CN104234040B - 周转型钢结构护坡桩构件及其安装、拆卸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种周转型钢结构护坡桩构件，以及实施简单便捷、可有效保障护坡桩质量的安装方法和实施简单便捷、可有效保障护坡桩构件完整性和周转使用性的拆卸方法。本发明周转型钢结构护坡桩构件包括上粗下细、呈倒圆锥体状的中空钢管，该钢管内焊接有增强水平刚度的钢质填充物，该钢管顶部开设有至少一对贯穿孔，该钢管外壁绑扎有一圈钢板网。本发明周转型钢结构护坡桩构件牢固可靠，可周转重复利用，有效降低了临时支护中对钢筋和混凝土的浪费。

Description

周转型钢结构护坡桩构件及其安装、拆卸方法

技术领域

本发明涉及一种可周转使用的、钢结构护坡桩构件以及针对该护坡桩构件的安装方法和拆卸方法，属于基坑支护护坡桩领域。

背景技术

护坡桩是基坑工程中常见的支护方式，配合使用锚杆、内支撑等支护形式在岩土工程中有着广泛的应用。

目前，护坡桩普遍采用钢筋笼灌注混凝土的做法，具体为：在开挖好桩孔后，在桩孔内安置好钢筋笼，然后灌入混凝土。这种做法具有刚度大、施工简单、节省场地等优点，但是从实际实施中可以看到，当基坑肥槽回填后，护坡桩作为临时支护失去了其自身的作用，但下埋的钢筋笼无法回收来重复使用，造成了材料的巨大浪费。

由此可见，设计出一种在基坑肥槽回填后，可回收再重复使用的护坡桩构件是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种周转型钢结构护坡桩构件及其安装、拆卸方法，该护坡桩构件牢固可靠，可周转重复利用，有效降低了临时支护中对钢筋和混凝土的浪费。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种周转型钢结构护坡桩构件，其特征在于：它包括上粗下细、呈倒圆锥体状的中空钢管，该钢管内焊接有增强水平刚度的钢质填充物，该钢管顶部开设有至少一对贯穿孔，该钢管外壁绑扎有一圈钢板网。

所述钢质填充物为节点式网状钢结构或肋板结构。

在实际设计中，所述钢板网覆盖住所述钢管外壁的中部，所述钢板网与所述钢管外壁之间具有空隙。

一种所述周转型钢结构护坡桩构件的安装方法，其特征在于，它包括步骤：

1)在地基预定位置上形成桩孔；

2)向该桩孔内灌注混凝土；

3)将所述护坡桩构件下放至该桩孔底部，所述钢管的顶部露于地基外；

4)当混凝土凝固后，将该桩孔内上部部分混凝土剔凿，形成凹槽；

5)在该凹槽内设置冠梁。

在实际安装过程中，所述桩孔的孔径大于所述钢管的最大外径；所述桩孔的孔深小于所述钢管的长度，以使所述钢管的顶部可露于地基外而便于顶升作业。

一种所述周转型钢结构护坡桩构件的拆卸方法，其特征在于，它包括步骤：

1)当基坑肥槽回填后，对于经由所述护坡桩构件构筑起的护坡桩，在所述钢管上的每对所述贯穿孔内穿入一根钢板；

2)在每根该钢板的两端下方各设置一台千斤顶；

3)经由该千斤顶对该钢板的抵顶，所述护坡桩构件被向上顶升；

4)当顶升到预定高度时，使用吊车将所述护坡桩构件吊出。

本发明的优点是：

1、本发明护坡桩构件水平刚度大，可承受护坡桩后土体的水平作用力，牢固可靠。

2、本发明护坡桩构件重量轻，易于下放和上吊。

3、本发明护坡桩构件在基坑肥槽回填后可周转重复利用，有效降低了成本，与采用钢筋笼构筑护坡桩相比，本发明在护坡桩施工工程中有效降低了临时支护造成的钢筋和混凝土的浪费。

4、本发明安装方法实施简单、便捷，可有效保障护坡桩的质量，而本发明拆卸方法同样实施简单、便捷，可有效保障拆卸下的护坡桩构件的完整性，确保其周转使用，且可保证护坡桩周边地基不受破坏。

