CN106168031A - 一种多功能钢板桩围堰 - Google Patents
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Abstract
一种多功能钢板桩围堰，包含位于围堰两侧的双排桩挡土结构、以及连接双排桩挡土结构的围堰中部结构，该双排桩挡土结构作为人行道和非机动车道，围堰中部结构作为机动车道。本发明可实现挡水及按需通水功能，同时上部可作为车辆及行人通行道路，钢结构可回收，经济效益高，结构强度较高，稳定性较好，对周边环境变形影响小，比采用桥梁方案更为安全、经济、可控，特别适用于跨河条件下，道路交通不中断、河水不中断、施工区要求保持干燥情况下的临时挡土、通行临时工程，尤其适用于下方有重要管线的情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种多功能钢板桩围堰。
背景技术
随着城市规模的发展，城市内重工业和实体生产已逐步向郊区转移，城市中心区形成主要为住房、商业办公的局面，致使城市交通压力越来越大。在此规划环境条件下，城市道路实现立体化、快速化改造是改善交通压力的有效途径之一。然而施工必然对现状交通环境、水流自然环境产生影响，如何最大程度减小该影响是市政工程设计与施工中所考虑的难点和重点。通常情况下，城市中心的交通网络、水流环境（河道网络）已成体系，理想条件下，新建或改造道路工程在实施过程中应不减少交通、水流面积；然而，实际情况却无法满足。因此，只能采取措施，在施工过程中修建临时便道以供通车。在河道区域内，一般可修建便桥或围堰，然而前者造价相对较高，管理较难，运行大荷载车辆时安全度较低，而采用后者的话，全断面修建围堰不能实现通水的目的，局部修建围堰，保持另一半通水的方案施工周期较长，对于河道宽度较小时更不具备实施条件。综合以上分析，寻找一种可全断面封闭河道，又能根据需要随时通水，且可实现交通不中断，尤其是可承受大荷载车辆通行的围堰，具有很强的社会和现实意义。
发明内容
本发明提供一种多功能钢板桩围堰，可实现挡水及按需通水功能，同时上部可作为车辆及行人通行道路，钢结构可回收，经济效益高，结构强度较高，稳定性较好，对周边环境变形影响小，比采用桥梁方案更为安全、经济、可控，特别适用于跨河条件下，道路交通不中断、河水不中断、施工区要求保持干燥情况下的临时挡土、通行工程，尤其适用于下方有重要管线的情况。
为了达到上述目的，本发明提供一种多功能钢板桩围堰，包含：位于围堰两侧的双排桩挡土结构、以及连接双排桩挡土结构的围堰中部结构，该双排桩挡土结构作为人行道和非机动车道，围堰中部结构作为机动车道；
所述的双排桩挡土结构包含：
两排钢板桩，两排钢板桩相对的一面称为内侧面，另一面称为外侧面，钢板桩上具有多个钢管孔和多个拉结筋预留孔；
多个排水钢管，其法兰盘焊接固定在两排钢板桩上的钢管孔内；
多个H型钢横梁，其设置在钢板桩的外侧面上，多排拉结筋穿过拉结筋预留孔后套设在H型钢横梁上，固定住H型钢横梁；
第一回填土层结构，其填充在两排钢板桩之间，完全包裹住排水钢管；
钢筋混凝土结构，其将钢筋混凝土浇注在第一回填土层结构表面，钢筋混凝土中的钢筋与钢板桩拉结固定；
所述的围堰中部结构包含：
压密注浆加固结构，其填充在围堰中部结构的地基部分；
多个排水钢管，其两端分别与双排桩挡土结构中的排水钢管进行焊接连接；
