CN108018853A - U型钢阴阳锁扣式钢管桩围护结构的设计方法 - Google Patents
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Abstract
一种U型钢阴阳锁扣式钢管桩围护结构的设计方法，所述方法将焊有U型钢阴阳锁扣钢管桩运至现场后利用定位导向架，采用振动锤将钢管桩插打入土层；以锁扣为导向，依次进行剩余钢管桩的插打；在基坑转角区域，可以调节U型钢的焊接位置；在合拢区域，可以调节钢管桩的尺寸，使钢管桩通过锁扣连接；钢管桩插打完成后，对隔水腔与隔水层进行填充，填入阻水材料，并压密实；内支撑安装完毕后，即形成完整的基坑围护结构。本发明U型钢阴阳锁扣式钢管桩包括：钢管桩（1），U型钢（2），阴锁扣（3），阳锁扣（4），阻水材料，由若干个U型钢阴阳锁扣式钢管桩通过锁扣结构构成U型钢阴阳锁扣式钢管桩围护结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种U型钢阴阳锁扣式钢管桩围护结构的设计方法，属土木工程施工技术领域。
背景技术
随着城市的发展与科技的进步，地下空间开发的规模越来越大，深大基坑在建设工程中出现的越来越频繁，对基坑的支护技术要求也越来越高。基坑工程施工重点之一就是基坑的支护与止水。以往的基坑支护施工中，常采用钢板桩、钢管桩、钻孔咬合桩等措施进行支护。其中钢管桩适用于各种复杂地质，具有工期短、工艺较简单，截面刚度大等优点，但是止水效果差，遇到地下水较为丰富的基坑工程，需要采取止水措施，施工复杂，同时延长工期。
发明内容
本发明的目的是，针对钢管桩止水效果差的问题，本发明提出一种U型钢阴阳锁扣式钢管桩围护结构的设计方法，可以解决这一问题。
实现本发明的技术方案如下，一种U型钢阴阳锁扣式钢管桩，包括钢管桩，在钢管桩一端的径向两侧的外圆面上分别焊接一个带阴锁扣的U型钢和一个带阳锁扣的U型钢；所述U型钢底板焊接在钢管桩上，开口朝外；锁扣焊接在U型钢上下翼板端部。
所述阴锁扣为平行于钢管桩轴线设有开口缝的圆钢管；阳锁扣为T型钢；每个U型钢上焊接的两个锁扣类型相同。
本发明一种U型钢阴阳锁扣式钢管桩围护结构的设计方法，所述方法将焊有U型钢阴阳锁扣钢管桩运至现场后利用定位导向架，采用振动锤将钢管桩插打入土层；以锁扣为导向，依次进行剩余钢管桩的插打；在基坑转角区域，可以调节U型钢的焊接位置；在合拢区域，可以调节钢管桩的尺寸，使钢管桩通过锁扣连接；钢管桩插打完成后，对隔水腔与隔水层进行填充，填入阻水材料，并压密实；内支撑安装完毕后，即形成完整的基坑围护结构。
所述U型钢阴阳锁扣式钢管桩上的阴锁扣与另一根U型钢阴阳锁扣式钢管桩的阳锁扣弹性夹合，使两根钢管桩连接构成整体；两锁扣之间形成独立的隔水腔。
所述阴锁扣与阳锁扣夹合，使两U型钢连接成整体，两U型钢之间形成隔水层。
所述U型钢翼板的长度由钢管桩之间的距离决定。
所述基坑转角区域钢管桩上U型钢阴阳锁扣的设置为U型钢阳锁扣与U型钢阴锁扣呈90°布置，以保证基坑转角区域钢管桩能与两侧U型钢阴阳锁扣式钢管桩锁扣。
所述阻水材料为不透水粘性土、遇水膨胀橡胶与麻丝，组分按质量百分比为，不透水粘性土、遇水膨胀橡胶与麻丝的配比分别为50%、49%、1%。并进行压实处理。
本发明的有益效果是，本发明采用阴阳锁扣的连接方式，连接可靠简单，接触紧密。通过锁扣，将钢管桩连接成整体，提高了钢管桩的整体性。锁扣连接形成隔水腔，同时使U型钢闭合连成整体，形成隔水层，多层隔水，大大提高了隔水能力。在隔水腔与隔水层内填入了由粘土、遇水膨胀橡胶与麻丝组成的阻水材料。粘土防水能强，遇水膨胀橡胶遇到水时，将发生膨胀，填充隔水腔与隔水层中的孔隙，使锁扣连接更加紧实，防止渗漏，隔水效果提升显著。通过采用本发明，可大大提高钢管桩的隔水能力，保证基坑施工安全可靠地进行下去。
附图说明
图1为本发明应用于深基坑U型钢锁扣式钢管桩围护平面图；
图2为图1中A区域放大图；
图3为U型钢锁扣式钢管桩结构示意图；
图4为基坑转角处U型钢锁扣式钢管桩处理图；
图5为阴锁扣，开缝圆形钢管；
图6是阳锁扣，T型钢；
