CN108301418A - 斜桩施工设备、斜桩施工方法及斜桩深基坑支护结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基坑围护工程领域中的斜桩施工设备与施工方法及形成的一种斜桩深基坑支护结构，斜桩施工设备包括围护桩连接器、斜桩连接器2、动力装置11等部件，斜桩施工方法主要利用围护桩6提供施工反力，实现斜桩的插拔，进一步提出了开挖大直径钢管桩内土体后，在钢管桩深部位置施工深埋斜桩的方法，提出在排桩支护的中间地带开挖土体后深埋斜桩的施工方法，并形成了一种桁架固端深基坑斜桩支护结构，本发明很好地解决了基坑围护工程中的斜桩(1)插拔施工难题，施工效率高，造价低，质量可靠，可在施工的同时完成预应力的施加。

Description

斜桩施工设备、斜桩施工方法及斜桩深基坑支护结构

技术领域

本发明涉及土木工程领域中的基坑围护工程领域。

背景技术

斜桩作为基坑围护的支撑具备很多的优势，首先斜桩支撑相对于水平支撑，不需要大量的立柱桩，且支撑用量小，基坑挖土方便快速，其次，斜桩可将围护结构的土压力传递至坑底土，有利于坑底抗隆起，相对于基坑围护的斜撑支护，斜桩支护具有不需先施工中心岛地下结构，不需要二次挖土，因此，基坑工程施工速度快，造价低。但在基坑围护工程中，基坑开挖面一般距离用地红线很近，施工操作面小，加之，斜桩施工一般需要提供较大的水平反力，如采用钻孔施工，则容易塌孔。目前，斜桩施工可采用斜向施工搅拌桩内插入钢管的形式或斜向钻孔注浆的形式成桩，但成桩速度慢，造价高，且难以回收再利用，形成较大的材料浪费，施工成本仍然较高，施工速度较慢。

发明内容

本发明的第一个目的是提供第一种斜桩施工设备，该斜桩施工设备可快速地完成斜桩沉桩施工，施工过程安全，质量好，速度快，造价低，适宜于狭小场地施工。

该斜桩施工设备包括围护桩连接器、机械底座、斜桩连接器、动力装置、斜桩角度调控装置五部分，其中的斜桩连接器为与机械底座连接的可与斜桩牢固连接的中空器具，动力装置与斜桩连接器牢固连接，斜桩角度调控装置为与机械底座及斜桩连接器连接的可调节斜桩连接器倾斜度或固定斜桩连接器的器具，围护桩连接器为与机械底座直接或间接连接的且能够与围护桩快速牢固连接并提供部分沉桩反力的装置。

本发明的第二个目的是提供第二种斜桩施工设备，该第二种斜桩施工设备可顺利完成斜桩拔出施工，设备轻便，施工速度快，造价低。

该第二种斜桩施工设备包括拔桩器与反力支座、地下结构三部分，其中拔桩器包括斜桩连接器、动力装置两部分，斜桩连接器为牢固连接斜桩的中空器具，反力支座是与地下结构相互作用，将拔桩反力传递至拔桩器的结构。

本发明的第三个目的是提供第三种斜桩施工设备，该第三种斜桩施工设备可快速完成斜桩插拔施工，可充分利用围护桩作为反力，施工速度快，成本低，施工设备灵活轻便，场地适应性强。

该第三种斜桩施工设备包括围护桩连接器、斜桩连接器、动力装置、快速接头四部分，其中的斜桩连接器为能够与斜桩牢固连接或分离的器具，动力装置为提供沉桩或拔桩施工动力的器具，动力装置与斜桩连接器牢固连接，快速接头为与围护桩连接器牢固连接且能与动力装置快速连接或分离的器具，围护桩连接器是与围护桩牢固连接并提供全部或部分施工反力的装置。