多排拉结筋，其与双排桩挡土结构中的拉结筋对应对焊连接；
第二回填土层结构，其填充在压密注浆结构上部，完全包裹住排水钢管；
钢筋混凝土结构，其将钢筋混凝土浇注在第二回填土层结构表面，钢筋混凝土与双排桩挡土结构顶部的钢筋混凝土形成一连续整体。
所述的钢板桩采用小企口型钢板桩，中间横穿若干根钢管。
所述的拉结筋为单层或多层结构，所述的H型钢横梁为单层或多层结构。
所述的双排桩挡土结构还包含：多个牛腿角钢，其分别与H型钢横梁和钢板桩焊接固定。
所述的第一回填土层结构采用素土，素土分层压实，压实度不小于95%。
所述的第二回填土层结构包含：
碎石或中砂结构，其将碎石或中砂填充在压密注浆结构上部，包裹至排水钢管顶部；
素土结构，其将素土填充在碎石或中砂结构上部。
所述的碎石或中砂分层压实，压实度不小于95%；所述的素土分层压实，压实度不小于95%。
所述的机动车道的两侧设置防撞隔离墩。
所述的人行道和非机动车道的外侧设置人行护栏。
所述的排水钢管的迎水面设置闸门。
本发明具有以下优点：
1、可适用于既有通水需求，又有通行大荷载交通的跨河交通道路；
2、利用常规钢板桩和钢管，钢板桩上设置H型钢横梁，可有效保持钢板桩的整体性；
3、采用拉结钢筋连接两排钢板桩，可有效控制钢板桩外凸变形；
4、钢板桩与排水钢管之间的焊接可大大增强钢板桩稳定性；
5、利用全钢体系，施工速度快，钢结构可回收利用，经济性较高；
6、强度较高，抗水平侧移能力强，竖向承载力高；
7、通过钢结构与拉结筋之间的合理连接，整体性好，稳定性高，具有很高的安全性；
8、对环境影响小，特别适用于下部有敏感管线或建筑物的情况。
附图说明
图1是本发明提供的一种多功能钢板桩围堰的横截面示意图。
图2是钢板桩的纵截面示意图。
图3是图1中A部的放大剖面示意图。
图4是图1中C部的放大剖面示意图。
具体实施方式
以下根据图1～图4，具体说明本发明的较佳实施例。
如图1所示，本发明提供一种多功能钢板桩围堰，包含：位于围堰两侧的双排桩挡土结构、以及连接双排桩挡土结构的围堰中部结构，该双排桩挡土结构作为人行道和非机动车道，围堰中部结构作为机动车道。
如图1～图4所示，所述的双排桩挡土结构包含：
两排钢板桩1，钢板桩1之间具有间隔距离（两排钢板桩1相对的一面称为内侧面，另一面称为外侧面），钢板桩1上具有多个钢管孔（图中未显示）和多个拉结筋预留孔18，该钢板桩1采用小企口型钢板桩，中间横穿若干根钢管；
多个排水钢管2，其法兰盘4焊接（产生焊缝20）固定在两排钢板桩1上的钢管孔内，确保受力有效传递；
多个H型钢横梁15，其设置在钢板桩1的外侧面上，多排拉结筋14穿过拉结筋预留孔18后套设在H型钢横梁15上，固定住H型钢横梁15，确保变形可控，效果可靠；
多个牛腿角钢17，其分别与H型钢横梁15和钢板桩1焊接固定，以防施工中H型钢梁15坠落；
素土结构9，其将素土填充在两排钢板桩1之间，完全包裹住排水钢管2，防止渗流，素土分层压实，压实度不小于95%；
钢筋混凝土结构10，其将钢筋混凝土浇注在素土结构9表面，钢筋混凝土中的钢筋与钢板桩1拉结固定。
如图1所示，所述的围堰中部结构包含：
压密注浆加固体结构5，其根据地下障碍物情况填充在围堰中部结构的地基部分，上部一定厚度范围满堂加固，以提高围堰体竖向承载力，减小对下部土体的压缩变形，从而保护压密注浆加固体结构5下部的管线16；
