CN104631445B - 一种在h型钢端部设有椭圆锥型桩头的smw工法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在H型钢端部设有椭圆锥型桩头的SMW工法，由椭圆锥型桩头、经切割的Ｈ型钢和水泥土固结体组成，椭圆锥型桩头顶部设有与Ｈ型钢腹板厚度相吻合的预留缝隙，Ｈ型钢腹板可插入其中；Ｈ型钢下端翼板利用切割工具切割成“Ｖ”字型边界，以减小施工时的插入阻力。以往的SMW工法施工过程中为减小Ｈ型钢插入阻力，在插入前将减摩剂涂抹于Ｈ型钢表面，在此基础上我们将H型钢端部切割为“V”字型，并插入椭圆锥型桩头缝隙，形成一种流线型结构，而本发明椭圆锥型桩头可排开水泥土，能有效减小型钢插入阻力，提高插入速度，缩短工期；椭圆锥型桩头的设计在型钢插入过程中还可以起导向作用，防止型钢在施工下沉过程中发生偏转。

Description

一种在H型钢端部设有椭圆锥型桩头的SMW工法

技术领域

本发明涉及一种在H型钢端部设有椭圆锥型桩头的SMW工法，其能有效提高型钢插入速度，适用于SMW工法和其他需插入型钢的施工技术中，属建筑基坑工程及边坡工程领域。

背景技术

随着经济的发展和城市化进程的加快，中心城区的建筑越来越密集，特别是高层、超高层建筑的大量新建，建筑物的地下室向着更大、更深发展，涌现出大量的深基坑工程。目前，我国常采用的支护方案有：放坡开挖、土钉墙支护、桩锚支护，水泥土重力式挡墙、SMW工法、排桩加内支撑结构、双排桩等支护方式。放坡开挖、土钉墙支护、桩锚支护施工必然会超出建筑红线，但因建筑红线以外的土地受到国家政策限制，或者需要经相关部门许可，这给建筑地下室的顺利施工带来了极大的不便；灌注桩在软土中施工必然面临着成桩困难、混凝土充盈系数大、成桩质量差的问题；而SMW工法具有施工对邻近土体扰动较小，可靠近建筑物红线施工，且在软土中施工适用性强等优点，但SMW工法在插入H型钢时，存在插入阻力较大的问题，而且在插入阻力的影响下，型钢的垂直度难以控制，影响成桩后的受力性能。

发明内容

传统的施工方法是利用涂抹减摩剂来减小插入阻力，但效果一般，且减摩剂易剥落，减阻效果易受影响。因此，使用传统的涂抹减摩剂并在型钢自重作用下插入型钢的方法存在一定的局限性。

发明内容

为了更好的解决上述问题，本发明提出了一种在H型钢端部设有椭圆锥型桩头的SMW工法，改善后的H型钢结构与椭圆锥形桩头组合成为一种流线型结构，不仅可减少H型钢施工时的插入阻力，而且可提供SMW工法桩的施工速度；可保证H型钢的垂直度，使其受力性能不受影响。

本发明是这样完成的：一种在H型钢端部设有椭圆锥型桩头的SMW工法，其特征为：由椭圆锥型桩头（1）、经切割的H型钢（3）和水泥土固结体（6）组成，H型钢腹板（4）插入椭圆锥型桩头（1）的预留缝隙（2）中；经切割的H型钢（3）和椭圆锥型桩头（1）相互连接构成流线型减阻型钢结构。

所述型钢下端翼板（5）经切割成“V”字型构造。

所述H型钢（3）套有一个椭圆锥形桩头（1）；椭圆锥型桩头（1）可采用塑料制造，也可以采用其它材料制成，形状也可为其它形式。

所述椭圆锥型桩头（1）和经切割的Ｈ型钢（3）通过型钢腹板和预留的椭圆锥形桩头缝隙相连接。

所述待地下室施工至地面后，将H型钢（3）拔出回收利用，而椭圆锥型桩头（1）滞留在桩里不再回收。

所述水泥土固结体（6）可采用高压旋喷成桩，也可采用深层搅拌桩成桩。

所述椭圆锥型桩头（1）整体呈椭圆锥型桩头，椭圆锥型桩头（1）桩面预开有一条缝隙（2），缝隙（2）宽度与H型钢腹板（4）宽度匹配。

有益效果是：H型钢与椭圆锥形桩头组合成一种流线型结构，不仅减小H型钢插入阻力，使得H型钢在自重作用下的下沉速度提高，节省工期，且材质可由塑料制成，成本低廉；同时，椭圆锥型桩头的设计还可以起到导向作用，防止型钢在施工下沉过程中发生偏转而影响成桩后的结构受力性能，并对H型钢的拔起回收利用没有不利影响。

附图说明

下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围不局限于所述内容。

图1为本发明椭圆锥形桩头的正视示意图

图2图1所示本发明的左视示意图。

图3图1所示本发明的俯视示意图。

图4为本发明经切割的H型钢左视示意图。

图5：本发明椭圆锥形桩头与H型钢连接后的整体正视示意图。

图6：本发明采用SMW施工法后的平面示意图。

图中：1—椭圆锥型桩头；2—桩头预留缝隙；3—经切割的H型钢；4—H型钢腹板；5—H型钢下端翼板；6—水泥土固结体。

具体实施方式

本发明在H型钢端部设有椭圆锥型桩头的SMW工法（施工法），所述的椭圆锥型桩头顶部与H型钢尺寸吻合，在SMW工法施工插入型钢时，可将其套于型钢底部，在H型钢下沉插入过程中，椭圆锥型桩头的流线型结构可显著的减小摩擦阻力及压差阻力，起引导型钢下降和减小插入阻力的作用；将型钢下端翼板切割为“V”字型构造，与下部椭圆锥形桩头共同构成流线型结构，进一步减小H型钢插入阻力；由于H型钢是插嵌在椭圆锥形桩头顶部预留缝隙中，所以在H型钢下沉插入时，水泥土固结体对桩头的阻力和型钢自身重力的共同作用下，H型钢与桩头紧密结合，而在型钢拔出回收阶段，由于水泥土对桩头的压力和固定作用大于H型钢腹板与桩头预留缝隙之间的摩擦力，使得H型钢拔出时与桩头自然分离，桩头在减小插入阻力的同时，对H型钢拔出回收利用没有任何不利影响。