在上述的第三种斜桩施工设备中，上述的斜桩连接器为桩夹具的一种或几种组合。

在上述的第三种斜桩施工设备中，上述的快速接头可以是法兰盘与螺栓的组合。

在上述的第三种斜桩施工设备中，上述的围护桩连接器为预埋于围护桩围檩中的内径略大于斜桩外径的套管。

在上述的第三种斜桩施工设备中，上述的围檩为型钢混凝土围檩，且在型钢混凝土围檩中设置有与围檩长度方向垂直或斜交的对穿螺栓。

在上述的第三种斜桩施工设备中，在上述的动力装置上连接内径略大于斜桩外径的导向套管，且在导向套管的一端连接能够与快速接头快速连接或分离的装置。

本发明的第四个目的是提供第一种斜桩施工方法，该施工方法可顺利实现斜桩的插拔，施工速度快，可实现斜桩的全回收再利用，造价低。

该斜桩施工方法包括以下步骤：

a)定位所需施工的斜桩位置与倾斜角度；

b)将安装有斜桩连接器的斜桩施工设备与基坑围护桩牢固连接；

c)将斜桩连接器与斜桩牢固连接，斜向推动斜桩连接器，将斜桩沉入土体；

d)解除斜桩连接器与斜桩的连接，将斜桩连接器沿斜桩上移；

e)重复步骤c)至步骤d)，将斜桩逐段插入土体，完成斜桩插入施工，并将斜桩与围护桩连接；

f)将基坑开挖至坑底；

g)在斜桩与地下结构的交叉点位置，使斜桩与地下结构可分离；

h)将斜桩连接器与斜桩连接；

i)利用地下结构或围护桩提供反力，推动斜桩连接器斜向上移，上拔斜桩；

j)解除斜桩连接器与斜桩的连接，将斜桩连接器沿斜桩下移；

k)重复步骤h)至步骤j)，将斜桩逐段拔出土体，完成斜桩拔出施工。

在上述的斜桩施工方法中，在上述的步骤b)至步骤d)中，可将两根或多根斜桩通过斜桩连接器同时沉入土体中。

在上述斜桩施工方法中，在上述的步骤c)与步骤i)中，可采用静力法、振动法、锤击法中的一种或几种组合推动斜桩连接器。

在上述的述斜桩施工方法中，在上述的步骤i)中，在上拔斜桩过程中，用水泥浆或土体回填拔桩留下的空隙。

在上述的述斜桩施工方法中，在上述的步骤e)中，将斜桩通过法兰盘施加预应力后与围护连接。

本发明的第五个目的是提供第二种斜桩施工方法，该第二钟斜桩施工方法可在管桩或桶桩内实现地面以下深层斜桩施工，施工过程安全可靠，承载性能好，造价低。

该第二种斜桩施工方法包括以下步骤：

a)在土体中施工钢管桩；

b)将钢管桩内的部分土体取出；

c)在钢管桩侧壁上开孔或利用已有的孔洞；

d)将斜桩施工设备与钢管桩连接；

e)利用钢管桩提供全部或部分反力，将斜桩分节斜向或水平向压入土体；

f)将斜桩与钢管桩连接。

在上述的第二钟斜桩施工方法中，在上述的步骤e)中，上述的斜桩可以向基坑内侧或基坑外侧方向插入土体。

本发明的第六个目的是提供第三种斜桩施工方法，该斜桩施工方法可在排桩之间的地面以下深处完成斜桩施工，施工完成的斜桩可与排桩共同形成支护体，可代替较深基坑的内支撑体系，可大幅度节约基坑围护成本。

该第三种斜桩施工方法包括以下步骤：

a)在基坑周边施工双排桩或多排桩；

b)支挡排桩两侧的土体；

c)开挖排桩之间的土体，在排桩之间形成斜桩施工操作面；

d)以排桩提供全部或部分施工反力，将斜桩分节压入土体；

e)将斜桩与排桩连接。

在上述的第三种斜桩施工方法中，在上述的步骤e)中，可在排桩之间施工用于加强排桩之间连接的斜向杆。

在上述的第三种斜桩施工方法中，在上述的步骤d)中，可在离基坑开挖面近侧排桩处施工插向基坑内侧土体的斜桩，或者在离基坑开挖面远侧排桩处施工插向基坑开挖面外侧土体的斜桩。

