CN105696603A - 一种用于深挖沟槽的桁架支撑钢板桩支护装置及方法 - Google Patents

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常亮
李新凯
胡利平
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    • E02D17/04—Bordering surfacing or stiffening the sides of foundation pits

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Abstract

一种用于深挖沟槽的桁架支撑钢板桩支护装置及方法，它涉及钢板桩支护装置及方法，以解决目前在深挖沟槽工程中单层单杆支撑钢板桩横向失稳问题，它包括两组钢板桩、多组桁架机构和n个围檩；两组钢板桩并排设置，每层围檩单元由正对设置的两个围檩构成，围檩与钢板桩固接，相邻两层围檩单元之间沿围檩长度方向相间布置有多组桁架机构，每组桁架机构包括四个横向支撑杆和八个斜支撑杆，横向支撑杆与围檩固接，相邻两个横向支撑杆之间交叉布置有与四个围檩固接的两个斜支撑杆。支护方法步骤：一、插打钢板桩，钢板桩通过振动打桩机打入土体当中，二、支护及沟槽开挖。本发明用于深挖沟槽钢板桩支护。

Description

一种用于深挖沟槽的桁架支撑钢板桩支护装置及方法
技术领域
本发明涉及钢板桩支护装置及方法，具体涉及一种适用于沟槽深挖施工过程的保护土体稳定的桁架支撑钢板桩支护装置及方法，属于支护工程领域。
背景技术
钢板桩支护是基坑开挖过程中保证土体稳定的一种重要措施，一般在钢板桩顶部都要采用支撑体系，常规的顶部支撑体系都都为单层单杆的横向支撑，该种支撑由于是单层单杆，各个横向支撑之间并没有联系，无法保证横向稳定，在深挖沟槽工程中，尤其是沟槽曲线段位置，由于纵向土压力差容易导致钢板桩支护横向失稳，造成支护失效。
发明内容
本发明是为解决目前在深挖沟槽工程中单层单杆支撑钢板桩横向失稳问题，进而提供一种用于深挖沟槽的桁架支撑钢板桩支护装置及方法。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：
一种用于深挖沟槽的桁架支撑钢板桩支护装置包括两组钢板桩、多组桁架机构和n个围檩；n为偶数且n≥4；
两组钢板桩并排设置，两组钢板桩之间纵向设置有n个围檩，沿钢板桩的高度方向相间布置有多层围檩单元，每层围檩单元由正对设置的两个围檩构成，围檩与钢板桩固接，相邻两层围檩单元之间沿围檩长度方向相间布置有多组桁架机构，每组桁架机构包括四个横向支撑杆和八个斜支撑杆，横向支撑杆与围檩固接，相邻两个横向支撑杆之间交叉布置有与四个围檩固接的两个斜支撑杆。
一种用于深挖沟槽的桁架支撑钢板桩支护方法步骤是：
一、插打钢板桩，确定钢板桩插打范围，钢板桩插打范围即深基坑范围，钢板桩通过振动打桩机打入土体当中，
二、支护及沟槽开挖，在钢板桩顶部焊接围檩，在围檩上焊接横向支撑杆和斜支撑杆，完成支护结构后，进行深沟槽开挖。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：一、本发明适用于开挖宽度较小，开挖深度较大的沟槽工程，能够有效的保护土体稳定性；本发明也可以用于一定宽度的基坑深挖工程。二、本发明通过桁架机构的支撑能够保证沟槽在曲线段处不发生纵向失稳问题，防止了钢板桩支护产生过大的位移造成支护失效的现象，保证钢板桩的横向和纵向稳定性。三、本发明支护工艺简便易行，本发明支护方法保证了施工质量。
附图说明
图1是本发明的整体结构主视图；
图2是图1的俯视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图2说明，本实施方式的一种用于深挖沟槽的桁架支撑钢板桩支护装置，它包括两组钢板桩1、多组桁架机构2和n个围檩3；n为偶数且n≥4；
两组钢板桩1并排设置，两组钢板桩1之间纵向设置有n个围檩3，沿钢板桩1的高度方向相间布置有多层围檩单元，每层围檩单元由正对设置的两个围檩3构成，围檩3与钢板桩1固接，相邻两层围檩单元之间沿围檩长度方向相间布置有多组桁架机构2，每组桁架机构2包括四个横向支撑杆2-1和八个斜支撑杆2-2，横向支撑杆2-1与围檩3固接，相邻两个横向支撑杆2-1之间交叉布置有与四个围檩3固接的两个斜支撑杆2-2。
本实施方式的钢板桩1通过振动打桩机打入土体，在顶部焊接围檩3，然后焊接横向支撑杆2-1和斜向支撑杆2-2。
具体实施方式二：结合图1说明，本实施方式的围檩3的数量为四个。如此设置，四个围檩3构成双层围檩单元，满足实际深挖沟槽的需要。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图2说明，本实施方式的相邻两层围檩单元之间沿围檩长度方向相间布置有两组桁架机构2。如此设置，两组桁架机构沿围檩长度方向相间布置满足设计要求和实际深挖沟槽的需要。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图2说明，本实施方式的钢板桩1为U形钢板桩或Z形钢板桩。如此设置，取材方便，U形钢板桩生产便捷，抗弯刚度高，实际使用时可预制，Z形钢板桩截面模量和抗弯刚度高，满足实际需要。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图1和图2说明，本实施方式的围檩3与钢板桩1焊接，横向支撑杆2-1与围檩3焊接，斜支撑杆2-2与围檩3焊接。如此设置，采用焊接固定，保证了装置的稳定性和强度。
具体实施方式六：结合图1-图2说明，本实施方式的一种用于深挖沟槽的桁架支撑钢板桩支护方法步骤是：
一、插打钢板桩，确定钢板桩1插打范围，钢板桩1插打范围即深基坑范围，钢板桩1通过振动打桩机打入土体当中；
二、支护及沟槽开挖，在钢板桩1顶部焊接围檩3，在围檩3上焊接横向支撑杆2-1和斜支撑杆2-2，完成支护结构后，进行深沟槽开挖。
相邻两个横向支撑杆2-1之间的围檩3上焊接交叉布置的两个斜支撑杆2-2，进行深基坑或沟槽开挖。
本实施方式钢板桩1插打范围适合宽度较小，开挖深度较大的沟槽的范围。钢板桩打入深度通过钢板桩稳定性计算得到，然后将每层围檩焊接到钢板桩顶部，每层围檩位置通过钢板桩稳定性计算得到，钢板桩稳定性计算见GB50017-2012钢结构设计规范，然后在围檩上焊接横向支撑杆和斜向支撑杆。

