一种柔性面层装配式土钉墙结构的制作方法

2021-01-17 14:01:42|

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本实用新型属于岩土工程基坑支护和边坡的设计及施工领域，特别是一种柔性面层装配式土钉墙结构。

背景技术：

土钉墙是一种用于土体开挖时保持基坑侧壁或边坡稳定的一种挡土结构，主要由密布于原位土体中的细长杆件－土钉、粘附于土体表面的钢筋混凝土面层及土钉之间的被加固土体组成。目前的土钉墙工艺为：首先在基坑、边坡开挖后制作安装土钉，随后在基坑、边坡表面铺设一道钢筋网，再喷射一层混凝土面层，形成由土钉、喷射混凝土刚性面层和被加固土体组成的基坑边坡支护体系。其构造要点为：1、设置在坡体中的加筋杆件（即土钉或锚杆）与其周围土体牢固粘结形成的复合体，2、编钢筋网并喷射混凝土形成刚性面层。现有土钉墙技术，存在以下缺点：1、土钉、钢筋混凝土面层和加固土体组成的支护体系力学受力机理不清晰。2、土钉与面层交接节点处受力薄弱。3、混凝土面层浪费了大量不可回收的建筑材料。4、现场喷射混凝土不符合环保要求。5、施工速度慢、效率低。目前的土钉墙技术越来越不满足现代建筑技术节能环保高效的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种柔性面层装配式土钉墙结构，要解决传统的土钉墙结构受力机理不清晰、节点处受力薄弱、浪费建筑材料、环保性差和施工效率低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种柔性面层装配式土钉墙结构，设置在边坡上，包括有土钉；还包括柔性面层、预制连接件、水平梁和斜梁；所述柔性面层满铺在边坡上，并且柔性面层的顶部延伸至边坡顶部的水平地面上；所述预制连接件包括有压板和设置在压板背部的凸块；所述压板的竖向切面呈十字形，包括有横边和竖边；所述凸块设置在压板的十字交点位置处，并且凸块的竖向切面呈方形或矩形；所述凸块宽度不大于竖边的宽度，凸块厚度不大于横边的宽度；所述预制连接件设有一组，呈矩阵状布置；每块预制连接件的凸块垂直压设在柔性面层上；在预制连接件的中部设有至少一个定位安装孔道；所述定位安装孔道与柔性面层垂直；所述水平梁设有一组，对应设置在横向相邻的预制连接件之间；所述压板的横边两端分别压设在两侧的水平梁上，且横边与水平梁连接；所述斜梁设有一组，对应设置在斜向相邻的预制连接件之间；所述压板的竖边两端分别压设在两侧的斜梁上，且竖边与斜梁连接；所述土钉对应穿设在预制连接件的定位安装孔道中，土钉的上端通过锚具锁定在压板的外侧面上，土钉的下端锚固在边坡的土体中。

优选的，所述柔性面层材料为土工合成材料或者为水泥布或者为防水卷材；所述柔性面层的厚度为1mm~30mm；柔性面层的顶部延伸至边坡顶部水平地面上的部位的宽度为0.5m~1.5m。

优选的，所述柔性面层与边坡之间设有注浆层；所述注浆层的材料采用水泥浆液或者硅化浆液或者碱液。

优选的，所述压板与凸块一体成型；所述压板的厚度为2cm~25cm；所述凸块的长度与相邻水平梁的之间的间隙相适应，为10cm~30cm；所述凸块的宽度与相邻斜梁的之间的间隙相适应，为10cm~30cm；所述凸块的厚度与水平梁和斜梁的厚度相适应，为5cm~30cm。

优选的，所述预制连接件采用钢筋混凝土制成或者采用钢材制成或者采用高分子有机材料制成或者采用碳纤维制成；其中，高分子有机材料选用高强树脂或者高强玻璃纤维。

优选的，所述水平梁和斜梁的材料均与预制连接件的材料相匹配。

优选的，所述横边与对应一侧的水平梁的搭接长度为5cm~30cm；所述竖边与对应一侧的斜梁的搭接长度为5cm~30cm。

优选的，所述竖边与斜梁之间采用卡扣连接或螺栓连接或者预埋件焊接连接；所述横边与水平梁之间采用卡扣连接或螺栓连接或者预埋件焊接连接。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果。

1、大量支护构件由车间生产加工完成，预制构件种类主要有水平梁、斜梁、预制连接件、柔性面层，现场采用大量的装配作业，完全消除现场喷射混凝土环节；这种施工方法生产效率高，相应的构件成本下降，配合工厂的数字化管理，柔性面层装配式土钉墙结构的性价比会越来越高。

2、本实用新型通过土钉施工，柔性面层的铺设以及水平梁、斜梁、预制连接件的现场安装实现了主要构件的工厂化标准化预制、现场的装配式安装；施工时，连接构件无需养护，并且支护结构使用完毕后可拆卸回收，节约建筑材料，安装环保高效，从而真正实现标准化装配式可拆卸支护结构，达到高效、节能、环保的现代化建筑施工要求。

