一种钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙及其施工方法，属于土木工程技术领域。由钢管钢筋混凝土底板和钢筋混凝土立板构成。钢管钢筋混凝土底板包括空心钢管、钢筋笼和填充在内部的混凝土，其中空心钢管的两端都开口；钢筋混凝土立板由钢筋笼与混凝土构成；空心钢管的内壁预涂抹润滑油，采用开口式夯管法水平嵌入土体，等空心钢管抵达目标位置后，将管中的土芯清除，在其内部放置钢筋笼，浇筑混凝土；钢筋混凝土立板竖向放置，并在立板上预留泄水孔，钢管钢筋混凝土底板与钢筋混凝土立板通过钢筋笼连接成整体。本发明专利技术构造简单，节省成本，施工方便，传力明确可靠，可以较好发挥材料的强度特性，适用于地质灾害治理、边坡支护等土木类工程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙及其施工方法，属于土木工程领域。
技术介绍
悬臂式挡土墙是由底板和固定在底板上的直墙构成，主要靠底板上的填土重量来维持稳定的挡土墙。悬臂式挡土墙构造简单，能适应较松软的地基，墙高一般在6m-9m之间。悬臂式挡土墙传统施工方法是，首先开挖掉原场地土体，并整平地基，而后施作底板和墙体，再回填和压实土体。当挖方量较大，特别是挖方土体本身结构性较好时，传统的施工方法费钱费力费时。关于非开挖技术的研究，目前的研究范围主要包括新的非开挖方法研究、非开挖领域的拓展和非开挖技术优化等。一方面，非开挖技术的类别逐步增加，新的非开挖技术不断涌现；另一方面，非开挖技术的应用领域也在不断拓展。最初的非开挖技术仅仅应用于管道的安装、修复及更换，而目前的非开挖技术应用已经拓展到环境治理与检测、石油钻井、瓦斯排放和煤层气开发、管棚支护以及基础工程等。当前，主要的非开挖技术包括新管道施工技术、管道更新技术及管道修复技术三大类。具体包括顶管法、微型隧道法、水平定向钻进和爆管法等。非开挖技术施工工艺日趋规范，施工设备不断完善，呈现以下发展趋势：水平定线钻进和导向钻进系列化、系统化、自动化和硬岩化发展。然而目前非开挖技术在很多方面还做得不够理想，仍有巨大的改善空间。需求是创新之母，新技术的开发需由需求推动，并从规模和竞争中取得效益。本专利技术的一种钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙，能够充分结合非开挖技术与悬臂式挡土墙的各自特点，对施工方法进行合理优化，节省成本，施工方便，传力明确可靠，可以较好的发挥材料的强度特性，适用于地质灾害治理、边坡支护等土木工程领域。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中悬臂式挡土墙在实际应用中存在的问题，提供一种钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙及其施工方法。其技术解决方案是：一种钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙，所述钢筋混凝土立板竖向布置于钢管钢筋混凝土底板上，钢管钢筋混凝土底板包括空心钢管1、钢筋笼2和混凝土3，钢筋笼２放置于空心钢管１内部，空心钢管１和钢筋笼２外浇筑混凝土３；钢筋混凝土立板由钢筋笼2与混凝土3构成，钢筋笼２外浇筑混凝土３；所述空心钢管1两端开口，其内壁涂有润滑油，所述空心钢管１采用开口式夯管法水平嵌入土体5内，钢筋混凝土立板上预留有泄水孔4，所述钢管钢筋混凝土底板与钢筋混凝土立板通过相邻的钢筋笼2连接成整体。本专利技术中，所述的空心钢管1为无缝成型工艺的空心方形钢管、空心正椭圆异型管或空心平椭圆异型钢管中任一种，壁厚为0.5-1cm。本专利技术中，所述的钢筋混凝土中混凝土3强度等级不低于C20，受力钢筋的直径不应小于12mm。本专利技术中，所述的钢筋混凝土立板的外侧坡度为1:0.02-1:0.05，内侧做成竖直面，且墙顶宽度不应小于200mm。本专利技术中，所述的钢筋混凝土立板与土体5之间回填砂卵石6。本专利技术中，所述的泄水孔4要求外倾5%，管心间距为2000-5000mm。本专利技术提出的一种钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙的施工方法，具体步骤如下：（１）准备工作：包括空心钢管1的预制准备工作和施工现场准备工作，其中预制准备工作在预制工厂进行，根据设计图纸预制空心钢管1，空心钢管1的两端都开口；现场正式施工前，要清理场地，准备材料（水泥、沙、卵石、级配碎石）的堆放，根据施工设备的配置情况，确保进出现场的施工道路通畅；（２）钢管钢筋混凝土底板施工：施工前对场地进行平整，并将安装开口式夯管法所用承载架区域的土体压实，然后采用开口式夯管法把空心钢管1水平嵌入土体5内，等空心钢管1抵达目标位置后，将空心钢管１中的土芯清除，然后把绑扎好的钢筋笼2放置在空心钢管1的内部；（３）钢筋混凝土立板施工：进行钢管钢筋混凝土立板的钢筋笼2绑扎，然后进行脚手架的搭设与模板的安装；（４）混凝土浇筑：将步骤（２）得到的未浇筑混凝土的钢管钢筋混凝土底板和步骤（３）得到的未浇筑混凝土的钢筋混凝土立板采用混凝土3进行统一浇筑，浇筑需一次建筑成型，同时在钢筋混凝土立板上预留泄水孔道4；待混凝土3强度达到拆摸要求后，将脚手架与模板拆除，并及时进行浇水养护；（５）回填：当浇筑的混凝土3养护期到了后，在钢筋混凝土立板与土体5之间回填砂卵石6，分层回填，并采用小型夯实机碾压压实。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提出的钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙，结构简单，施工方便，可根据地质条件和挡土墙受到的墙背土压力大小来调整钢管钢筋混凝土底板的厚度、配筋、钢管的厚度以及钢筋混凝土立板的厚度和配筋。