临时支护土钉墙与永久抗浮锚杆相结合的复合支护结构制造技术

本实用新型专利技术公开了临时支护土钉墙与永久抗浮锚杆相结合的复合支护结构，它解决了现有城市综合体局部下挖基坑放坡支护做法存在的开挖回填工序多，影响周边永久抗浮锚杆抗拔力及施工进度与资源浪费问题，有效利用周边永久抗浮锚杆，附以土钉，将放坡开挖改为直立开挖，且推进基坑局部抗浮锚杆施工，其方案如下：结构包括插入地铁基坑侧壁的土钉，土钉环向设置土钉支架；抗浮锚杆，施工于基坑侧壁外；顶部面层，施工于基坑侧壁外表面且与抗浮锚杆顶部固连；侧壁面层，施工于地铁基坑侧壁表面，且与土钉固连，侧壁面层与顶部面层连接。

Composite support structure with temporary support soil nailing wall and permanent anti floating anchor rod

The utility model discloses a composite supporting structure combining temporary supporting soil nailing wall with permanent anti-floating anchor rod, which solves the problems of many excavation and backfilling procedures existing in the existing supporting method of local downward excavation of foundation pit slope in urban complex, affects the anti-pulling force of permanent anti-floating anchor rod and the construction progress and waste of resources around it, and effectively utilizes the surrounding areas. Permanent anti-floating anchor bolt, attached with soil nails, will be upright excavation slope excavation, and promote local anti-floating anchor construction of foundation pit, the program is as follows: the structure includes inserting soil nails into the side wall of subway foundation pit, soil nail hoop installation of soil nail support; anti-floating anchor bolt, construction outside the side wall of foundation pit; top surface layer, construction in the surface of side wall of foundation pit. The side wall surface layer is constructed on the side wall surface of the subway foundation pit, and is connected with the soil nail, and the side wall surface layer is connected with the top surface layer.