本发明的第七个目的是提供一种斜桩深基坑支护结构，该斜桩深基坑支护结构，施工速度快，可代替内支撑体系，造价低，安全度高，且可提供较大的施工操作面。

该斜桩基坑支护结构包括内排桩、外排桩、排桩顶连接、排桩深层连接与斜桩五部分，其中内排桩、外排桩为布置在基坑开挖面外侧的竖向挡土结构，排桩顶连接为将内排桩与外排桩顶部牢固连接的结构，排桩深层连接为将内排桩与外排桩在地面以下的深层部位牢固连接的结构，排桩深层连接位于排桩顶连接的下部，斜桩与排桩连接。

在上述的斜桩深基坑支护结构中，上述的排桩顶连接包括排桩顶圈梁与排桩顶梁连接两部分，其中的排桩顶梁连接可以是梁、板或梁板结构中的一种。

在上述的斜桩深基坑支护结构中，上述的排桩深层连接包括排桩腰梁，斜向杆两部分，且斜向杆上部与排桩顶连接牢固连接，下部与排桩腰梁牢固连接。

在上述的斜桩深基坑支护结构中，在上述的排桩腰梁之间设置腰梁连接件，腰梁连接件与内排桩、外排桩的排桩腰梁牢固连接。

本发明的斜桩施工设备、斜桩施工方法及斜桩深基坑支护结构，可快速实现斜桩的插拔施工，可用于狭小空间下的斜桩插拔施工，可用于基坑支护，安全可靠，施工速度快，成本低，可实现斜桩基坑围护的全回收再利用。