这种钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙，节省大量人工，工程造价较低，对施工现场周边环境的影响程度较小，对于环境保护具有重要意义；而且能够充分结合非开挖技术与悬臂式挡土墙的各自特点，对施工方法进行合理优化，传力明确可靠，可以较好的发挥材料的强度特性，适用于地质灾害治理、边坡支护等土木工程。附图说明图1为钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙立面示意图；图2为钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙横断面示意图；图3为A-A剖面图；图中标号：1-空心钢管，2-钢筋笼，3-混凝土，4-泄水孔，5-土体，6-砂卵石。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术作进一步说明，其中排水系统的设计及施工要求，钢筋绑扎技术要求，混凝土的设计及施工要求，模板搭设及拆除等要求在本实施方案中不再累述，具体涉及本专利技术的实施方式。实施例１：参见图1、2、3，一种钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙，包括钢管钢筋混凝土底板和钢筋混凝土立板。钢管钢筋混凝土底板包括空心钢管1、钢筋笼2和填充在内部的混凝土3，钢管钢筋混凝土底板包括空心钢管1、钢筋笼2和填充在内部的混凝土3；钢筋混凝土立板由钢筋笼2与混凝土3构成；其中，空心钢管1的两端都为开口，其内壁预涂抹润滑油，采用开口式夯管法水平嵌入土体5，等空心钢管1抵达目标位置后，将管中的土芯清除，在其内部放置钢筋笼，浇筑混凝土；钢筋混凝土立板竖向放置，并在立板上预留泄水孔4，钢管钢筋混凝土底板与钢筋混凝土立板通过钢筋笼2连接成整体。本专利技术涉及的空心钢管1为方形空心钢管形式，壁厚取0.8cm；取混凝土3强度等级为C30，受力钢筋为HRB335，分布钢筋为HPB235；钢筋混凝土立板的外侧坡度取1:0.05，内侧做成竖直面，且墙顶宽为250mm；泄水孔道4外倾5%，管心间距为3000mm；在钢筋混凝土立板与土体5之间回填砂卵石6。本专利技术所述的一种钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙的施工方法，依次包括以下步骤：a)准备工作：包括空心方钢管1的预制准备工作和施工现场准备工作两部分，其中预制准备工作在预制工厂进行，根据设计图纸预制空心方钢管1，其中空心钢管1的两端都开口；现场正式施工前，要清理场地，准备材料（水泥、沙、卵石、级配碎石）的堆放，根据施工设备的配置情况，确保进出现场的施工道路通畅。b)底板施工：施工前对场地进行平整，并将安装开口式夯管法所用承载架区域土体压实，然后采用开口式夯管法把空心方钢管1水平嵌入土体5，然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙，由钢管钢筋混凝土底板和钢筋混凝土立板构成，所述钢筋混凝土立板竖向布置于钢管钢筋混凝土底板上，其特征在于，钢管钢筋混凝土底板包括空心钢管(1)、钢筋笼(2)和混凝土(3)，钢筋笼(２)放置于空心钢管(１)内部，空心钢管(１)和钢筋笼(２)外浇筑混凝土(３)；钢筋混凝土立板由钢筋笼(2)与混凝土(3)构成，钢筋笼(２)外浇筑混凝土(３)；所述空心钢管(1)两端开口，其内壁涂有润滑油，所述空心钢管(１)采用开口式夯管法水平嵌入土体(5)内，钢筋混凝土立板上预留有泄水孔(4)，所述钢管钢筋混凝土底板与钢筋混凝土立板通过相邻的钢筋笼(2)连接成整体。

【技术特征摘要】
1.一种钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙，由钢管钢筋混凝土底板和钢筋混凝土立板构成，所述钢筋混凝土立板竖向布置于钢管钢筋混凝土底板上，其特征在于，钢管钢筋混凝土底板包括空心钢管(1)、钢筋笼(2)和混凝土(3)，钢筋笼(２)放置于空心钢管(１)内部，空心钢管(１)和钢筋笼(２)外浇筑混凝土(３)；钢筋混凝土立板由钢筋笼(2)与混凝土(3)构成，钢筋笼(２)外浇筑混凝土(３)；所述空心钢管(1)两端开口，其内壁涂有润滑油，所述空心钢管(１)采用开口式夯管法水平嵌入土体(5)内，钢筋混凝土立板上预留有泄水孔(4)，所述钢管钢筋混凝土底板与钢筋混凝土立板通过相邻的钢筋笼(2)连接成整体。
2.根据权利要求1所述的一种钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙，其特征在于：所述的空心钢管(1)为无缝成型工艺的空心方形钢管、空心正椭圆异型管或空心平椭圆异型钢管中任一种，壁厚为0.5-1cm。
3.根据权利要求1所述的一种钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙，其特征在于：所述的钢筋混凝土中混凝土(3)强度等级不低于C20，受力钢筋的直径不应小于12mm。
4.根据权利要求1所述的一种钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙，其特征在于：所述的钢筋混凝土立板的外侧坡度为1:0.02-1:0.05，内侧为竖直面，且墙顶宽度不应小于200mm。
5.根据权利要求1所述的一种钢管内嵌非开挖悬臂式挡土墙，其特征在于：所述的钢筋混凝土立板与土体(5)之间回填砂卵石(6)。
6.根据权利要求1所述的一种钢管内嵌非...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建峰，王兴涛，叶远青，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31