【技术实现步骤摘要】
临时支护土钉墙与永久抗浮锚杆相结合的复合支护结构
本技术涉及地铁领域，特别是涉及临时支护土钉墙与永久抗浮锚杆相结合的复合支护结构。
技术介绍
随着城市建设的不断发展，在当今的大型公共建筑地下空间中，多设有地铁车站。地铁车站往往低于公共地下空间，地下水位较高时，地下空间结构比如地下车库等一般设置锚杆抗浮。在这样特殊环境，采用一般的放坡土钉支护结构，有如下的缺点：图1(a)和图1(b)所示：土钉被动受力，构造要求放坡，但地铁车站处于地下空间之中，放坡将增加开挖、回填工作量，同时影响两侧抗浮锚杆提前施工，且无法考虑回填土对锚杆抗拔力的影响，只能增加锚杆长度，这样增加工序，延长工期，浪费投资。因此，需要对临时支护土钉墙与永久抗浮锚杆相结合的复合支护结构进行研究设计。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供了临时支护土钉墙与永久抗浮锚杆相结合的复合支护结构，考虑到抗浮锚杆的距离与土钉的距离较近，若视抗浮锚杆为微型桩，且与土钉墙结合，便形成临时支护土钉墙与永久抗浮锚杆共同工作的复合支护结构，实现了临时支护与永久结构的结合：地铁施工阶段利用抗浮锚杆的侧向刚度增强整体稳定性，实现直立开挖；地铁车站回填后发挥锚杆的功能--永久抗浮作用。临时支护土钉墙与永久抗浮锚杆相结合的复合支护结构的具体方案如下：临时支护土钉墙与永久抗浮锚杆相结合的复合支护结构，包括：插入地铁基坑侧壁的土钉，土钉环向设置土钉支架；抗浮锚杆，施工于基坑侧壁外；顶部面层，施工于基坑侧壁外表面且与抗浮锚杆顶部固连；侧壁面层，施工于地铁基坑侧壁表面，且与土钉固连，侧壁面层与顶部面层连接，这样顶部面层与侧壁面层纵向截面呈L型。进一步地，所述土钉支架包括多组，土钉包括土钉体，土钉体包括土钉纵向钢筋，每组土钉支架均环向设于土钉纵向钢筋，通过土钉支架的设置，可保证土钉的纵向钢筋处于中心位置，而且土钉支架和土钉的纵筋一起作用，提高了土钉的抗拔承载力。进一步地，所述侧壁面层为混凝土面层，侧壁面层内设置竖向钢筋网，在设置土钉后，沿着地铁基坑侧壁设置竖向钢筋网，竖向钢筋网上部与预留的上部钢筋连接。进一步地，所述抗浮锚杆顶部留有与所述顶部面层连接的第一连接钢筋。进一步地，所述第一连接钢筋包括多个，多个第一连接钢筋呈放射状。进一步地，所述顶部面层内设置横向钢筋网，横向钢筋网端部预留有用于与侧壁面层连接的钢筋，顶部面层用于覆盖锚杆顶部，同时当作锚杆端头的连接板，顶部面层的设置将锚杆端头连接为一个整体。进一步地，所述抗浮锚杆内部设置至少四根纵向受力钢筋。进一步地，所述土钉与侧壁面层的连接端设置与侧壁面层内竖向钢筋网连接的第二连接钢筋，第二连接钢筋同样为土钉端部的预留件，第二连接钢筋为拉结钢筋，拉结钢筋与土钉固连，竖向钢筋网与顶部横向钢筋网预留的钢筋连接，顶部面层与侧壁面层共同约束抗浮锚杆和土钉工作。进一步地，所述抗浮锚杆设置用于确定其内部钢筋位置的定位器，定位器包括环向箍设于钢筋的定位器内环和与定位器内环同圆心设置的定位器外环，穿过定位器的圆心点设置十字钢筋以连接定位器内环与定位器外环，通过定位器的设置，使4根纵向钢筋成为一个整体，保证抗浮锚杆的插入；同时能将4根钢筋分开，使其均匀受力。进一步地，每组所述土钉支架包括三段弧形钢筋，每段弧形钢筋的两端分别与土钉的纵向钢筋焊接固定，弧形钢筋由直钢筋弯曲设定角度而成。临时支护土钉墙与永久抗浮锚杆相结合的复合支护结构的施工方法，具体步骤如下：1)在预计开挖地铁基坑的地面，在地面垂直向下钻取抗浮锚杆钻孔，在钻孔内插入预先制作的抗浮锚杆；2)向抗浮锚杆钻孔内注入水泥砂浆；3)重复步骤1)-步骤2)，至抗浮锚杆全部施工完成，在抗浮锚杆顶部布置横向钢筋网，横向钢筋网端部预留有用于与侧壁面层连接的钢筋；4)对横向钢筋网浇筑混凝土；5)待锚杆及顶部混凝土强度达到要求后，垂直开挖地铁至第一排土钉标高处；6)朝迎土面斜向下钻取与水平面呈设定角度的土钉钻孔；7)插入预先制作好的土钉体，向土钉钻孔内灌浆；8)沿基坑侧壁表面铺设竖向钢筋网，上部与横向钢筋网预留的钢筋连接，并将其与土钉端头连接，向基坑侧壁喷射混凝土；9)继续开挖，重复步骤6)-步骤8)；10)下部地铁主体结构施工；11)土方回填，土钉失去支护效果；12)整体的底板施工，抗浮锚杆发挥永久抗浮作用。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1)本技术结构充分利用现场抗浮锚杆对土体的加固作用，同时解决了土钉支护结构放坡开挖带来的不必要的挖方、填方工序问题，将放坡开挖改为直立开挖，有效缩短了施工周期。2)本技术通过将抗浮锚杆与土钉结合，充分利用了抗浮锚杆的竖向抗拔以及侧向抗弯受力特性，形成了临时支护与永久结构的结合，节省材料。3)本技术结构实现永久结构与临时支护的有效结合，对于提高投资效益，节约工期具有工程价值和理论意义。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1(a)为原地铁明挖段放坡土钉支护结构平面示意图。图1(b)为原地铁明挖段放坡土钉支护结构剖面示意图。图2为本技术的临时支护土钉墙与永久抗浮锚杆相结合的复合支护结构示意图。图3为本技术锚杆杆体示意图。图4为本技术锚杆杆体定位器示意图。图5为本技术土钉示意图。图6为本技术土钉支架示意图。图7为本技术基坑侧臂钢筋网示意图。其中：1是土钉与侧壁混凝土面层交接处，2是侧壁面层，3是地铁结构，4是土钉，5是抗浮锚杆，6是第一连接钢筋，7是顶部面层，8是锚杆纵向受力钢筋，9是定位器，10是水泥砂浆，11是定位器内环，与钢筋焊接，12为定位器外环，13为十字钢筋，14是土钉支架，15是土钉体，16是弧形钢筋，17是土钉纵向钢筋，18是土钉通长连接钢筋，19是竖向钢筋网。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了临时支护土钉墙与永久抗浮锚杆相结合的复合支护结构。本申请的一种典型的实施方式中，如图2所示，临时支护土钉墙与永久抗浮锚杆相结合的复合支护结构，包括插入地铁基坑侧壁的土钉4，土钉4环向设置土钉支架14，土钉3设置有多层，每层土钉3相对于水平面倾斜设置，倾斜向下角度为15°，每层土钉3在同一层等间距布置；抗浮锚杆5，施工于基坑侧壁外，抗浮锚杆5设有多排，每排等间距布置，抗浮锚杆5不同层处均为梅花形布置；顶部面层7(水平设置)，与抗浮锚杆5顶部固连；侧壁面层(竖直设置)，设于地铁基坑侧壁表面，且与土钉固连形成土钉与侧壁面层交接处1，最外侧抗浮锚杆距离基坑侧壁的距离为0.1m-0.5m,每排的抗浮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.临时支护土钉墙与永久抗浮锚杆相结合的复合支护结构，其特征在于，包括：插入地铁基坑侧壁的土钉，土钉环向设置土钉支架；抗浮锚杆，施工于基坑侧壁外；顶部面层，施工于基坑侧壁外表面且与抗浮锚杆顶部固连；侧壁面层，施工于地铁基坑侧壁表面，且与土钉固连，侧壁面层与顶部面层连接。

