本技术方案为一种钢花管土钉，属于钢花管土钉领域，其公开了包括边坡、边坡的坡面垂直布置的钢花管、设置在钢花管内的浆体；所述钢花管的一端延伸至边坡内，所述钢花管的另一端设有定位环、铰接在定位环外侧上的可沿钢花管的径向往复摆动的摆动板；所述摆动板环绕排布在定位环与外设顶杆之间，且朝向钢花管的轴心倾斜延伸；所述摆动板的内侧与钢花管抵紧；所述定位环以可拆卸的方式套设在钢花管的外壁上，以及还公开了一种钢花管土钉的施工使用方法，包括钢花管土钉，本方案可实现钢花管与顶杆连接的情况下，对顶杆摆动位置做定位，提高
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 113914339 A (43)申请公布日 2022.01.11 (21)申请号 3.7 (22)申请日 2021.11.18 (71)申请人 中煤江南建设发展集团有限公司 地址 510000 广东省广州市越秀区东风西 路140号1002-1007单元 (72)发明人 慕思明蓝静辉李辉吴国文 (74)专利代理机构 广州市科丰知识产权代理事 务所(普通合伙) 44467 代理人 王海曼 (51)Int.Cl. E02D 17/20 (2006.01) E02D 5/76 (2006.01) E02D 15/04 (2006.01) 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (54)发明名称 一种钢花管土钉及其施工使用方法 (57)摘要 本技术方案为一种钢花管土钉，属于钢花管 土钉领域，其公开了包括边坡、边坡的坡面垂直 布置的钢花管、设置在钢花管内的浆体；所述钢 花管的一端延伸至边坡内，所述钢花管的另一端 设有定位环、铰接在定位环外侧上的可沿钢花管 的径向往复摆动的摆动板；所述摆动板环绕排布 在定位环与外设顶杆之间，且朝向钢花管的轴心 倾斜延伸；所述摆动板的内侧与钢花管抵紧；所 述定位环以可拆卸的方式套设在钢花管的外壁 上，以及还公开了一种钢花管土钉的施工使用方 法，包括钢花管土钉，本方案可实现钢花管与顶 杆连接的情况下，对顶杆摆动位置做定位，提 A 高施工质量。 9 3 3 4 1 9 3 1 1 N C CN 113914339 A 权利要求书 1/1页 1.一种钢花管土钉，包括边坡、边坡的坡面垂直布置的钢花管、设置在钢花管内的浆 体；所述钢花管的一端延伸至边坡内，其特征在于，所述钢花管的另一端设有定位环、铰接 在定位环外侧上的可沿钢花管的径向往复摆动的摆动板；所述摆动板环绕排布在定位环与 外设顶杆之间，且朝向钢花管的轴心倾斜延伸；所述摆动板的内侧与钢花管抵紧；所述定位 环以可拆卸的方式套设在钢花管的外壁上。 2.根据权利要求1所述的钢花管土钉，其特征在于，所述摆动板与钢花管之间设有弹 簧；所述定位环位于弹簧与边坡之间；所述摆动板与钢花管之间还设有重载压力传感器、与 重载压力传感器电连接的警报元件；所述警报元件固定在摆动板的外壁上，所述重载压力 传感器位于边坡与定位环之间；所述警报元件为蜂鸣器或警示灯。 3.根据权利要求1所述的钢花管土钉，其特征在于，所述钢花管的外侧与定位环的内侧 螺纹连接；所述摆动板分设在钢花管的上下两侧和水平两侧；所述定位环上设有贯穿钢花 管的螺栓、与螺栓螺纹连接的螺母；所述螺母抵紧钢花管的内侧。 4.根据权利要求3所述的钢花管土钉，其特征在于，所述钢花管的远离边坡的一端设有 用于增大接触面积的封盖、位于封盖的一侧的环状凸沿；所述封盖的边缘抵紧钢花管的管 口，所述环状凸沿与钢花管的内侧固定连接。 5.根据权利要求4所述的钢花管土钉，其特征在于，所述封盖的另一侧设有贴合外设顶 杆的端部的凹部；所述螺栓抵紧环状凸沿的外壁。 6.根据权利要求1所述的钢花管土钉，其特征在于，所述钢花管上分设有位于边坡内的 注浆孔和角铁；所述角铁倾斜布置在钢花管的外壁上，且朝向边坡的外侧延伸。 7.