附图说明

图1是本发明护坡桩构件的一较佳实施例的结构示意图。

图2是图1中A-A向剖面示意图。

图3是本发明护坡桩构件的另一实施例示意图。

图4是本发明护坡桩构件安装后的效果示意图。

图5是图4中B-B向剖面示意图。

图6是本发明护坡桩构件的顶升示意图。

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明周转型钢结构护坡桩构件10包括上粗下细、呈倒圆锥体状的中空钢管11，该钢管11的底端(即尖端)无开口而顶端可设计为有开口或无开口，该钢管11内焊接有用于增强水平刚度的钢质填充物，该钢质填充物的作用在于增强钢管11的水平刚度，与钢管11一起来承受护坡桩后土体的水平作用力，该钢管11顶部开设有至少一对贯穿孔14，每对贯穿孔14用于穿入一根钢板，该钢管11外壁绑扎有一圈钢板网13，该钢板网13用于起到提高钢管11与桩孔20内混凝土30间的摩擦力，以将钢管11牢固固定于混凝土30中的作用。

在实际设计中，钢质填充物为节点式网状钢结构121(如图2所示)或肋板结构122。在本发明中，节点式网状钢结构121、肋板结构122为本领域的熟知技术，故其具体构成不在这里详述。例如，如图3，图中示出的钢质填充物为由两个互相垂直的肋板构成的肋板结构122。在实际设计中，钢质填充物还可有其它构成形式，并不局限于上述。

如图1，钢板网13可设计为覆盖住钢管11外壁的中部，当然，钢板网13也可覆盖整个钢管11外壁的中部和下部，可根据钢管11掩埋深度而合理设计。在本发明中，钢板网13为本领域的熟知板材，故其具体构成不在这里详述。

在实际制作中，钢板网13与钢管11外壁之间可具有空隙，如图1所示。当然，钢板网13与钢管11外壁之间紧贴也是可以的。

在实际设计中，钢管11的壁厚可设计为10mm～15mm。

如图1，较佳地，钢管11的顶部开设有两对贯穿孔14，图中左右对称设置的为一对贯穿孔，前后对称设置的为另一对贯穿孔(其中一个贯穿孔未示出)。当每对贯穿孔14内穿入一根钢板70后，两根钢板70呈正交状。

在实际设计中，贯穿孔14的大小应与预穿设的钢板70的截面大小相适配，且应采用厚钢板，以保证顶升过程中不变形。

在实际设计中，如图1，钢管11顶部的贯穿孔14与钢管11内的钢质填充物应相距一定距离，以使得贯穿孔14内可顺利穿入钢板70。

在实际设计中，钢管11大致呈倒圆锥体，当然也可设计成其它的形状，只要利于钢管11插入混凝土以及拔出即可。例如，图1中示出的钢管11底部设计有与上部不连贯、较为突出的尖部。

如图4和图5，本发明还提出了一种针对上述周转型钢结构护坡桩构件10的安装方法，包括如下步骤：

1)在地基50预定位置上形成桩孔20。而后便可对桩孔20旁的地基进行开挖，以形成基坑并留有肥槽60。在实际中，桩孔20一般通过旋挖钻机成孔、泥浆护臂后形成。

2)向该桩孔20内灌注混凝土30。一般地，混凝土采用水下灌注工艺施工，混凝土应灌注适量，不要过多，以能使本发明护坡桩构件10下放入该桩孔20后，混凝土30基本上升至地基50表面处或有一些外溢出地基50表面为宜。

3)将本发明护坡桩构件10下放至该桩孔20底部，钢管11的顶部露于地基50外，此时混凝土30被顶出，基本充满钢管11与该桩孔20孔壁之间的空隙，混凝土30大致上升到与地基50表面平齐或有一些外溢出地基50表面，如图4；

4)当混凝土30凝固后，钢管11、钢板网13凝固在混凝土30中，将该桩孔20内上部部分混凝土剔凿，形成凹槽；

5)在该凹槽内设置冠梁40，于是本发明护坡桩构件10安装完毕，此时护坡桩也便构筑完成。

当本发明护坡桩构件10安装完成后，随着基坑的开挖，本发明护坡桩构件10的钢管11与其内的钢质填充物开始共同承担护坡桩后土体的水平作用力，直到基坑肥槽60回填时。

在实际挖桩孔20时，桩孔20的孔径应大于钢管11的最大外径。较佳地，桩孔20的孔径比钢管11的最大外径大200mm。桩孔20的孔深应小于钢管11的长度(也可视为高度)，以使钢管11的顶部可露于地基50外而便于顶升作业。较佳地，钢管11的长度比桩孔20的孔深长50cm，即钢管11顶端要高出地基50表面50cm，以使贯穿孔14可高于地基50大约30mm～40mm。另外，较佳地，应形成50cm深的凹槽，且形成50cm厚的冠梁40。