【技术特征摘要】
1.临时支护土钉墙与永久抗浮锚杆相结合的复合支护结构，其特征在于，包括：插入地铁基坑侧壁的土钉，土钉环向设置土钉支架；抗浮锚杆，施工于基坑侧壁外；顶部面层，施工于基坑侧壁外表面且与抗浮锚杆顶部固连；侧壁面层，施工于地铁基坑侧壁表面，且与土钉固连，侧壁面层与顶部面层连接。2.根据权利要求1所述的临时支护土钉墙与永久抗浮锚杆相结合的复合支护结构，其特征在于，所述土钉包括土钉体，土钉体包括土钉纵向钢筋，每组土钉支架均环向设于土钉纵向钢筋；进一步地，每组所述土钉支架包括三段弧形钢筋，每段弧形钢筋的两端分别与土钉的纵向钢筋固定。3.根据权利要求1所述的临时支护土钉墙与永久抗浮锚杆相结合的复合支护结构，其特征在于，所述侧壁面层为混凝土面层，侧壁面层内设置竖向钢筋网。4.根据权利要求1所述的临时支护土钉墙与永久抗浮锚杆相结合的复合支护结构，其特征在于，所述抗浮锚杆顶部留有与所述顶部面层连接的第一连接钢筋。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李连祥，陈天宇，白璐，石增军，季相凯，李鹏宇，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：新型
国别省市：山东,37