[发明专利]一种适于边坡临时支护的免注浆土钉装置及其施工方法

说明书

本发明公开了一种适于边坡临时支护的免注浆土钉装置的施工方法，该方法包括以下步骤：1)制作出若干加筋杆件锥体、若干螺纹钢筋和若干橡胶限位卡具；2)每个螺纹钢筋套上若干橡胶限位卡具并固定好，再将加筋杆件锥体与螺纹钢筋焊接形成免注浆土钉装置；3)开挖临时性边坡或基坑坡面；4)将若干免注浆土钉装置压入边坡，弯钩结构裸露；5)在边坡表面绑扎坡面钢筋网，并将坡面钢筋网与弯钩结构固定；6)向边坡喷射混凝土；7)混凝土强度达标后，开挖下一层边坡；8)重复步骤4)～7)，完成整个边坡的支护。本发明既保证了土钉的抗拔性能，又省去了注浆型土钉的复杂工序。

技术领域

本发明涉及边坡临时支护领域，具体涉及一种适于边坡临时支护的免注浆土钉装置及其施工方法。

背景技术

土钉墙是一种基于新奥法原理，在天然边坡、人工边坡或者基坑开挖边坡的坡体中近于水平设置加筋杆件锥体；边坡表面铺设一道钢筋网，并喷射一层混凝土面层；坡体中的加筋杆件锥体与其周围土体牢固粘结形成复合体，依靠土钉群产生加筋效果，以及与面层所构成的类似重力挡土墙的支护结构；使整体土工系统的力学性能得以改善从而提高了边坡、基坑稳定性的原位加筋技术。土钉合理利用土体的自稳能力，将土体转化为支护结构的组成部分；结构柔性大，有良好的抗震性和延性，破坏前有变形发展过程；施工所需场地小；施工设备及工艺简单；材料消耗量较少，工程造价较低。

土钉墙的类型包括：钻孔注浆型、直接打入型和打入注浆型。钻孔注浆型土钉，需要灌注水泥浆，抗拔承载力高，适用于各种土层，多用于永久性支护工程。直接打入型土钉是指在边坡土体中通过人力或振动冲击钻、液压锤等机具打入型钢、钢筋、毛竹、圆木等，不再注浆；对原位土体扰动较小，施工速度快，但在坚硬粘性土中很难打入，多用于临时支护工程。打入注浆型土钉是指直接将加筋杆件锥体打入土中后，压灌水泥浆形成土钉，具有直接打入钉的优点且抗拔力较高，适用于成孔困难的淤泥、淤泥质土等软弱土层中的临时性边坡工程，但是造价高于直接打入型土钉。

然而，目前在临时边坡、基坑支护等工程中，多采用的钻孔注浆型和打入注浆型土钉，较少采用直接打入型土钉，主要是由于直接打入型土钉的直径较小，与周围土体间的摩阻力低，因而直接打入型土钉的承载力低，容易形成相对滑动而导致失效；但是相对于直接打入型土钉，钻孔注浆型和打入注浆型土钉的工序更为复杂，造价较高，用在临时性边坡和基坑支护中，不便于提高施工速度和节约工程造价。

鉴于此，有必要研发一种能解决上述问题的土钉结构及施工方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种适于边坡临时支护的免注浆土钉装置及其施工方法，以解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种适于边坡临时支护的免注浆土钉装置，包括加筋杆件锥体、螺纹钢筋和橡胶限位卡具。

所述加筋杆件锥体的一端呈圆锥形，另一端与螺纹钢筋的一端连接，螺纹钢筋远离加筋杆件锥体的一端为弯钩结构。

所述橡胶限位卡具包括均由橡胶材料制成的主体、收口和若干刺条，主体为圆筒结构，主体的一端连接有圆台状的收口，另一端连接有若干刺条，若干刺条沿主体的周向等间距布置。

若干所述橡胶限位卡具的主体和收口均套设并固定在螺纹钢筋的直线段上，若干橡胶限位卡具沿螺纹钢筋直线段的长度方向等间距布置，每个刺条均位于所在主体朝向弯钩结构的一端。

施工时，将所述加筋杆件锥体和螺纹钢筋的直线段压入边坡，螺纹钢筋的弯钩结构位于边坡外侧。待设计数量的所述免注浆土钉装置均压入边坡后，在边坡表面绑扎坡面钢筋网，坡面钢筋网与外露的弯钩结构固定。再向坡面钢筋网喷射混凝土面层并养护。

当边坡土体发生变形时，若干所述刺条刺入土体。

进一步，所述加筋杆件锥体包括相连接的圆锥段和圆柱段，圆柱段背离圆锥段的端面与螺纹钢筋连接，圆柱段的直径大于螺纹钢筋的直径。