附图说明

图1为本发明的第一个实施例所用的第一种斜桩施工设备结构构造示意图；

图2为本发明的第二个实施例所用的第二种斜桩施工设备结构构造示意图；

图3为本发明的第一、第二个实施例所用的斜桩支护斜桩平面布置示意图；

图4为本发明的第一、第二个实施例所用的斜桩支护剖面示意图；

图5为本发明的第四个实施例所用的斜桩支护斜桩平面布置示意图；

图6为本发明的第四个实施例所用的第三种斜桩施工设备结构构造示意图；

图7为本发明的第四个实施例所用的斜桩施工前剖面示意图；

图8为本发明的第四个实施例所用的斜桩施工设备安装工况剖面示意图；

图9为本发明的第四个实施例所用的斜桩压桩或拔桩施工工况剖面示意图；

图10为本发明的第四个实施例所用的斜桩封桩工况剖面示意图；

图11为本发明的第五个实施例所用的斜桩施工方法第一步施工工况示意图；

图12为本发明的第五个实施例所用的斜桩施工方法第二步施工工况示意图；

图13为本发明的第五个实施例所用的斜桩施工方法第四步施工工况示意图；

图14为本发明的第五个实施例所用的斜桩施工方法第五步中安装第一节斜桩施工工况示意图；

图15为本发明的第五个实施例所用的斜桩施工方法第五步中插入第一节斜桩施工工况示意图；

图16为本发明的第五个实施例所用的斜桩施工方法第五步中施工下一节斜桩施工工况示意图；

图17为本发明的第六个实施例所用的基坑支护结构平面布置示意图；

图18为本发明的第六个实施例所用的斜桩施工方法第一步施工工况示意图；

图19为本发明的第六个实施例所用的斜桩施工方法第二步施工工况示意图；

图20为本发明的第六个实施例所用的斜桩施工方法第三步施工工况示意图；

图21为本发明的第六个实施例所用的斜桩施工方法第四步中安装斜桩施工设备工况示意图；

图22为本发明的第六个实施例所用的斜桩施工方法第四步中插入斜桩施工工况示意图；

图23为本发明的第六个实施例所用的斜桩施工方法第五步施工工况示意图及施工完成后斜桩深基坑支护结构剖面示意图。

具体实施方式

作为如图1与图3、图4所示的本发明的第一个实施例，主要是介绍本发明的第一种斜桩施工设备的结构构造、工作原理与使用方法。本发明的第一种斜桩施工设备结构构造示意图如图1所示，包括围护桩连接器5、机械底座4、斜桩连接器2、动力装置11、斜桩角度调控装置3五部分，其中的机械底座4为可行走的履带式或步履式装置或其他的结构形式，机械底座4的主要作用是与其他部件连接，最好能具备自行行走功能；斜桩连接器2为与机械底座4连接的可牢固连接斜桩1的中空器具，斜桩连接器2的主要功能是在插拔斜桩1时能牢固与斜桩1牢固连接，并能使斜桩1穿越斜桩连接器2，松弛斜桩连接器2后，斜桩连接器2可方便地沿斜桩1移动；动力装置11与斜桩连接器2牢固连接，动力装置11可以是如图1所示的液压油缸装置，也可以是振动锤、打桩锤等其他能提供插拔桩动力的装置。斜桩角度调控装置3为与机械底座4及斜桩连接器2连接，可调控斜桩连接器2的倾斜度或固定斜桩连接器2的器具。围护桩连接器5为与机械底座4直接或间接连接的且能够与围护桩6快速牢固连接并提供部分沉桩反力的装置，围护桩连接器5主要目的是利用围护桩6提供部分斜桩1施工反力，当围护桩6为钢管桩时，围护桩连接器5可以是钢管桩夹具，也可以是机械底座4与围护桩6之间的连接件。本实施例中介绍的第一种斜桩施工设备在使用时，只需将斜桩1置入斜桩连接器2内，用斜桩连接器2固定斜桩1后，通过动力装置11推动斜桩连接器2，即可完成斜桩1的逐段插拔施工。还可以在插入施工前或拔出施工后，通过调节斜桩角度调控装置3控制斜桩1倾斜角度，也可以通过调节斜桩角度调控装置3将斜桩1垂直状态下取出或置入斜桩连接器2。如在施工过程中，无需调节斜桩1的角度，则斜桩角度调控装置3可退化为斜桩连接器2或动力装置11与机械底座4之间的连接，主要功能是传递来自斜桩连接器2或动力装置11的斜桩1施工反力。在斜桩1施工完成后，斜桩1可与围护桩6通过加劲板9连接形成如图3与图4所示的斜桩基坑围护结构。当斜桩1与围护桩6均为钢桩时，加劲板9与斜桩1及围护桩6之间可直接焊接连接，也可以在给斜桩1施加预应力后，再将斜桩1与围护桩6连接。

作为如图2所示的本发明的第二个实施例，主要是介绍本发明的第二种斜桩施工设备结构构造与工作原理。本发明的第二种斜桩施工设备包括拔桩器与反力支座7、地下结构8三部分，其中拔桩器包括斜桩连接器2、动力装置11两部分，斜桩连接器2为能够牢固固定斜桩1的中空器具，反力支座7是与地下结构8相互作用将拔桩反力传递至拔桩器的结构。本实施例中的斜桩连接器2与动力装置11的结构构造与工作原理同上述的第一个实施例，与第一个实施例的区别是通过反力支座7，利用地下结构8提供施工反力，因此设备轻便，主要用于基坑围护中的斜桩1拔出施工。

