[发明专利]一种微预应力管筋式土钉及其施工方法

权利要求书

1.一种微预应力管筋式土钉，其特征在于，包括花钢管(1)、变截面钢筋(2)、若干条连接钢筋(3)和锚固结构；所述锚固结构包括固定螺帽(5)及钢垫板(4)；所述花钢管(1)一端为锥形端头(7)，另一端为开口端，花钢管(1)的轴心设有变截面钢筋(2)，所述变截面钢筋(2)由小截面钢筋与大截面钢筋焊接而成，所述大截面钢筋一端位于花钢管(1)外，并设有螺纹，另一端位于花钢管(1)内，连接钢筋(3)一端与花钢管(1)外的大截面钢筋焊接，另一端与花钢管(1)的开口端焊接，小截面钢筋一端与锥形端头(7)的顶点连接，花钢管(1)和变截面钢筋(2)之间设有若干个钢筋定位环(10)，钢筋定位环(10)由外环、内环和设于外环和内环间的连接肋构成，外环设于花钢管(1)管体的内壁，内环穿过变截面钢筋(2)，与变截面钢筋(2)点焊连接，变截面钢筋(2)绑扎有注浆PVC花管(11)，花钢管(1)管体表面设有出浆孔(8)，花钢管(1)的管体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)，位于花钢管(1)外的大截面钢筋一端安装有钢垫板(4)和固定螺帽(5)，所述固定螺帽(5)和大截面钢筋设有的螺纹相配合，管筋式土钉施加有微预应力，所述大截面钢筋为直径为20—28mm、长度为0.5-0.8m的钢筋，小截面钢筋为直径为10-16mm的钢筋。

2.如权利要求1所述的一种微预应力管筋式土钉，其特征在于，钢筋定位环(10)的间距为0.5m。

3.如权利要求1所述的一种微预应力管筋式土钉，其特征在于，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。

4.如权利要求1所述的一种微预应力管筋式土钉，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0.5-1.0m。

5.如权利要求1所述的一种微预应力管筋式土钉，其特征在于，所述钢垫板(4)作为锚下传力构件，尺寸0.3×0.3m厚10-15mm，中心留有同大截面钢筋同直径的圆孔。

6.如权利要求1所述的一种微预应力管筋式土钉的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)确定开挖位置，按设计进行放坡，挖土至第一道土钉标高深度，清理坡面；定位钢管土钉位置，并做标记；

2）安装机械设备，调整好位置及角度，将花钢管(1)钻入土体；

3）在花钢管(1)开口端周围开挖锥台型土体，用砂浆或混凝土填充；

4）将钢筋定位环(10)穿在变截面钢筋(2)上并焊牢，将注浆PVC花管(11)绑扎在变截面钢筋(2)上，将变截面钢筋(2)放入花钢管(1)内；

5）进行压力注浆，注浆压力1-2MPa，稳压5分钟；

6）注浆完成后，通过连接钢筋(3)将花钢管(1)的开口端与变截面钢筋(2)焊接为整体；

7）绑扎钢筋网及喷射混凝土面层(9)；

8）待土钉及混凝土面层达到70％设计强度后，安装钢垫板(4)，并通过固定螺帽(5)对管筋式土钉施加微预应力。

7.如权利要求6所述的一种微预应力管筋式土钉的施工方法，其特征在于，所述花钢管(1)在混凝土面层(9)上采用梅花形排列布，水平间距和竖向间距为0.8-1.5m。