51的底壁与柱形凹槽22的内底壁固定，且筒体51外侧壁与柱形凹槽22内侧壁之间浇注有第二混凝土层511。第二混凝土层511采用混凝土浇注而成，混凝土硬化后使得筒体51与第二土层2之间的连接作用更加牢固。土钉52为圆杆状，其轴线与筒体51的轴线重合，土钉52的下端与筒体51的内底壁转动连接，且土钉52侧壁上开设有外螺纹521。转动杆53为圆杆状结构，其轴线水平，转动杆53的底部弧形表面与土钉52的上端固定。圆环体54为圆环状结构，其套设于土钉52上并与外螺纹521螺纹连接，筒体51内安装有用于限制圆环体54周向转动的限位组件6，且限位组件6包括滑槽61以及滑杆62。滑槽61开设于筒体51的内侧壁上，且滑槽61的延伸方向与筒体51的轴向一致。滑杆62为圆杆状结构，其轴线水平，滑杆62的一端与圆环体54侧壁固定，滑杆62的另一端与滑槽61滑移配合，滑杆62与滑槽61配合作用，以此对圆环体54的周向转动起到了良好的限制作用。

如图4所示，圆环体54侧壁上开设有环形凹槽541，环形凹槽541的横截面为圆环形，环形凹槽541的轴线与圆环体54的轴线重合。固定环55为圆环状结构，其内侧弧形表面与环形凹槽541的弧形表面贴合，固定环55的上表面与环形凹槽541的内顶壁抵紧，固定环55的底面与环形凹槽541的内底壁抵紧。钢丝绳56的一端与固定环55的外侧壁焊接固定，钢丝绳56的另一端与挂网3（见图2）的上端固定。在使用第二固定组件5对挂网3上端进行固定时，工作人员只需握住转动杆53并转动，转动杆53转动后带动土钉52转动，圆环体54的周向转动被滑杆62以及滑槽61限制，以此使得圆环体54沿土钉52向下移动，在此过程中，钢丝绳56逐渐趋于拉紧状态，以将挂网3逐步拉紧，从而实现了对挂网3上端的固定。

如图4所示，转动杆53上套设有与之固定的橡胶套531，橡胶套531采用橡胶材料制成，橡胶材料表面具有较大的摩擦系数，以此便于增大工作人员手部与转动杆53之间的摩擦力，从而便于工作人员握牢转动杆53并转动，有利于工作人员将挂网3（见图2）进行拉紧。

如图1及图2所示，当挂网3拉紧后，工作人员只需在第二土层2的坡面上铺设坡面混凝土层7，坡面混凝土层7采用混凝土材料铺设而成，混凝土固化后附着于第二土层2的坡面上，由钢丝编织成的挂网3增强了坡面混凝土层7的强度，从而增强了预应力土钉装配式支护结构的护坡能力，有效的防止了坡面水土流失。同时，工作人员需在水泥浆层21的上表面回填泥土，以将第二固定组件5掩埋，从而避免了第二固定组件5的各部件裸露于空气中，以此对第二固定组件5起到了良好的保护作用。

本实施例的实施原理为：在第二土层2的坡面上安装挂网3时，工作人员只需通过第一固定组件4将挂网3下端固定于第一土层1上，同时采用第二固定组件5将挂网3上端固定于第二土层2上表面，随后在挂网3上铺设混凝土层，而未在边坡上植入土钉52，有效的防止了因植入土钉52而导致基坑坡面出现局部坍塌或失稳的情况，有利于防止边坡水土流失。

本方案在第二土层2的坡面上安装挂网3时，工作人员只需转动压紧板42，同时将挂网3放置于压紧板42的上表面上，随后将压紧板42转动至原位，使得压紧板42底部的凸块43插入钢丝网的网孔中，并将螺栓44拧紧于螺纹孔内，直至螺栓44头部的底面与压紧板42的上表面抵紧即可，此时，挂网3的下端被凸块43限制于压紧板42与固定块41之间。在对挂网3的上端进行固定时，工作人员需将挂网3牵直，将钢丝绳56的一端与挂网3的上端固定，同时将钢丝绳56的另一端与固定环55焊接固定，随后握住转动杆53并转动，转动杆53转动后带动与其固定的土钉52转动，圆环体54的周向转动被滑杆62以及滑槽61限制，从而使得圆环体54沿土钉52向下移动，在此过程中，钢丝绳56逐渐趋于收紧状态，钢丝绳56则逐步拉动挂网3并使得挂网3趋于拉紧状态，以此实现了对挂网3上端进行固定。当挂网3拉紧后，工作人员只需在第二土层2的坡面铺设混凝土层，同时在水泥浆层21上表面回填土壤即可。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。