图7是U型钢；
图中，1是钢管桩；2是U型钢；2A是U型钢底部；2B是U型钢上翼板端部；2C是U型钢下翼板端部；3是阴锁扣；3A是阴锁扣开口环；4是阳锁扣，T型钢；4A是T型钢底部；4B是T型钢翼板；5是阻水材料。
具体实施方式
如图1所示，本实施例U型钢锁扣式钢管桩围护结构包括：钢管桩1，U型钢2，阴锁扣3，阳锁扣4，阻水材料5。
如7所示，U型钢翼板的长度由钢管桩之间的距离决定。如图5所示，阴锁扣3为开缝圆钢管，缝宽度略小于U型钢上下翼板的厚度。如图6所示，阳锁扣4为T型钢，T型钢腹板厚度与U型钢上下翼板厚度相同。将阴锁扣3，圆钢管未开缝侧3A与 U型钢2进行焊接，锁扣焊接在U型钢2上翼板端部2B与下翼板端部2C。将阳锁扣4，T型钢腹板底部4A与U型钢2进行焊接，锁扣焊接在U型钢2上翼板端部2B与下翼板端部2C。
将加工好的U型钢底板2A焊接在钢管1两侧，两侧U型钢轴线在一条直线上。钢管两侧焊接的U型钢2上的锁扣种类不同，一边为阴锁扣3，一边为阳锁扣4，如图3所示。
一根钢管桩的阴锁扣3与另一根桩的阳锁扣4夹合。阳锁扣4，T型钢翼板4B位于阴锁扣3内，并抵住开缝圆钢管内壁。阴锁扣3，开缝圆钢管开缝处夹住T型钢腹板。通过阴锁扣与阳锁扣的夹合，连接两个U型钢，使两根钢管构成整体，如图2所示。
阴阳锁扣夹合，锁扣与锁扣之间形成隔水腔。U型钢通过锁扣的夹合形成隔水层。在隔水腔与隔水层内填充阻水材料5，阻水材料由粘土、遇水膨胀橡胶和麻丝组成。
现场施工中，将加工好的钢管桩运至现场后利用定位导向架，采用50吨履带吊和90振动锤将钢管桩插打入土层。以锁扣为导向，依次进行剩余钢管桩的插打。在基坑转角区域，可以调节U型钢的焊接位置，如图4所示。在合拢区域，可以调节钢管桩的尺寸，使钢管桩通过锁扣连接。钢管桩插打完成后，对隔水腔与隔水层进行填充，填入阻水材料，并压密实。内支撑安装完毕后，即形成完整的基坑围护结构。
Claims (8)
1.一种U型钢阴阳锁扣式钢管桩，包括钢管桩，其特征在于，在钢管桩一端的径向两侧的外圆面上分别焊接一个带阴锁扣的U型钢和一个带阳锁扣的U型钢；所述U型钢底板焊接在钢管桩上，开口朝外；锁扣焊接在U型钢上下翼板端部。
2.根据权利要求1所述的一种U型钢阴阳锁扣式钢管桩，其特征在于，所述阴锁扣为平行于钢管桩轴线设有开口缝的圆钢管；阳锁扣为T型钢；每个U型钢上焊接的两个锁扣类型相同。
3.一种U型钢阴阳锁扣式钢管桩围护结构的设计方法，其特征在于，所述方法将焊有U型钢阴阳锁扣钢管桩运至现场后利用定位导向架，采用振动锤将钢管桩插打入土层；以锁扣为导向，依次进行剩余钢管桩的插打；在基坑转角区域，可以调节U型钢的焊接位置；在合拢区域，可以调节钢管桩的尺寸，使钢管桩通过锁扣连接；钢管桩插打完成后，对隔水腔与隔水层进行填充，填入阻水材料，并压密实；内支撑安装完毕后，即形成完整的基坑围护结构。
4.根据权利要求3所述的U型钢阴阳锁扣式钢管桩围护结构的设计方法，其特征在于，所述U型钢阴阳锁扣式钢管桩上的阴锁扣与另一根U型钢阴阳锁扣式钢管桩的阳锁扣弹性夹合，使两根钢管桩连接构成整体；两锁扣之间形成独立的隔水腔。
5.根据权利要求4所述的U型钢阴阳锁扣式钢管桩围护结构的设计方法，其特征在于，所述阴锁扣与阳锁扣夹合，使两U型钢连接成整体，两U型钢之间形成隔水层。
6.根据权利要求3所述的U型钢阴阳锁扣式钢管桩围护结构的设计方法，其特征在于，所述U型钢翼板的长度由钢管桩之间的距离决定。
7.根据权利要求3所述的U型钢阴阳锁扣式钢管桩围护结构的设计方法，其特征在于，所述基坑转角区域钢管桩上U型钢阴阳锁扣的设置为U型钢阳锁扣与U型钢阴锁扣呈90°布置，以保证基坑转角区域钢管桩能与两侧U型钢阴阳锁扣式钢管桩锁扣。
8.根据权利要求3所述的U型钢阴阳锁扣式钢管桩围护结构的设计方法，其特征在于，所述阻水材料为不透水粘性土、遇水膨胀橡胶与麻丝，组分按质量百分比为，不透水粘性土、遇水膨胀橡胶与麻丝的配比分别为50%、49%、1%，并进行压实处理。
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