本发明使用步骤如下：

（1）根据场地地质条件和基坑安全稳定计算分析的要求，确定SMW工法施工参数；

（2）利用切割工具，将H型钢下端翼板切割为“V”字型构造，如图4所示；

（3）在H型钢上涂抹减摩剂；

（4）选用与H型钢尺寸相匹配的椭圆锥型桩头1，将H型钢下端腹板插入桩头上部预留缝隙中，使二者结合，构成一体的流线型结构，如图5所示；

（5）施工高压旋喷桩或者深层搅拌桩形成水泥土固结体6；

（6）在水泥土固结体6达到初凝之前，插入套有椭圆锥形桩头1的H型钢。

实施例1：本发明在H型钢端部设有椭圆锥型桩头的SMW工法，包括椭圆锥型桩头1、经切割的Ｈ型钢3和水泥土固结体6组成，椭圆锥型桩头1采用塑料制成，其顶部设有与Ｈ型钢腹板厚度相吻合的预留缝隙2，Ｈ型钢腹板可插入其中；Ｈ型钢下端翼板利用切割工具切割成“Ｖ”字型边界，以减小施工时的插入阻力。在Ｈ型钢下沉插入前将减摩剂涂抹于Ｈ型钢表面，在此基础上我们将H型钢端部切割为“V”字型，并插入椭圆锥型桩头缝隙，形成一种流线型结构；椭圆锥型桩头1可排开水泥土，能有效减小型钢插入阻力，提高插入速度，缩短工期；椭圆锥型桩头1的设计在型钢插入过程中还可以起导向作用，防止型钢在施工下沉过程中发生偏转而影响结构的受力性能。待地下室施工至地面后，将H型钢3拔出回收利用，而椭圆锥型塑料桩头1滞留在桩里不再回收。

实施例2：本发明在H型钢端部设有椭圆锥型桩头的SMW工法，包括椭圆锥型桩头1、经切割的Ｈ型钢3和水泥土固结体6组成，椭圆锥型桩头1采用钢筋混凝土材料制成，其顶部设有与Ｈ型钢腹板厚度相吻合的预留缝隙2，Ｈ型钢腹板可插入其中；Ｈ型钢下端翼板利用切割工具切割成“Ｖ”字型边界，以减小施工时的插入阻力。在Ｈ型钢下沉插入前将减摩剂涂抹于Ｈ型钢表面，在此基础上我们将H型钢端部切割为“V”字型，并插入椭圆锥型桩头缝隙2，形成一种流线型结构；椭圆锥型桩头1可排开水泥土，能有效减小型钢插入阻力，提高插入速度，缩短工期；椭圆锥型桩头1的设计在型钢插入过程中还可以起导向作用，防止型钢在施工下沉过程中发生偏转而影响结构的受力性能。待地下室施工至地面后，将H型钢拔出回收利用，而椭圆锥型钢筋混凝土桩头1滞留在桩里不再回收。

Claims (3)

1.一种在H型钢端部设有椭圆锥型桩头的SMW工法，其特征为：由椭圆锥型桩头（1）、经切割的H型钢（3）和水泥土固结体（6）组成，H型钢腹板（4）插入椭圆锥型桩头（1）的预留缝隙（2）中；经切割的H型钢（3）和椭圆锥型桩头（1）相互连接构成流线型减阻型钢结构；

H型钢下端翼板（5）经切割成“V”字型构造；

所述椭圆锥型桩头（1）和经切割的H型钢（3）通过H型钢腹板和椭圆锥型桩头预留的缝隙相连接；待地下室施工至地面后，将H型钢拔出回收利用，而椭圆锥型桩头（1）滞留在桩里不再回收；所述椭圆锥型桩头（1）整体呈椭圆锥型，椭圆锥型桩头（1）桩面预开有一条缝隙（2），缝隙（2）宽度与H型钢腹板（4）宽度匹配；

具体的施工步骤：

（1）根据场地地质条件和基坑安全稳定计算分析的要求，确定SMW工法施工参数；

（2）利用切割工具，将H型钢下端翼板切割为“V”字型构造；

（3）在H型钢上涂抹减摩剂；

（4）选用与H型钢尺寸相匹配的椭圆锥型桩头（1），将H型钢腹板插入椭圆锥型桩头上部的预留缝隙中，使二者结合，构成一体的流线型结构；

（5）施工水泥土固结体；

（6）在水泥土固结体达到初凝之前，插入套有椭圆锥型桩头的H型钢。

2.根据权利要求1所述的在H型钢端部设有椭圆锥型桩头的SMW工法，其特征为：所述H型钢（3）套有一个椭圆锥形桩头（1）；椭圆锥型桩头（1）采用塑料制造。

3.根据权利要求1所述的在H型钢端部设有椭圆锥型桩头的SMW工法，其特征为：水泥土固结体（6）采用高压旋喷成桩或采用深层搅拌桩成桩。