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注浆小导管抵抗土侧压力的H型钢基坑支护装置  (最新材料)
http:// 2017/9/12
                        

 注浆小导管抵抗土侧压力的H型钢基坑支护装置,专利号201610107045.8。

一、技术领域

  本发明主要用于建筑工程施工领域基坑开挖支护使用。

  二、背景技术

  我国目前施工深基坑的开挖支护方法普遍有:地下连续墙、灌注桩、SMW桩、钢板桩、型钢桩等。地下连续墙支护深度大,止水效果好,但施工周期长,造价最高,不能重复利用;灌注桩同样造价高,需有止水措施配合使用,施工周期长,不能重复利用;SMW桩支护深度较大,止水效果较好,其中的型钢可以拔出重复利用,但深层搅拌桩不能拔出,造价仍较高;钢板桩虽然有止水功能,施工周期短,但遇到孤石或卵石夹层则无法打入,适用地层有限,且打入深度有限;型钢桩容易打入,可重复利用,施工周期短,但没有止水功能。

  三、发明内容

  本发明克服了上述问题,它结合了型钢桩和钢板桩的优点,施工周期短,可重复利用,费用低廉又具有止水功能。它由打桩机将本发明的多个桩(1)按设计要求从地面逐一打入或压入地下设计标高,然后在基坑支护的范围内开挖第一段深度的土方,一般1至2米,桩(1)的桩身会露出第一段土层外,在基坑内侧施工注浆小导管(8)并用锚具(9)固定,在露出土层外的两个桩(1)的桩身之间用专用压桩设备压入分节钢板桩(2),形成一个支护单元,用同样方法安装其余的支护单元完成第一段支护,继续开挖第二段土方, 施工注浆小导管(8)及安装第二段支护,如此循环施工直至完成基坑支护;依次拔出分节钢板桩(2)、拔出注浆小导管(8)及拔出桩(1),支护系统拆除完成。

  本发明是主要由桩(1)、分节钢板桩(2)、止水气囊 (3)、“U”形槽(4),止水条 (5)、止水槽(6)、孔(7)、注浆小导管(8)、锚具(9)组成;桩(1)直接选用H型钢或用钢板焊接而成,桩(1)的上下翼缘开有孔(7),“U”形槽(4)焊接在分节钢板桩(2)的上端,止水槽(6)焊接在分节钢板桩(2)的两侧,止水气囊 (3)安装在分节钢板桩(2)的止水槽(6)内,止水条 (5)安装在分节钢板桩(2)的“U”形槽(4)内,分节钢板桩(2)的左右两端的止水槽(6)插在相邻桩(1)的翼缘上,上节分节钢板桩(2)的下端插在下节分节钢板桩(2)的“U”形槽(4)内,注浆小导管(8)穿过桩(1)的孔(7)并打入需支护的土层中,用高压注浆的方法给注浆小导管(8)注浆,浆液凝固后与土层形成整体,注浆小导管(8)的内侧端用锚具(9)与桩(1)固定。

  附图说明

  附图标记说明:1-桩、2-分节钢板桩、3-止水气囊、4-“U”形槽、5-止水条、6-止水槽、7-孔、8-注浆小导管、9-锚具、10-需支护的土层。

  图1是本发明的一个支护单元的水平剖面图。

  图2是本发明的二个支护单元的水平剖面图。

  图3是本发明分节钢板桩(2)的上下连接大样图。

  图4是本发明分节钢板桩(2)的水平剖面大样图。

  图5是本发明桩(1)的水平剖面大样图。

  具体实施方式

  下面结合附图说明本发明的具体实施方式

  参见图1、图2、图3、图4、图5,先在平整的场地上按深基坑图纸设计边线逐一打入或压入本发明桩(1)至设计标高,如遇坚硬孤石,桩(1)难以打入时,可以避开孤石打入,在分节钢板桩(2)的止水槽(6)内安装止水气囊 (3)同时在“U”形槽(4)内安装止水条 (5),再将分节钢板桩(2)两端的止水槽(6)插入相邻桩(1)的翼缘板上,用专用的压桩设备将分节钢板桩(2)压入第一个施工段的土层,第一个单元的支护体系完成,用同样的方法完成其余单元的支护体系,这样第一个施工段的支护体系完成,然后开挖第一个施工段的土方,桩(1)的桩身在第一个施工段内露出土层外,将注浆小导管(8)插入桩(1)的孔(7)中并由机具将注浆小导管(8)打入土层中,用高压注浆的方法将注浆小导管(8)注入浆液,注入的浆液会和土层中的土颗粒混合,待浆液凝固后会和土体形成整体(这是土建工程中一种常见的加固土层的方法),本发明正是利用这种方法将注浆小导管(8)牢牢固定在土层中,再用锚具(9)将注浆小导管(8)与桩(1)固定,这样当支护的土层对桩(1)产生侧压力时,注浆小导管(8)会受到拉力阻止桩(1)发生位移,注浆小导管(8)沿桩(1)的桩身布置多个,会大大改善桩(1)的受力状态,桩(1)由传统的上部悬臂受力状态改变为多点铰支的受力状态,其受力均匀合理,结构断面可以设计得较小,节省钢材;用同样的方法安装第二个施工段的支护体系,开挖第二个施工段的土方,如此循环进行完成整个支护体系;当需要拆除支护时,先将桩(1)的内侧与地下建筑物外墙外壁之间做临时支撑,在支护系统与地下建筑物外墙外壁的空间内依次拔出分节钢板桩(2),然后在支护系统与地下建筑物外墙外壁的空间内回填土方,最后拔除桩(1)完成支护体系拆除。

  需说明:1、第一个施工段的分节钢板桩(2)由第二个施工段的分节钢板桩(2)传递压入至第二个施工段,其余相同。2、如果由于孤石的影响,两个桩(1)的间距会与其它各桩的间距不一致,需调整分节钢板桩(2)的宽度,其余构件可以不变。3、压入分节钢板桩(2)如遇孤石或难以压入时,需配合人工挖出孤石后,继续压入。5、参见图1及图4 ,由于打入的相邻两个桩(1)的位置会有一定的偏差,止水槽(6)的宽度应满足容许桩(1)位置偏差的要求,止水气囊 (3)充入压力空气,使止水气囊 (3)充满止水槽(6)的空间内,防止地下水渗入基坑内。