作为本发明的第三个实施例，主要目的是结合图1～图4，介绍本发明的第一种斜桩施工方法的实施步骤。在本实施例的第一步，根据工程需要，定位所需施工的斜桩1位置与倾斜角度，斜桩1可与围护桩6共同作为支挡体，如图4所示。斜桩1数量可与围护桩6不一致，可根据水平承载能力的需求与斜桩1的承载能力，确定斜桩1的间距、长度与平面布置，如图3与图4所示。在图3与图4中，可设置围檩10将多根围护桩6连成整体与斜桩1共同作用。完成本实施例的第一步，进入第二步。在本步骤中，将安装有斜桩连接器2的如本发明第一个实施例所述的第一种斜桩施工设备与基坑围护桩6牢固连接。完成本实施例的第二步，进入第三步。在本步骤中，用斜向放置的斜桩连接器2将斜桩1牢固夹住，如图1所示，第一种斜桩施工设备的工作原理与构造可参照本发明的第一个实施例，斜向推动斜桩连接器2，将斜桩1沉入土体，可利用如上述第一个实施例的设备与方法完成，完成本实施例的第三步，进入第四步。在本步骤中，松开斜桩连接器2，将斜桩连接器2沿斜桩1上移，本步骤主要是在斜桩1在第三步中分段沉入土体后，再将下一段斜桩1沉入土体前的准备步骤，可通过动力装置11完成。完成第四步，进入第五步。本步骤主要是重复第三步至第四步，主要目的是将斜桩1逐段沉入土体，完成斜桩1插入施工，并将斜桩1与围护桩6连接，可参照图3与图4的连接方式完成。在本步骤完成后，即完成了斜桩基坑围护结构的安装施工。完成第五步，进入第六步。本步骤中，主要将基坑开挖至坑底，为地下结构8与其他地下结构的施工做准备。完成第六步，进入第七步。在本步骤中，是为了拔出斜桩1，在斜桩1与地下结构8的交叉点位置，在地下结构8浇筑时预留孔，使得斜桩1与地下结构8可分离，在本步骤中，可在开洞周边设置止水钢板，以便于地下结构8的止水，还可以通过设置加强筋弥补地下结构开洞的强度损失，也可以在斜桩1的外围设置套管，使得套管穿越地下结构8。在需要止水的情况下，可在套管外侧设置止水钢板，且可在斜桩1拔出后，在套管内填充砼，并用钢板将套管密封，防止地下水渗入地下结构内部。在本步骤中，也可以通过设置地下结构后浇带预留空隙。完成第七步，进入第八步。在本步骤中，用斜桩连接器2将斜桩1夹住，可参照上述的第一个与第二个实施例实施。完成第八步，进入第九步。在本步骤中，利用地下结构8提供反力，通过如图2所示的反力支座7将动力装置11与地下结构8牢固连接。反力支座7中，可通过设置抗剪键将水平分力传递至地下结构8，通过动力装置11推动斜桩连接器2斜向上移，上拔斜桩1。在本步骤中，也可以利用围护桩6提供拔桩反力进行斜桩1拔出施工。完成第九步，进入第十步。在本步骤中，松开斜桩连接器2，将拔桩机械与斜桩连接器2沿斜桩1下移，本步骤是将斜桩1中某一段拔出后，为拔出下一段的准备步骤，主要目的是使斜桩1能逐段拔出。完成第十步，进入第十一步，本步骤是重复第八步至第十步，将斜桩1逐段拔出土体，完成斜桩1拔出施工。在本实施例中，在第二步至第四步中，可将两根或多根斜桩1通过不同的斜桩连接器2同时沉入土体中。在本实施例中，可采用静力法、振动法、锤击法中的一种或几种组合推动斜桩连接器2，完成斜桩1的插拔施工。

作为本发明的第四个实施例，主要结合图5～图10，详细介绍本发明的第三钟斜桩施工设备的结构构造、工作原理与施工方法。本实施例与上述第一个实施例相似。不同点主要在于：第一，本实施例中介绍的第三钟斜桩施工设备不再设置机械底座4与斜桩角度调控装置3，而是在围檩10中预埋反力套管12，并将反力套管12作为围护桩连接器。通过反力套管12直接提供插拔桩反力并确定斜桩1的倾斜角度，如图5、图6与图7所示。在图5中，围檩10可设置为型钢混凝土围檩，将反力套管12直接按照预设角度与位置预埋于型钢混凝土围檩中，可在型钢混凝土围檩中设置对穿螺栓，对穿螺栓可以设置为如图5所示的垂直或斜向于围檩10方向，反力套管12也可以用围檩中预留的孔代替。第二，可在动力装置11上连接导向套管14，并在导向套管14的一端连接快速接头13，如图6所示，在反力套管12的一端连接快速接头13，这样就可以方便地将动力装置11与围护桩6牢固连接了，由围护桩6提供全部或部分施工反力，如图8所示。在图6～图8中，可将快速接头13设置为相同尺寸的法兰盘，以便于施工安装，也可以在围檩、地下结构或围护桩中埋设螺栓16，将快速接头13通过螺栓16与围护桩或地下结构连接。本实施例中介绍的第三种斜桩施工设备安装完成后如图8所示。在图8中，导向套管14与反力套管12连通，因导向套管14与反力套管12的内径均大于斜桩1的外径，故可将斜桩1沿导向套管14斜向放入反力套管12中，如图9所示。斜桩1放置完成后，便可采用与本发明第一个实施例相似的方法，利用围护桩6提供反力将斜桩1逐步压入或拔出土体。在沉桩结束后，可按照如图10所示的方法，将斜桩1与反力套管12牢固连接，即用螺栓16穿越开孔的垫板15与快速接头13，将斜桩1锚固于反力套管12中。在锚固过程中，可对斜桩1施加预应力，以减小基坑开挖引起的位移。预应力的施加，可以通过拧紧螺栓16实现，也可以通过推压垫板15后拧紧螺栓16实现。