如图6，本发明还提出了一种针对上述周转型钢结构护坡桩构件10安装完成后的护坡桩，对上述周转型钢结构护坡桩构件10实施的拆卸方法，包括如下步骤：

1)当基坑肥槽60回填(如图6)后，由于本发明护坡桩构件10不再承受外部荷载，因此可将其拆卸，于是，对于经由护坡桩构件10构筑起的护坡桩，在钢管11上的每对贯穿孔14内穿入一根钢板70，该钢板70应伸出该贯穿孔14外；

2)在每根该钢板70的两端下方各设置一台千斤顶80(如图6，图中示出了配合2根钢板70设置4台千斤顶80的情形)；

3)经由该千斤顶80对该钢板70的抵顶，本发明护坡桩构件10被向上顶升；

4)当顶升到预定高度(一般约30cm)时，因钢管11的倒圆锥体设计，此时混凝土30与钢管11间已脱离，这时使用吊车(图中未示出)将本发明护坡桩构件10吊出，即可完成本发明护坡桩构件10的拆卸。

当拆卸完本发明护坡桩构件10后，采用素土回填空孔洞即可。

一般情况下，钢板网13不随钢管11和其内钢质填充物吊出，而是会被滞留在混凝土30中，因此要对钢管11再次进行钢板网13的绑扎，以备下次使用。

在实际设计与制作中，本发明护坡桩构件10可分成多节制作，然后将多节上下经螺栓连接起来即构成本发明护坡桩构件10整体。安装本发明护坡桩构件10时，可整体安装或分节安装，同理地，拆卸时，若本发明护坡桩构件10整体过长，则可分节拆卸吊出。

本发明的优点是：

1、本发明护坡桩构件水平刚度大，可承受护坡桩后土体的水平作用力，牢固可靠。

2、本发明护坡桩构件重量轻，易于下放和上吊。

3、本发明护坡桩构件在基坑肥槽回填后可周转重复利用，有效降低了成本，与采用钢筋笼构筑护坡桩相比，本发明在护坡桩施工工程中有效降低了临时支护造成的钢筋和混凝土的浪费。

4、本发明安装方法实施简单、便捷，可有效保障护坡桩的质量，而本发明拆卸方法同样实施简单、便捷，可有效保障拆卸下的护坡桩构件的完整性，确保其周转使用，且可保证护坡桩周边地基不受破坏。

以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种周转型钢结构护坡桩构件，其特征在于：它包括上粗下细、呈倒圆锥体状的中空钢管，该钢管内焊接有增强水平刚度的钢质填充物，该钢管顶部开设有至少一对贯穿孔，该钢管外壁绑扎有一圈钢板网，其中：钢板网覆盖住钢管外壁的中部，钢板网与钢管外壁之间具有空隙。

2.如权利要求1所述的周转型钢结构护坡桩构件，其特征在于：

所述钢质填充物为节点式网状钢结构或肋板结构。

3.一种权利要求1或2所述的周转型钢结构护坡桩构件的安装方法，其特征在于，它包括步骤：

1)在地基预定位置上形成桩孔；

2)向该桩孔内灌注混凝土；

3)将所述护坡桩构件下放至该桩孔底部，所述钢管的顶部露于地基外；

4)当混凝土凝固后，将该桩孔内上部部分混凝土剔凿，形成凹槽；

5)在该凹槽内设置冠梁。

4.如权利要求3所述的安装方法，其特征在于：

所述桩孔的孔径大于所述钢管的最大外径；

所述桩孔的孔深小于所述钢管的长度，以使所述钢管的顶部可露于地基外而便于顶升作业。

5.一种权利要求1或2所述的周转型钢结构护坡桩构件的拆卸方法，其特征在于，它包括步骤：

1)当基坑肥槽回填后，对于经由所述护坡桩构件构筑起的护坡桩，在所述钢管上的每对所述贯穿孔内穿入一根钢板；

2)在每根该钢板的两端下方各设置一台千斤顶；

3)经由该千斤顶对该钢板的抵顶，所述护坡桩构件被向上顶升；

4)当顶升到预定高度时，使用吊车将所述护坡桩构件吊出。