CN208219640U - 一种管式土钉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种管式土钉。管式土钉包括花钢管,所述花钢管一端为锥形钻头,另一端为开口端,开口端设有螺纹,花钢管管体表面设有出浆孔,花钢管管体外壁焊接有螺旋式钢肋,所述螺旋式钢肋紧邻锥形钻头;压力注浆时,注浆套管一端与花钢管开口端连接,另一端与注浆软连接;压力注浆完成后,将注浆套管拆下,花钢管开口端安装锚固结构。本实用新型钢管直接钻入土体,避免钻孔注浆在松软的软土地区施工时,出现塌孔、埋钻及缩颈等问题。采用机械旋转钻入土体,减小钢管入土难度及钢管在入土过程中的损耗,加快施工进度;螺旋式钢肋使的花钢管周边土体变得疏松,在压力注浆时,形成的浆与土体复合加固体直径较大,提高土钉抗拔力。
Description
技术领域
本实用新型属于岩土工程领域,具体涉及一种管式土钉。
背景技术
基坑、边坡等岩土锚固工程中,土钉的应用非常广泛。传统土钉一般采用钢筋土钉和钢管式土钉,钢筋土钉的施工过程,需要预先机械钻孔,成孔后为防止出现塌孔现象应尽快***钢筋杆体,同时钢筋需要采取一定措施使其位于孔中心位置,使钢筋完全发挥作用,土钉***后,注射砂浆使土钉与土体嵌固。这种土钉支护形式,在一些土质较软的地区,例如,回填土、松软的淤泥质土、可液化沙土等,这种土钉支护形式,通常难以形成稳定的钻孔,在机械钻孔过程中易出现塌孔、埋钻及缩颈等问题。现有钢管式土钉(CN 206646502U)及新型打入式土钉(CN 204849758U)均采用机械式打入方式,在打入夯击过程中易造成钢管打入部位损坏,同时打入过程中钢管周边土体被压缩,造成砂浆向土体渗透困难,难以保证形成均匀的浆土复合体,并且形成的浆与土体复合加固体直径较小,土钉质量无法保证,造成土钉抗拔力较低。
实用新型内容
本实用新型提供一种钢管高压注浆形成的管式土钉及其施工方法。采用新型螺旋钢肋花钢管,便于采用机械方式将钢管旋入土体,减小钢管入土难度及钢管在入土过程中的损耗,避免采用传统方式打入钢管时钢管端头损坏;同时螺旋钢肋在钻入过程中可以使钢管周边土体疏松,在压力注浆过程中,所形成的花钢管周边浆与土体复合加固体直径较大,提高土钉抗拔力。
本实用新型的技术方案如下:
一种管式土钉,包括花钢管、锚固结构和注浆套筒,所述锚固结构包括固定螺帽和钢垫板;所述花钢管一端为锥形端头,另一端为开口端,开口端设有螺纹,花钢管管体表面设有出浆孔,花钢管管体的外壁上焊接有螺旋式钢肋,所述螺旋式钢肋紧邻锥形钻头;花钢管内通过注浆软管先注满浆体;取出注浆软管后,将注浆套筒一端与花钢管开口端连接,另一端连接注浆软管,进行压力注浆;压力注浆完成后,将注浆套筒拆下,花钢管开口端安装钢垫板和固定螺帽,所述固定螺帽和花钢管开口端的螺纹相配合。
优选所述出浆孔采取梅花式或螺旋式布置。避免花钢管同一截面处强度减低较大。
优选出浆孔直径为5-10mm,间距为0.2-0.5m。
所述注浆套筒一端与花钢管开口端由丝扣连接固定,另一端(小口径端)与注浆软由钢丝连接固定。
花钢管锚固于喷射混凝土面层,所述钢垫板作为锚下传力构件,尺寸为0.3 ×0.3m,厚10-15mm,中心留有和钢管相同直径的圆孔。