作为本发明的第五个实施例，主要结合图11～图16，介绍本发明的第二种斜桩施工方法。该第二种斜桩施工方法第一步，是在土体中施工围护桩6，且围护桩6为钢管桩。施工完成后如图11所示。在本步骤中，可采用振动法、静压法、引孔法等方法施工围护桩6，在本实施例中，因考虑到要在围护桩6内进行斜桩1施工操作，可选用大直径的钢管桩，如选用直径1米～3米的钢管桩。完成本实施例的第一步，进入本实施例的第二步。在本步骤中，主要操作是将围护桩6内的部分土体取出，可采用在钢管内钻孔或开挖的的方法将钢管内的部分土体清除，也可以在围护桩6内插入直径略小的钢管，使围护桩6内的土体进入直径较小的钢管内，然后将直径较小的钢管连同土体一起取出。土体清除完成后，如图12所示，主要目的是提供后续施工操作面。完成本实施例的第二步，进入第三步。在本步骤中，在围护桩6的侧壁上开孔，如围护桩6在插入施工前已在侧壁预留孔洞，则可利用已有的孔洞，进行后续施工。完成本实施例的第三步，进入第四步。在本步骤中，主要是将本发明的斜桩施工设备与围护桩6连接，用围护桩6提供斜桩施工所需的部分或全部反力，如图13所示。斜桩施工设备可采用本实施例四所述的斜桩施工设备进行施工。斜桩施工设备与围护桩6侧壁的连接可以采用焊接方式连接，也可以采用螺栓连接。完成本实施例的第四步，进入第五步。在本步骤中，利用围护桩6提供全部或部分反力，将斜桩1分节斜向或水平向压入土体，可采用静压法插入，也可以采用振动法将斜桩1压入土体，如图14所示。在本步骤中，因围护桩6内的施工操作面有限，当斜桩较长时，可分节施工，即，先压入第一节斜桩1，如图15所示，然后将下一节斜桩1与前一节连接后继续压桩，如图16所示。在本步骤中，斜桩1的方向可以向基坑内侧斜向插入，也可向基坑外侧斜向插入。完成本实施例的第五步，进入第六步。本步骤主要是将斜桩1与围护桩6连接，形成共同受力体。可焊接，也可采用螺栓连接等连接方式。从而完成本实施例的第二种斜桩施工方法。