3、本实用新型的方法无需现场浇筑混凝土，具有环保、符合绿色建筑的要求和对周围环境影响小的优点；另外，本实用新型的方法还具有节水、节地、降音降噪无扬尘、施工方便，安装速度快，工程进度快支护结构构件的质量容易得到保证的优点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

图1是本实用新型的柔性面层装配式土钉墙结构的平面示意图。

图2是本实用新型的柔性面层装配式土钉墙结构的剖面示意图。

图3是本实用新型的预制连接件设置在柔性面层上的剖面示意图。

图4是本实用新型中预制连接件的正面结构示意图。

图5是图4中a-a的剖面结构示意图。

图6是本实用新型中水平梁的结构示意图。

图7是本实用新型中斜梁的结构示意图。

附图标记：1－边坡、2－土钉、3－柔性面层、4－预制连接件、4.1－压板、4.1.1－横边、4.1.2－竖边、4.2－凸块、5－水平梁、6－斜梁、7－定位安装孔道、8－注浆层、9－锚具。

具体实施方式

如图1-7所示，这种柔性面层装配式土钉墙结构，设置在边坡1上，包括有土钉2；还包括柔性面层3、预制连接件4、水平梁5和斜梁6；所述柔性面层3满铺在边坡1上，并且柔性面层3的顶部延伸至边坡1顶部的水平地面上；所述预制连接件4包括有压板4.1和设置在压板4.1背部的凸块4.2；所述压板4.1的竖向切面呈十字形，包括有横边4.1.1和竖边4.1.2；所述凸块4.2设置在压板4.1的十字交点位置处，并且凸块4.2的竖向切面呈方形或矩形；所述凸块4.2宽度不大于竖边4.1.2的宽度，凸块4.2厚度不大于横边4.1.1的宽度；所述预制连接件4设有一组，呈矩阵状布置；每块预制连接件4的凸块4.2垂直压设在柔性面层3上；在预制连接件4的中部设有至少一个定位安装孔道7；所述定位安装孔道7与柔性面层3垂直；所述水平梁5设有一组，对应设置在横向相邻的预制连接件4之间；所述压板4.1的横边4.1.1两端分别压设在两侧的水平梁5上，且横边4.1.1与水平梁5连接；所述斜梁6设有一组，对应设置在斜向相邻的预制连接件4之间；所述压板4.1的竖边4.1.2两端分别压设在两侧的斜梁6上，且竖边4.1.2与斜梁6连接；所述土钉2对应穿设在预制连接件4的定位安装孔道7中，土钉2的上端通过锚具9锁定在压板4.1的外侧面上，土钉2的下端锚固在边坡1的土体中。

本实施例中，所述柔性面层3材料为土工合成材料或者为水泥布或者为防水卷材；所述柔性面层3的厚度为1mm~30mm；柔性面层3的顶部延伸至边坡1顶部水平地面上的部位的宽度为0.5m~1.5m。

本实施例中，所述柔性面层3与边坡1之间设有注浆层8；所述注浆层8的材料采用水泥浆液或者硅化浆液或者碱液。

本实施例中，所述压板4.1与凸块4.2一体成型；所述压板4.1的厚度为2cm~25cm；所述凸块4.2的长度与相邻水平梁5的之间的间隙相适应，为10cm~30cm；所述凸块4.2的宽度与相邻斜梁6的之间的间隙相适应，为10cm~30cm；所述凸块4.2的厚度与水平梁5和斜梁6的厚度相适应，为5cm~30cm。

本实施例中，所述预制连接件4采用钢筋混凝土制成或者采用钢材制成或者采用高分子有机材料制成或者采用碳纤维制成；其中，高分子有机材料选用高强树脂或者高强玻璃纤维。

本实施例中，所述水平梁5和斜梁6的材料均与预制连接件4的材料相匹配。

本实施例中，所述横边4.1.1与对应一侧的水平梁5的搭接长度为5cm~30cm；所述竖边4.1.2与对应一侧的斜梁6的搭接长度为5cm~30cm。

本实施例中，所述竖边4.1.2与斜梁6之间采用卡扣连接或螺栓连接或者预埋件焊接连接；所述横边4.1.1与水平梁5之间采用卡扣连接或螺栓连接或者预埋件焊接连接。

本实施例中，定位安装孔道7设置多个的目的是为了调整土钉2的施工定位误差；当定位安装孔道7的个数不止一个时，相邻定位安装孔道7之间的间距为1cm~6cm。

实施例1，这种柔性面层装配式土钉墙结构的施工方法，包括步骤如下。

步骤一，基坑的边坡1开挖修坡。

步骤二，准确定位第一层土钉2的位置，并施工第一层土钉2。

步骤三，自上而下的铺设柔性面层3。

步骤四，在第一层土钉2中的每个土钉2四周布置水平梁5和斜梁6。

步骤五，在步骤四中每个土钉2的位置处安装预制连接件4，并且使预制连接件4的横边4.1.1压设在水平梁5的外侧面上，预制连接件4的竖边4.1.2压设在斜梁6外侧面上。

步骤六，利用锚具9锁定土钉2，并将预制连接件4与水平梁5和斜梁6分别连接。