[实用新型]一种管式土钉支护结构

说明书

本实用新型涉及一种管式土钉支护结构。管式土钉支护结构包括花钢管，花钢管一端为锥形钻头，另一端开口设有螺纹，花钢管管体表面设有出浆孔，管体上设有螺旋式钢肋，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；注浆完成后，拆下套管，花钢管开口端安装锚固结构，花钢管在混凝土面层排列为梅花形。本实用新型钢管直接打入土体，避免了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、钢管在入土过程中的损耗，加快施工进度；螺旋式钢肋使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。

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支护结构。

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，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插入钢筋杆体，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，土钉插入后，注射砂浆使土钉与土体嵌固。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。现有管式土钉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，同时所形成的砂浆加固的土体是否均匀难以保证，土钉强度难以保证。

实用新型内容

本实用新型提供一种钢管高压注浆加固土体形成的新型土钉支护结构。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；另外，螺旋钢肋在钻入过程中可以使钢管周边土体疏松，便于注浆，压力注浆后沿土钉长度形成的线状土体加固区，改善软土体的力学性能，提高了土体的抗剪强度。另一方面，砂浆和管状形成的巨大钢管与浆体结石柱具有较高的抗剪强度，基坑土体下滑时，上述二者的积极作用提高了基坑的稳定性和安全性。

本实用新型技术方案如下：

一种管式土钉支护结构，包括花钢管、锚固结构、喷射混凝土面层和注浆套管；所述锚固结构包括固定螺帽及钢垫板；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，花钢管管体外壁上焊接有螺旋式钢肋，所述螺旋式钢肋紧邻锥形端；花钢管内通过软管先注满浆体，软管取出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，用水泥浆高压泵压力注浆，砂浆渗入周边土体中，起到加固土体的作用；压力注浆完成后，将注浆套管拆下，花钢管开口端安装钢垫板和固定螺帽，所述定螺帽和花钢管开口端的螺纹相配合，所述花钢管在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。

所述混凝土面层由通长纵向钢筋、通长横向钢筋、钢筋网和喷射混凝土组成，喷射厚度为80-120mm。

所述出浆孔采取梅花式或螺旋式布置，出浆孔直径为5-10mm，间距为0.2-0.5m。避免钢管同一截面处强度降低较大。

注浆套管一端与花钢管开口端由丝扣连接固定，另一端与注浆软由钢丝连接固定。

所述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。

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；所述开口端的螺纹布置长度为50-100mm。

本实用新型还提供一种管式土钉支护结构的施工方法，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，预留花钢管孔位并作出标记，邦扎钢筋网，喷射混凝土，形成喷射混凝土面层；

2)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；