作为本发明的第六个实施例，主要结合图17～图23，介绍本发明的第三种斜桩施工方法及施工完成后形成一种斜桩深基坑支护结构。本发明的第三种斜桩施工方法的第一步，在基坑周边施工双排桩或多排桩，施工后形成的基坑平面布置示意图如图17所示，剖面示意图如图18所示。在图17与图18中，垂直布置的围护结构至少包括外排桩18与内排桩19两排桩，也可以是多排桩。并在相邻两排桩之间设置一定距离。完成本实施例的第一步，进入第二步。在本步骤中，主要支挡排桩两侧的土体，排桩两侧的土体支挡可采用如图19所示的方式，在排桩顶部设置由排桩顶圈梁20与排桩顶梁连接21组成的支撑体系承受水平方向的土压力，如开挖较浅，也可直接采用内排桩19与外排桩18悬臂式支挡。完成本实施例的第二步，进入第三步。本步骤主要是开挖排桩之间的土体，在排桩之间形成斜桩施工操作面，完成后如图20所示。完成本实施例的第三步，进入第四步。本步骤为斜桩压桩施工步骤，主要是以排桩提供全部或部分施工反力，先将斜桩施工设备与排桩连接，如图21所示，然后将斜桩1分节压入或拔出土体，如图22所示。具体实施方法与上述的第五个实施例的第五步相似。在本步骤中，可在离基坑开挖面近侧排桩处施工插向基坑内侧土体的斜桩，或者在离基坑开挖面远侧排桩处施工插向基坑开挖面外侧土体的斜桩。完成本实施例的第四步，进入第五步。本步骤主要是将斜桩1与排桩连接，可采用焊接或螺栓连接等连接方式。在本步骤中，可在排桩之间施工用于加强排桩之间连接的斜向杆22，如图23所示。在图23中，斜向杆22可通过排桩腰梁17与排桩连接。从而完成本实施例的第三种斜桩施工方法。本实施例的以下部分，主要结合图23，介绍本发明的一种斜桩深基坑支护结构与工作原理。本实施例介绍的斜桩深基坑支护结构如图23所示。包括内排桩19、外排桩18、排桩顶连接、排桩深层连接与斜桩1五部分，其中内排桩19、外排桩18为布置在基坑开挖面外侧的竖向挡土结构，排桩顶连接为将内排桩19与外排桩18顶部牢固连接的结构，排桩深层连接为将内排桩19与外排桩18在地面以下的深层部位牢固连接的结构，排桩深层连接位于排桩顶连接的下部，斜桩1与排桩连接。排桩顶连接包括排桩顶圈梁20与排桩顶梁连接21两部分，其中的排桩顶梁连接21可以是梁、板及梁板结构中的一种。排桩深层连接可以包括排桩腰梁17，斜向杆22两部分，且斜向杆22上部与排桩顶连接牢固连接，下部与排桩腰梁17牢固连接，排桩腰梁17之间还可以设置腰梁连接件，腰梁连接件与内排桩19、外排桩18的排桩腰梁17牢固连接。上述的斜桩深基坑支护结构，能在双排桩或多排桩上部形成能有效控制排桩顶部的位移与转动的桁架结构体系，支护结构承载力高，抗变形能力强。从而完成本发明的第六个实施例。

本专利包括但不限于本领域内专业人士可替代使用的其他施工方法。

Claims (21)

1.一种斜桩施工设备，包括围护桩连接器5、机械底座4、斜桩连接器2、动力装置11、斜桩角度调控装置3五部分，其中的斜桩连接器2为与机械底座4连接的且能够与斜桩1牢固连接的中空器具，动力装置11与斜桩连接器2牢固连接，斜桩角度调控装置3为与机械底座4及斜桩连接器2连接的可调节斜桩连接器2倾斜度或固定斜桩连接器2的器具，围护桩连接器5为与机械底座4直接或间接连接的且能够与围护桩6快速牢固连接并提供部分沉桩反力的装置。

2.一种斜桩施工设备，包括拔桩器与反力支座7、地下结构8三部分，其中拔桩器包括斜桩连接器2、动力装置11两部分，斜桩连接器2为牢固连接斜桩1的中空器具，反力支座7是与地下结构8相互作用，将拔桩反力传递至拔桩器的结构。

3.一种斜桩施工设备，包括围护桩连接器、斜桩连接器2、动力装置11、快速接头13四部分，其中的斜桩连接器2为能够与斜桩1牢固连接或分离的器具，动力装置11为提供沉桩或拔桩施工动力的器具，动力装置11与斜桩连接器2牢固连接，快速接头13为与围护桩连接器牢固连接且能与动力装置11快速连接或分离的器具，围护桩连接器是与围护桩牢固连接并提供全部或部分施工反力的装置。

4.根据权利要求3所述的斜桩施工设备，其特征是上述的斜桩连接器2为桩夹具的一种或几种组合。

5.根据权利要求3所述的斜桩施工设备，其特征是上述的快速接头13是法兰盘与螺栓的组合。

6.根据权利要求3所述的斜桩施工设备，其特征是上述的围护桩连接器为预埋于围护桩围檩中的内径略大于斜桩外径的套管。

7.根据权利要求3所述的斜桩施工设备，其特征是上述的围檩10为型钢混凝土围檩，且在型钢混凝土围檩中设置有与围檩长度方向垂直或斜交的对穿螺栓。

8.根据权利要求3所述的斜桩施工设备，其特征是上述的动力装置11上连接内径略大于斜桩1外径的导向套管14，且在导向套管14的一端连接能够与快速接头13快速连接或分离的装置。

