一種基坑土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基坑土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)，用于在各種基坑、邊坡、隧道和地下工程的加固與支護(hù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在基坑、邊坡、隧道和地下工程的加固與支護(hù)技術(shù)中，土釘支護(hù)技術(shù)應(yīng)用極其廣泛。但是由于傳統(tǒng)的土釘支護(hù)技術(shù)是被動(dòng)支護(hù)技術(shù)，即只有土體產(chǎn)生變形后，土釘才開(kāi)始受力發(fā)揮其支護(hù)作用，其存在兩個(gè)突出的嚴(yán)重問(wèn)題和致命缺陷:(I)無(wú)法對(duì)土釘桿體施加預(yù)應(yīng)力，因此基坑地表豎向沉降和水平變形都很大，容易導(dǎo)致基坑周邊管網(wǎng)或建筑物開(kāi)裂；
[2]土釘桿體一般采用與橫向加強(qiáng)筋焊接連接或采用井字架鋼筋焊接連接，連接處非常薄弱，容易產(chǎn)生混凝土“刺穿”破壞，導(dǎo)致土釘承載力失效。基于上述原因，由于傳統(tǒng)土釘支護(hù)技術(shù)基坑變形較大，容易造成基坑周邊建筑物下沉、開(kāi)裂；且由于土釘連接處的薄弱，容易造成土釘承載力失效，導(dǎo)致基坑失穩(wěn)破壞繼而發(fā)生倒塌等工程事故。所以，傳統(tǒng)土釘支護(hù)技術(shù)在工程應(yīng)用上受到一定的限制，尤其是在對(duì)基坑變形有嚴(yán)格控制要求的基坑工程，比如規(guī)范規(guī)定土釘支護(hù)技術(shù)不能用于基坑安全等級(jí)為一級(jí)的基坑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種的基坑土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型提出的基坑土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)是基于傳統(tǒng)土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)存在兩個(gè)突出的嚴(yán)重問(wèn)題和致命缺陷:(I)無(wú)法對(duì)土釘桿體施加預(yù)應(yīng)力，因此基坑地表豎向沉降和水平變形都很大，容易導(dǎo)致基坑周邊管網(wǎng)或建筑開(kāi)裂；(2) 土釘桿體一般采用與橫向加強(qiáng)筋焊接連接或采用井字架鋼筋焊接連接，連接處非常薄弱，容易產(chǎn)生混凝土“刺穿”破壞，導(dǎo)致土釘承載力失效。
[0004]本實(shí)用新型的基坑土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)，有固定在基坑壁鉆孔中的土釘，在基坑壁的表面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)噴射混凝土構(gòu)成的擋土面層，在土釘釘頭下方和鋼筋網(wǎng)之間安裝有釘下承載結(jié)構(gòu)，釘下承載結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在鋼筋網(wǎng)上的兩根并列的槽鋼、放置在兩根并列的槽鋼中間上面的墊板，兩根并列的槽鋼之間連接有鋼筋；墊板中部帶有連接孔，土釘釘頭穿過(guò)墊板的連接孔，土釘釘頭為螺桿并配有螺母。
[0005]所述釘下承載結(jié)構(gòu)之間的槽鋼，在水平方向通長(zhǎng)連接，或者斷開(kāi)在水平方向或垂直方向單獨(dú)安裝。最好是所述釘下承載結(jié)構(gòu)在同一層土釘標(biāo)高處的水平設(shè)置的槽鋼，水平方向通長(zhǎng)連接。
[0006]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述土釘由桿體及釘頭焊接構(gòu)成，桿體由鋼筋或空心鋼管制成，土釘釘頭為螺桿并配有螺母。
[0007]優(yōu)選地，所述土釘施加有其軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值約20— 30%的微預(yù)應(yīng)力，并由螺母將土釘鎖定在釘下承載結(jié)構(gòu)上。這可大幅減小基坑變形，從而達(dá)到有效地控制基坑變形的目的。
[0008]最好兩根并列的槽鋼下翼緣之間連接鋼筋和上翼緣之間也連接有鋼筋，使槽鋼之間形成穩(wěn)固的整體。在每根槽鋼翼緣之間設(shè)置加勁肋，防止槽鋼翼緣懸空端較大的變形，近一步增加穩(wěn)定性。
[0009]所述混泥土面層的下端安裝泄水孔。
[0010]土釘可以成矩形排列或梅花狀交叉排列。
[0011]為了能夠在局部受外力或局部擋土面層受損，也不會(huì)引起槽鋼移動(dòng)，或者引起承載結(jié)構(gòu)作用失效，能保障基坑的整體穩(wěn)定有效，在所述兩根并列的槽鋼翼緣內(nèi)噴滿混凝土，所述的混凝土與擋土面層的混凝土凝固連為一體。更能很好地將預(yù)應(yīng)力土釘?shù)姆€(wěn)固力有效地、連續(xù)均勻傳遞至擋土面層和基坑側(cè)壁，并能保障基坑的整體穩(wěn)定有效。
[0012]最好在每根槽鋼翼緣之間設(shè)置加勁肋，防止槽鋼翼緣懸空端較大的變形，近一步增加穩(wěn)定性。