多个排水钢管2，其两端分别与双排桩挡土结构中的排水钢管2进行焊接连接；
多排拉结筋14，其与双排桩挡土结构中的拉结筋14对应对焊连接；；
碎石或中砂结构6，其将碎石或中砂填充在压密注浆结构5上部，包裹至排水钢管顶部2，碎石或中砂分层压实，压实度不小于95%；
素土结构7，其将素土填充在碎石或中砂结构6上部，素土分层压实，压实度不小于95%；
钢筋混凝土结构8，其将钢筋混凝土浇注在素土结构7表面，钢筋混凝土与双排桩挡土结构顶部的钢筋混凝土形成一连续整体，钢筋连续，混凝土同时浇注，该钢筋混凝土结构8与双排桩挡土结构中的钢筋混凝土结构10同样位于地面标高水平面处。
所述的机动车道的两侧还可以设置防撞隔离墩11。
所述的人行道和非机动车道的外侧还可以设置人行护栏12。
所述的排水钢管2的迎水面设置闸门13，实现通水功能。
如图1所示，本发明提供的一种多功能钢板桩围堰的施工方法包含以下步骤：在围堰全宽度B两侧，分别形成基本双排桩挡土结构，在基本双排桩挡土结构之间形成基本围堰中部结构，在基本双排桩挡土结构和基本围堰中部结构上浇注钢筋混凝土，形成完整的双排桩挡土结构，作为人行道和非机动车道，形成完整的围堰中部结构作为机动车道。
所述的形成基本双排桩挡土结构的方法包含以下步骤：
设置两排钢板桩：间隔距离b1施打两排钢板桩，钢板桩上事先具有开凿好的拉结筋预留孔；
加固钢板桩：将拉结筋穿过钢板桩上的拉结筋预留孔套设在H型钢横梁上，将H型钢横梁固定在钢板桩的外侧面上；将多个牛腿角钢分别与H型钢横梁和钢板桩焊接固定；拉结筋及H型钢横梁可设置为单层或多层结构；
埋设排水钢管：根据排水钢管的定位，切割钢板桩形成钢管孔，将排水钢管的法兰盘与钢管孔焊接；
土层回填：在两排钢板桩之间回填素土；其中，素土完全包裹住排水钢管至路面层以下，回填的素土分层压实，压实度不小于95%，以保证填土强度，控制围堰竖向压缩变形。
所述的形成基本围堰中部结构的方法包含以下步骤：
地基处理：清除中间围堰区域河底淤泥，对河底土进行压密注浆，形成加固地基，加强土体结构强度；其中，河底需清淤1m以上；加固地基与下部管线的距离大于1m；
埋设排水钢管：将排水钢管的两端分别与双排桩挡土结构中的排水钢管进行焊接连接；
土层回填：在两侧双排桩挡土结构之间回填碎石或中砂，在碎石或中砂顶部回填素土；其中，回填的碎石或中砂回填至排水钢管的顶部，回填的碎石或中砂分层压实，压实度不小于95%；回填的素土回填在排水钢管顶部以上区域，回填的素土分层压实，压实度不小于95%。钢筋混凝土
在土层回填过程中布设拉结筋，将其两端分别与双排桩挡土结构中的拉结筋进行焊接连接。
所述的浇注钢筋混凝土的方法包含：在基本双排桩挡土结构和基本围堰中部结构的素土顶部同时浇注钢筋混凝土，形成一个完整连续的钢筋混凝土结构，钢筋混凝土中的钢筋、混凝土与双排桩挡土结构中的钢板桩拉结固定。
所述的多功能钢板桩围堰的施工方法还包含：
在机动车道的两侧设置防撞隔离墩。
在人行道和非机动车道的外侧设置人行护栏。
在排水钢管的迎水面设置闸门。
本发明具有以下优点：
1、可适用于既有通水需求，又有通行大荷载交通的跨河交通道路；
2、利用常规钢板桩和钢管，钢板桩上设置H型钢横梁，可有效保持钢板桩的整体性；
3、采用拉结钢筋连接两排钢板桩，可有效控制钢板桩外凸变形；
4、钢板桩与排水钢管之间的焊接可大大增强钢板桩稳定性；