Claims (6)

1.一种用于深挖沟槽的桁架支撑钢板桩支护装置，其特征在于：它包括两组钢板桩(1)、多组桁架机构(2)和n个围檩(3)；n为偶数且n≥4；
两组钢板桩(1)并排设置，两组钢板桩(1)之间纵向设置有n个围檩(3)，沿钢板桩(1)的高度方向相间布置有多层围檩单元，每层围檩单元由正对设置的两个围檩(3)构成，围檩(3)与钢板桩(1)固接，相邻两层围檩单元之间沿围檩长度方向相间布置有多组桁架机构(2)，每组桁架机构(2)包括四个横向支撑杆(2-1)和八个斜支撑杆(2-2)，横向支撑杆(2-1)与围檩(3)固接，相邻两个横向支撑杆(2-1)之间交叉布置有与四个围檩(3)固接的两个斜支撑杆(2-2)。
2.根据权利要求1所述的一种用于深挖沟槽的桁架支撑钢板桩支护装置，其特征在于：围檩(3)的数量为四个。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于深挖沟槽的桁架支撑钢板桩支护装置，其特征在于：相邻两层围檩单元之间沿围檩长度方向相间布置有两组桁架机构(2)。
4.根据权利要求3所述的一种用于深挖沟槽的桁架支撑钢板桩支护装置，其特征在于：钢板桩(1)为U形钢板桩或Z形钢板桩。
5.根据权利要求1、2或4所述的一种用于深挖沟槽的桁架支撑钢板桩支护装置，其特征在于：围檩(3)与钢板桩(1)焊接，横向支撑杆(2-1)与围檩(3)焊接，斜支撑杆(2-2)与围檩(3)焊接。
6.一种用于深挖沟槽的桁架支撑钢板桩支护方法，其特征在于：该支护方法步骤是：
一、插打钢板桩，确定钢板桩(1)插打范围，钢板桩(1)插打范围即深基坑范围，钢板桩(1)通过振动打桩机打入土体当中；
二、支护及沟槽开挖，在钢板桩(1)顶部焊接围檩(3)，在围檩(3)上焊接横向支撑杆(2-1)和斜支撑杆(2-2)，完成支护结构后，进行深沟槽开挖。
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