[0013]基坑土釘支護(hù)方法，首先從地面向下開(kāi)挖1-2米基坑，在基坑壁土面斜向下鉆孔；在孔中放入土釘，然后向孔中灌漿；在基坑壁的表面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片之間連接構(gòu)成鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)與基坑壁保持約30— 50毫米左右的距離；噴射混凝土至覆蓋面層鋼筋網(wǎng)，在土釘釘頭下方處安裝釘下承載結(jié)構(gòu)，釘下承載結(jié)構(gòu)包含兩根并列的槽鋼、放置在兩根并列的槽鋼中間上面的墊板，兩根并列的槽鋼之間用鋼筋連接為整體，墊板中部帶有連接孔，土釘釘頭穿過(guò)墊板的連接孔，土釘釘頭為螺桿并配有螺母，釘下承載結(jié)構(gòu)之間的槽鋼水平通長(zhǎng)方向可以連接或斷開(kāi)單獨(dú)安裝；當(dāng)鉆孔中的灌漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%以上后，對(duì)土釘施加預(yù)應(yīng)力，并用螺母將土釘鎖定在釘下承載結(jié)構(gòu)；噴射混凝土面層至設(shè)計(jì)厚度形成擋土面層；重復(fù)上述過(guò)程，直至基坑底部。最好在每根槽鋼翼緣之間設(shè)置加勁肋，防止槽鋼翼緣懸空端較大的變形，近一步增加穩(wěn)定性。土釘可以由桿體及釘頭焊接構(gòu)成，桿體由鋼筋或空心鋼管制成，釘頭由螺絲桿及螺母制成。這樣更方便對(duì)土釘進(jìn)行微預(yù)應(yīng)力張拉，張拉后用螺母將土釘鎖定在釘下承載結(jié)構(gòu)上。
[0014]基坑土釘支護(hù)其施工方法，具體包括以下步驟:
[0015]1、從地面向下開(kāi)挖1-2米；
[0016]2、朝迎土面斜向下用機(jī)械鉆孔，孔徑為100-150mm ；
[0017]3、在孔中放入土釘，并將其對(duì)中，然后向孔中灌漿；根據(jù)巖土體的參數(shù)情況，注漿可采用常壓注漿或壓力注漿；
[0018]4、在基坑側(cè)壁表面水平和垂直方向鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，并將其與基坑壁保持約30 — 50毫米左右的距離；
[0019]5、噴射混凝土至覆蓋面層鋼筋網(wǎng)，在土釘釘頭部位安裝釘下承載結(jié)構(gòu)，保證土釘釘頭伸出釘下承載結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度滿足預(yù)應(yīng)力張拉施工要求；
[0020]6、采用機(jī)械扳手或液壓千斤頂對(duì)土釘施加微預(yù)應(yīng)力，并用螺母鎖定；
[0021]7、在基坑側(cè)壁上噴射混凝土至設(shè)計(jì)厚度；
[0022]8、重復(fù)上述過(guò)程，直至基底。
[0023]上述方法中的釘下承載結(jié)構(gòu)由槽鋼、墊板、上翼緣和下翼緣兩端焊接的連接鋼筋構(gòu)成。
[0024]上述方法中的釘下承載結(jié)構(gòu)排列方式為橫向安裝或豎向安裝，橫向安裝時(shí)槽鋼可以通長(zhǎng)連接或單獨(dú)安裝，豎向安裝時(shí)采用單獨(dú)安裝。釘下承載結(jié)構(gòu)單獨(dú)安裝時(shí)其長(zhǎng)度可取0.5-0.8mο
[0025]上述方法中土釘由桿體及釘頭焊接構(gòu)成，桿體由鋼筋或空心鋼管制成，釘頭由螺絲桿及螺母制成。
[0026]上述方法中土釘采用全長(zhǎng)范圍內(nèi)注漿。
[0027]上述方法中的土釘可以成矩形排列或梅花狀交叉排列。
[0028]上述方法中土釘受力一般較小，其軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值的20%_30%，相對(duì)于錨桿預(yù)應(yīng)力很小，故稱為微預(yù)應(yīng)力。
[0029]本實(shí)用新型基坑土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)相比傳統(tǒng)土釘支護(hù)技術(shù)具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):(I)通過(guò)在土釘釘頭部位安裝釘下承載結(jié)構(gòu)，采用螺母鎖定土釘，解決了傳統(tǒng)土釘無(wú)法施加預(yù)應(yīng)力的問(wèn)題；(2)安裝的釘下承載結(jié)構(gòu)有效解決了釘頭拉力的傳遞，防止在混凝土中產(chǎn)生“刺穿”破壞；(3)通過(guò)對(duì)土釘施加微預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力大小為土釘軸向拉力設(shè)計(jì)值的20%-30%，可以在坑壁表層下一定范圍內(nèi)形成壓力場(chǎng)，減小土體的變形，提高施工安全穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施第一層基坑土釘護(hù)壁結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0031]圖2為利用本實(shí)用新型的方法完成的整體護(hù)壁結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0032]圖3為本實(shí)用新型基坑土釘護(hù)壁結(jié)構(gòu)設(shè)置在基坑的示意圖。
[0033]圖4為本實(shí)用新型基坑土釘護(hù)壁結(jié)構(gòu)的釘下承載結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0034]圖5為圖4A-A剖面圖。
[0035]圖6為已有技術(shù)中土釘釘頭與鋼筋網(wǎng)之間焊接節(jié)點(diǎn)的示意圖。
[0036]圖7為已有技術(shù)中土釘釘頭與鋼筋網(wǎng)之間焊接節(jié)點(diǎn)的剖面圖。
[0037]圖1-圖5中，I是混凝土面層，2是鋼筋網(wǎng)片，3是泄水孔，4是灌漿體，5是土釘，6是鉆孔，7是槽鋼，8是螺母，9是墊板，10是下翼緣連接鋼筋，11是上翼緣連接鋼筋，12是連接孔。
[0038]圖6-圖7中，24是土釘，25是井字型鋼筋架，2