5、利用全钢体系，施工速度快，钢结构可回收利用，经济性较高；
6、强度较高，抗水平侧移能力强，竖向承载力高；
7、通过钢结构与拉结筋之间的合理连接，整体性好，稳定性高，具有很高的安全性；
8、对环境影响小，特别适用于下部有敏感管线或建筑物的情况。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种多功能钢板桩围堰，其特征在于，包含：位于围堰两侧的双排桩挡土结构、以及连接双排桩挡土结构的围堰中部结构，该双排桩挡土结构作为人行道和非机动车道，围堰中部结构作为机动车道；
所述的双排桩挡土结构包含：
两排钢板桩（1），两排钢板桩（1）相对的一面称为内侧面，另一面称为外侧面，钢板桩（1）上具有多个钢管孔和多个拉结筋预留孔（18）；
多个排水钢管（2），其法兰盘（4）焊接固定在两排钢板桩（1）上的钢管孔内；
多个H型钢横梁（15），其设置在钢板桩（1）的外侧面上，多排拉结筋（14）穿过拉结筋预留孔（18）后套设在H型钢横梁（15）上，固定住H型钢横梁（15）；
第一回填土层结构，其填充在两排钢板桩（1）之间，完全包裹住排水钢管（2）；
钢筋混凝土结构（10），其将钢筋混凝土浇注在第一回填土层结构表面，钢筋混凝土中的钢筋与钢板桩（1）拉结固定；
所述的围堰中部结构包含：
压密注浆加固体结构（5），填充在围堰中部结构的地基部分；
多个排水钢管（2），其两端分别与双排桩挡土结构中的排水钢管（2）进行焊接连接；
多排拉结筋（14），其与双排桩挡土结构中的拉结筋（14）对应对焊连接；
第二回填土层结构，其填充在压密注浆结构（5）上部，完全包裹住排水钢管（2）；
钢筋混凝土结构（8），其将钢筋混凝土浇注在第二回填土层结构表面，钢筋混凝土与双排桩挡土结构顶部的钢筋混凝土形成一连续整体。
2.如权利要求1所述的多功能钢板桩围堰，其特征在于，所述的钢板桩（1）采用小企口型钢板桩，中间横穿若干根钢管。
3.如权利要求1所述的多功能钢板桩围堰，其特征在于，所述的拉结筋（14）为单层或多层结构，所述的H型钢横梁（15）为单层或多层结构。
4.如权利要求1所述的多功能钢板桩围堰，其特征在于，所述的双排桩挡土结构还包含：多个牛腿角钢（17），其分别与H型钢横梁（15）和钢板桩（1）焊接固定。
5.如权利要求1所述的多功能钢板桩围堰，其特征在于，所述的第一回填土层结构采用素土，素土分层压实，压实度不小于95%。
6.如权利要求1所述的多功能钢板桩围堰，其特征在于，所述的第二回填土层结构包含：
碎石或中砂结构（6），其将碎石或中砂填充在压密注浆结构（5）上部，包裹至排水钢管顶部（2）；
素土结构（7），其将素土填充在碎石或中砂结构（6）上部。
7.如权利要求6所述的多功能钢板桩围堰，其特征在于，所述的碎石或中砂分层压实，压实度不小于95%；所述的素土分层压实，压实度不小于95%。
8.如权利要求1所述的多功能钢板桩围堰，其特征在于，所述的排水钢管（2）的迎水面设置闸门（13）。
9.如权利要求1所述的多功能钢板桩围堰，其特征在于，所述的机动车道的两侧设置防撞隔离墩（11）。
10.如权利要求1所述的多功能钢板桩围堰，其特征在于，所述的人行道和非机动车道的外侧设置人行护栏（12）。
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