优选所述螺旋式钢肋高度为30-50mm、肋宽3-5mm、间距为100mm,其布置长度约0.5-1.0m,所述开口端螺纹布置长度为50-100mm。
所述花钢管在混凝土混凝土面层上采用梅花形排列布置,水平间距和竖向间距为0.8-1.5m。
本实用新型还提供一种管式土钉的施工方法,包括以下步骤:
1)喷射混凝土面层:在基坑壁上确定并预留出花钢管孔位,邦扎钢筋网,喷射混凝土,形成喷射混凝土面层;
2)花钢管的施工:待混凝土面层强度达到规定强度,将花钢管机械旋转式钻入土体;
3)封孔:在花钢管开口端周围封孔,避免压力注浆过程中,砂浆从开口端周围喷出;
4)压力注浆:先采用小直径的注浆软管深入花钢管底部,由里向外逐渐将花钢管内注满浆体,取出注浆软管;将注浆套筒一端与花钢管开口端连接,另一端连接注浆软管,进行压力注浆,注浆压力1-2MPa,稳压5分钟;
5)安装锚固结构:注浆完成后,拆除注浆套筒,在花钢管开口端安装钢垫板,采用机械设备将固定螺帽旋紧到花钢管开口端的螺纹,提供微预应力,将花钢管与混凝土面层连接为整体,使混凝面层压力传递给钢管土钉,共同受力。
本实用新型突出的有益效果在于:
(1)本实用新型可靠性强,采用钢管式土钉,钢管旋转钻入土体,避免了在松软的软土地区施工时,易出现塌孔、埋钻及缩颈等施工问题;
(2)钢管入土端头部位采用螺旋式钢肋构造,减小钢管入土难度及钢管在入土过程中的损耗,可以加快施工进度;同时在成型后的土钉结构中提高端部锚固力,防止砂浆体与钢管出现脱离现象;
(3)土钉抗拔力高。花钢管在钻进过程中,螺旋式钢肋使的花钢管周边土体变得疏松,在压力注浆时,形成的浆与土体复合加固体直径较大,提高土钉抗拔力;
(4)支护结构变形小。钢管端口螺纹与固定螺帽和钢垫板的配套使用,可以为土钉提供微预应力,以降低支护结构变形;
(5)压力注浆在土钉周围形成的水泥浆柱状结石,提高土钉的抗剪强度,可阻止土体的下滑,进而提高基坑的稳定性。
(6)实用性强,可广泛应用于回填土,松软的淤泥质土,可液化沙土等土质松软地区。
附图说明
图1为本实用新型花钢管及注浆套筒的示意图;
图2为本实用新型管式土钉支护完成后的整体结构平面示意图;
标号及符号说明
1-花钢管;2-注浆套筒;3-喷射混凝土面层;4-固定螺帽;5-钢垫板;6- 螺旋式钢肋;7-锥形端头;8-出浆孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
实施例1
如图1、图2所示,一种管式土钉,包括花钢管1、锚固结构和注浆套筒2,所述锚固结构包括固定螺帽4和钢垫板5;所述花钢管1一端为锥形端头7,另一端为开口端,开口端设有螺纹,花钢管1管体表面设有出浆孔8,用于高压下管内浆体向土层渗透,花钢管1管体外壁上焊接有螺旋式钢肋6,所述螺旋式钢肋6紧邻锥形端头7;花钢管1内通过注浆软管先注满浆体;注浆软管出后将注浆套筒2一端与花钢管1开口端连接,另一端连接注浆软管,进行压力注浆(浆体从管体上的孔渗入土体);压力注浆完成后,将注浆套筒2拆下,花钢管1开口端安装钢垫板5和固定螺帽4,所述固定螺帽4和花钢管1开口端的螺纹相配合。所述出浆孔8采取梅花式或螺旋式布置。出浆孔8直径为5-10mm,间距为 0.2-0.5m。花钢管1锚固于喷射混凝土面层3,所述钢垫板5作为锚下传力构件,尺寸为0.3×0.3m,厚10-15mm,中心留有和钢管相同直径的圆孔。所述螺旋式钢肋6高度为30-50mm、肋宽3-5mm、间距为100mm,其布置长度约0.5-1.0m;所述开口端的螺纹布置长度为50-100mm。