一种钢花管土钉的施工使用方法，包括如权利要求1‑6任一所述的钢花管土钉，其特 征在于，还包括以下施工使用方法： 步骤一：在边坡的坡面上打出向下倾斜延伸的定位孔，并在定位点的正下方搭建支撑 架，定位孔深度为0.3米； 步骤二：将钢花管倾斜架设在支撑架上，调整钢花管的摆动角度，使钢花管的轴心与定 位孔的轴心重合； 步骤三：将钢花管的临近坡面的一端抵紧定位孔、远离边坡的一端依次安装定位环和 封盖； 步骤四：将打钉设备上的顶杆的端部移动至若干个摆动板的内侧，并贴合封盖上的凹 部，打钉设备通过顶杆将钢花管打入定位孔内； 步骤五：撤除顶杆和拆卸定位环，随后将浆液注入钢花管内，浆液凝结成浆体并与钢花 管、边坡固定连接，构成钢花管土钉。 8.根据权利要求7所述的钢花管土钉的施工使用方法，其特征在于，所述定位环、封盖 的具体安装步骤为，将定位环旋入钢花管的远离边坡的一端上，在定位环上插入螺栓并在 钢花管的内侧拧紧螺母，锤击封盖将环状凸沿打入若干个螺栓的内侧。 9.根据权利要求7所述的钢花管土钉的施工使用方法，其特征在于，所述浆液包括水泥 浆、膨胀剂、早强减水剂；所述水泥浆的水灰比为0.4‑0.45。 10.根据权利要求9所述的钢花管土钉的施工使用方法，其特征在于，所述浆液注入的 压力值不小于0.5MPa；所述浆液在钢花管内的返浆时间不少于5分钟。 2 2 CN 113914339 A 说明书 1/4页 一种钢花管土钉及其施工使用方法 技术领域 [0001] 本发明涉及钢花管土钉领域，特别是一种钢花管土钉及其施工使用方法。 背景技术 [0002] 钢花管土钉是一种原位土体固定部件，将钢花管土钉打入基坑边坡中，在边坡的 坡面铺设与钢花管土钉连接的钢筋网，再喷射一层砼面层，加固边坡形成强力支护。 [0003] 钢花管的具体结构可参考专利申请号为7.8的技术方案，其公开了管 棚注浆钢花管，包括钢花管，所述钢花管的管身上固定设置有多个第一注浆孔，所述钢花管 的一端固定设置有变径管，所述变径管的管身上固定设置有第二注浆孔，所述钢花管远离 变径管一侧设置有延长管，所述延长管的管身上固定设置有第三注浆孔，所述延长管和钢 花管之间固定设置有连接装置，所述钢花管靠近连接装置的一端的上端面和下端面中间位 置均固定设置有第一开槽。 [0004] 上述该方案，采用多段式连接的钢花管替换焊接成型的钢花管，避免在施工现场 出现明火，提高施工效率；其中需要使用到打钉设备，打钉设备的动力输出端为顶杆，顶杆 的端部与钢花管的端口接触，通过压力将钢花管土钉打入边坡，而在打入的过程中，顶杆的 轴线与钢花管土钉的轴线存在较大偏差夹角，钢花管容易被打歪，影响边坡的加固质量。 [0005] 目前，钢花管土钉在不与顶杆连接的情况下，无法对顶杆的摆放位置做定位，仅 靠人工经验判断，存在施工质量不稳定的情况。 发明内容 [0006] 本发明的目的是提供一种钢花管土钉及其施工使用方法，实现钢花管与顶杆连接 的情况下，对顶杆摆动位置做定位，提高实施工程质量。 [0007] 本发明提供的技术方案为：一种钢花管土钉，包括边坡、边坡的坡面垂直布置的钢 花管、设置在钢花管内的浆体；所述钢花管的一端延伸至边坡内，所述钢花管的另一端设有 定位环、铰接在定位环外侧上的可沿钢花管的径向往复摆动的摆动板；所述摆动板环绕排 布在定位环与外设顶杆之间，且朝向钢花管的轴心倾斜延伸；所述摆动板的内侧与钢花管 抵紧；所述定位环以可拆卸的方式套设在钢花管的外壁上。 [0008] 在上述的钢花管土钉中，所述摆动板与钢花管之间设有弹簧；所述定位环位于弹 簧与边坡之间；所述摆动板与钢花管之间还设有重载压力传感器、与重载压力传感器电连 接的警报元件；所述警报元件固定在摆动板的外壁上，所述重载压力传感器位于边坡与定 位环之间；所述警报元件为蜂鸣器或警示灯。 [0009] 在上述的钢花管土钉中，所述钢花管的外侧与定位环的内侧螺纹连接；所述摆动 板分设在钢花管的上下两侧和水平两侧；所述定位环上设有贯穿钢花管的螺栓、与螺栓螺 纹连接的螺母；所述螺母抵紧钢花管的内侧。 [0010] 在上述的钢花管土钉中，所述钢花管的远离边坡的一端设有用于增大接触面积的 封盖、位于封盖的一侧的环状凸沿；所述封盖的边缘抵紧钢花管的管口，所述环状凸沿与钢 3 3 CN 113914339 A 说明书 2/4页 花管的内侧固定连接。 [0011] 在上述的钢花管土钉中，所述封盖的另一侧设有贴合外设顶杆的端部的凹部；所 述螺栓抵紧环状凸沿的外壁。 [0012] 在上述的钢花管土钉中，所述钢花管上分设有位于边坡内的注浆孔和角铁；所述 角铁倾斜布置在钢花管的外壁上，且朝向边坡的外侧延伸。 [0013] 一种钢花管土钉的施工使用方法，包括如上述的钢花管土钉，还包括以下施工使 用方法： [0014] 步骤一：在边坡的坡面上打出向下倾斜延伸的定位孔，并在定位点的正下方搭建 支撑架，定位孔深度为0.3米； [0015] 步骤二：将钢花管倾斜架设在支撑架上，调整钢花管的摆动角度，使钢花管的轴心 与定位孔的轴心重合； [0016] 步骤三：将钢花管的临近坡面的一端抵紧定位孔、远离边坡的一端依次安装定位 环和封盖； [0017] 步骤四：将打钉设备上的顶杆的端部移动至若干个摆动板的内侧，并贴合封盖上 的凹部，打钉设备通过顶杆将钢花管打入定位孔内； [0018] 步骤五：撤除顶杆和拆卸定位环，随后将浆液注入钢花管内，浆液凝结成浆体并与 钢花管、边坡固定连接，构成钢花管土钉。 [0019] 在上述的钢花管土钉的施工使用方法中，所述定位环、封盖的具体安装的方法为，将 定位环旋入钢花管的远离边坡的一端上，在定位环上插入螺栓并在钢花管的内侧拧紧螺 母，锤击封盖将环状凸沿打入若干个螺栓的内侧。 [0020] 在上述的钢花管土钉的施工使用方法中，所述浆液包括水泥浆、膨胀剂、早强减水 剂；所述水泥浆的水灰比为0.4‑0.45。 [0021] 在上述的钢花管土钉的施工使用方法中，所述浆液注入的压力值不小于0.5MPa； 所述浆液在钢花管内的返浆时间不少于5分钟。 [0022] 本发明在采用上述技术方案后，其具有的有益效果为： [0023] 本方案通过设置定位环和摆动板，将定位环套设在钢花管的远离边坡的一端上， 若干块摆动板绕钢花管的管口环形排布，顶杆的端部位于若干块摆动板的内侧，且抵紧钢 花管的管口，当顶杆的轴线与钢花管的轴线存在比较大变差夹角，即顶杆相对于钢花管倾斜 布置，顶杆与摆动板接触并推动摆动板，在施工过程中，通过识别摆动板的摆动，可马上发 现顶杆存在偏差和偏差方向，并迅速进行调整，实现钢花管与顶杆连接的情况下，对顶杆摆 动位置做定位，提高施工质量。 附图说明 [0024] 图1是本发明的实施例1的钢花管土钉的结构示意图； [0025] 图2是本发明的图1的A的局部放大图； [0026] 图3是本发明的实施例1的封盖与钢花管的装配图； [0027] 图4是本发明的实施例2的钢花管土钉的施工使用方法。 [0028] 附图标记：1、钢花管；2、边坡；3、定位环；4、摆动板；5、警报元件；6、弹簧；7、顶杆； 8、螺栓；9、重载压力传感器；10、螺母；11、封盖；12、凹部；13、环状凸沿； 4 4 CN 113914339 A 说明书 3/4页 [0029] 201、角铁；202、注浆孔。 具体实施方式 [0030] 下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对 本发明的任何限制。 [0031] 实施例1： [0032] 如图1‑3所示，一种钢花管土钉，包括边坡2、边坡2的坡面垂直布置的钢花管1、设 置在钢花管1内的浆体；所述钢花管1的一端延伸至边坡2内，所述钢花管1的另一端设有定 位环3、铰接在定位环3外侧上的可沿钢花管1的径向往复摆动的摆动板4；所述摆动板4环绕 排布在定位环3与外设顶杆7之间，且朝向钢花管1的轴心倾斜延伸；所述摆动板4的内侧与 钢花管1抵紧；所述定位环3以可拆卸的方式套设在钢花管1的外壁上。 [0033] 其实施原理为，通过设置定位环3和摆动板4，将定位环3套设在钢花管1的远离边 坡2的一端上，若干块摆动板4绕钢花管1的管口环形排布，顶杆7的端部位于若干块摆动板4 的内侧，且抵紧钢花管1的管口，当顶杆7的轴线的轴线存在较大变差夹角，即顶 杆7相对于钢花管1倾斜布置，顶杆7与摆动板4接触并推动摆动板4，在施工过程中，通过识 别摆动板4的摆动，可马上发现顶杆7存在偏差和偏差方向，并迅速进行调整，实现钢花管1 与顶杆7连接的情况下，对顶杆7摆动位置做定位，提高实施工程质量。 [0034] 在实际应用中，所述摆动板4与钢花管1之间设有弹簧6；所述定位环3位于弹簧6与 边坡2之间；所述摆动板4与钢花管1之间还设有重载压力传感器9、与重载压力传感器9电连 接的警报元件5；所述警报元件5固定在摆动板4的外壁上，所述重载压力传感器9位于边坡2 与定位环3之间；所述警报元件5为蜂鸣器或警示灯。 [0035] 当摆动板4没受外力推动的情况下，弹簧6利用自身弹力拉动摆动板4，使摆动板4 的内侧抵紧钢花管1，处于初始位置上。 [0036] 本实施例通过重载压力传感器9与警报元件5相互配合，为了提高摆动板4的提示 效果；在使用过程中，重载压力传感器9和警报元件5需要外接电源进行使用，而重载压力传 感器9是较为常见的其中一种压力传感器，应用领域较为广泛，其具体结构可参考专利申请 号为5.5、4.9等技术方案。 [0037] 在实际应用中，所述钢花管1的外侧与定位环3的内侧螺纹连接；所述摆动板4分设 在钢花管1的上下两侧和水平两侧；所述定位环3上设有贯穿钢花管1的螺栓8、与螺栓8螺纹 连接的螺母10；所述螺母10抵紧钢花管1的内侧；所述螺栓8贯穿定位环3的一侧。 [0038] 本实施例通过设置螺栓8和螺母10，定位环3利用螺栓8贯穿钢花管1做定位环3 的周向定位，使摆动板4准确落至所需方向上。 [0039] 进一步的改进，所述钢花管1的远离边坡2的一端设有用于增大接触面积的封盖 11、位于封盖11的一侧的环状凸沿13；所述封盖11的边缘抵紧钢花管1的管口，所述环状凸 沿13与钢花管1的内侧固定连接。 [0040] 本实施例的又一优选，所述封盖11的另一侧设有贴合外设顶杆7的端部的凹部12； 所述螺栓8抵紧环状凸沿13的外壁；实际操作中，锤击封盖11将环状凸沿13打入若干个螺栓 8的内侧。 [0041] 钢花管1的具体结构为，所述钢花管1上分设有位于边坡2内的注浆孔202和角铁 5 5 CN 113914339 A 说明书 4/4页 201；所述角铁201倾斜布置在钢花管1的外壁上，且朝向边坡2的外侧延伸。 [0042] 实施例2： [0043] 如图4所示，一种钢花管土钉的施工使用方法，包括如实施1所述的钢花管土钉，还 包括以下施工使用方法： [0044] 步骤一：在边坡2的坡面上打出向下倾斜延伸的定位孔，并在定位点的正下方搭建 支撑架，定位孔深度为0.3米； [0045] 步骤二：将钢花管1倾斜架设在支撑架上，调整钢花管1的摆动角度，使钢花管1的 轴心与定位孔的轴心重合； [0046] 步骤三：将钢花管1的临近坡面的一端抵紧定位孔、远离边坡2的一端依次安装定 位环3和封盖11； [0047] 步骤四：将打钉设备上的顶杆7的端部移动至若干个摆动板4的内侧，并贴合封盖 11上的凹部12，打钉设备通过顶杆7将钢花管1打入定位孔内； [0048] 步骤五：撤除顶杆7和拆卸定位环3，随后将浆液注入钢花管1内，浆液凝结成浆体 并与钢花管1、边坡2固定连接，构成钢花管土钉。 [0049] 优选的，定位环3、封盖11的具体安装的方法为，将定位环3旋入钢花管1的远离边坡2 的一端上，在定位环3上插入螺栓8并在钢花管1的内侧拧紧螺母10，锤击封盖11将环状凸沿 13打入若干个螺栓8的内侧。 [0050] 进一步的改进，所述浆液包括水泥浆、膨胀剂、早强减水剂；所述水泥浆的水灰比 为0.4‑0.45。 [0051] 本实施例的又一改进，所述浆液注入的压力值不小于0.5MPa；所述浆液在钢花管1 内的返浆时间不少于5分钟。 [0052] 此外，浆体硬化后不能充满注浆孔202时，应进行补浆。 [0053] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围以内。 6 6 CN 113914339 A 说明书附图 1/2页 图1 图2 7 7 CN 113914339 A 说明书附图 2/2页 图3 图4 8 8
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