花钢管1可采用厚3mm的普通圆钢管加工制作,花钢管1和配套的固定螺帽4及钢垫板5统一由工厂加工制作。
所述花钢管1在支护面层上采用梅花形排列布置,水平间距和竖向间距为 0.8-1.5m。孔距的允许偏差不大于50mm。
管式土钉的施工方法,包括以下步骤:
1.喷射混凝土面层:在基坑壁上确定并预留出花钢管1孔位,邦扎钢筋网,喷射混凝土,形成喷射混凝土面层3;
2.花钢管1的施工:待混凝土面层3强度达到规定强度,将花钢管1机械旋转式钻入土体;花钢管1钻入土体后,先泵送少量清水,通过注浆管注入孔底,稀释孔底残渣,将泥渣托出,以确保注浆质量;洗孔的长度应与钢管的长度一致;洗孔污水应及时排走,防止边坡因受污水的浸泡坍塌。
3.封孔:在花钢管1开口端周围封孔,避免压力注浆过程中,砂浆从开口端周围喷出;
4.压力注浆:先采用注浆软管深入花钢管底部,由里向外逐渐将花钢管内注满浆体,取出注浆软管;将注浆套筒(10)一端与花钢管(6)开口端连接,另一端连接注浆软管,进行压力注浆,注浆压力1-2MPa,稳压5分钟;
5.安装锚固结构:注浆完成后,拆除注浆套筒2,在花钢管开口端部在安装钢垫板5,将固定螺帽4旋紧到花钢管开口端的螺纹。
6.待已施工完的土钉达到70%设计强度后,即土钉施工完6~7天后,可挖土至下一道土钉标高深度,进行下一道土钉的施工。
Claims (6)
1.一种管式土钉,其特征在于:包括花钢管(1)、锚固结构和注浆套筒(2),所述锚固结构包括固定螺帽(4)和钢垫板(5);所述花钢管(1)一端为锥形端头(7),另一端为开口端,开口端设有螺纹,花钢管(1)管体表面设有出浆孔(8),花钢管(1)管体的外壁焊接有螺旋式钢肋(6),所述螺旋式钢肋(6)紧邻锥形端头(7),花钢管(1)内通过注浆软管先注满浆体;再将注浆套筒(2)一端与花钢管(1)开口端连接,另一端连接注浆软管,进行压力注浆;压力注浆完成后,将注浆套筒(2)拆下,花钢管(1)开口端安装钢垫板(5)和固定螺帽(4),所述固定螺帽(4)和花钢管(1)开口端的螺纹相配合。
2.如权利要求1所述一种管式土钉,其特征在于,所述出浆孔(8)采取梅花式或螺旋式布置。
3.如权利要求2所述一种管式土钉,其特征在于,出浆孔(8)直径为5-10mm,间距为0.2-0.5m。
4.如权利要求1所述一种管式土钉,其特征在于,注浆套筒(2)一端与花钢管(1)开口端由丝扣连接固定,另一端与注浆软管由钢丝连接固定。
5.如权利要求1所述的一种管式土钉,其特征在于,所述花钢管(1)锚固于喷射混凝土面层(3),所述钢垫板(5)作为锚下传力构件,尺寸为0.3×0.3m,厚10-15mm,中心留有和钢管相同直径的圆孔。
6.如权利要求1所述的一种管式土钉,其特征在于,所述螺旋式钢肋(6)高度为30-50mm、肋宽3-5mm、间距为100mm、布置长度约0.5-1.0m;所述开口端的螺纹布置长度为50-100mm。
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