9.一种斜桩施工方法，包括以下步骤：

a)定位所需施工的斜桩1位置与倾斜角度；

b)将安装有斜桩连接器的斜桩施工设备与基坑围护桩6牢固连接；

c)将斜桩连接器与斜桩牢固连接，斜向推动斜桩1连接器，将斜桩1沉入土体；

d)解除斜桩连接器与斜桩1的连接，将斜桩连接器沿斜桩1上移；

e)重复步骤c)至步骤d)，将斜桩1逐段插入土体，完成斜桩1插入施工，并将斜桩1与围护桩6连接；

f)将基坑开挖至坑底；

g)在斜桩1与地下结构的交叉点位置，使斜桩1与地下结构可分离；

h)将斜桩连接器与斜桩1连接；

i)利用地下结构或围护桩6提供反力，推动斜桩连接器斜向上移，上拔斜桩；

j)解除斜桩连接器与斜桩1的连接，将斜桩连接器沿斜桩1下移；

k)重复步骤h)至步骤j)，将斜桩1逐段拔出土体，完成斜桩1拔出施工。

10.根据权利要求9所述的斜桩施工方法，其特征是在上述的步骤b)至步骤d)中，将两根或多根斜桩1通过斜桩连接器同时沉入土体中。

11.根据权利要求9所述的斜桩施工方法，其特征是在上述的步骤c)与步骤i)中，可采用静力法、振动法、锤击法中的一种或几种组合推动斜桩连接器。

12.根据权利要求9所述的斜桩施工方法，其特征是在上述的步骤i)中，在上拔斜桩1过程中，用水泥浆或土体回填拔桩留下的空隙。

13.根据权利要求9所述的斜桩施工方法，其特征是在上述的步骤e)中，将斜桩1通过法兰盘施加预应力后与围护连接。

14.一种斜桩施工方法，包括以下步骤：

a)在土体中施工钢管桩；

b)将钢管桩内的部分土体取出；

c)在钢管桩侧壁上开孔或利用已有的孔洞；

d)将斜桩施工设备与钢管桩连接；

e)利用钢管桩提供全部或部分反力，将斜桩1分节斜向或水平向压入土体；

f)将斜桩1与钢管桩连接。

15.根据权利要求14所述的斜桩施工方法，其特征是在上述的步骤e)中，上述的斜桩向基坑内侧或基坑外侧方向插入土体。

16.一种斜桩施工方法，包括以下步骤：

a)在基坑周边施工双排桩或多排桩；

b)支挡排桩两侧的土体；

c)开挖排桩之间的土体，在排桩之间形成斜桩施工操作面；

d)以排桩提供全部或部分施工反力，将斜桩分节压入土体；

e)将斜桩与排桩连接。

17.根据权利要求16所述的斜桩施工方法，其特征是在离基坑开挖面近侧排桩处施工插向基坑内侧土体的斜桩，或者在离基坑开挖面远侧排桩处施工插向基坑开挖面外侧土体的斜桩。

18.一种斜桩深基坑支护结构，包括内排桩19、外排桩18、排桩顶连接、排桩深层连接与斜桩1五部分，其中内排桩19、外排桩18为布置在基坑开挖面外侧的竖向挡土结构，排桩顶连接为将内排桩19与外排桩18顶部牢固连接的结构，排桩深层连接为将内排桩19与外排桩18在地面以下的深层部位牢固连接的结构，排桩深层连接位于排桩顶连接的下部，斜桩1与排桩连接。

19.根据权利要求18所述的斜桩深基坑支护结构，其特征是上述的排桩顶连接包括排桩顶圈梁20与排桩顶梁连接21两部分，其中的排桩顶梁连接21是梁、板或梁板结构中的一种。

20.根据权利要求18所述的斜桩深基坑支护结构，其特征是上述的排桩深层连接包括排桩腰梁17，斜向杆22两部分，且斜向杆22上部与排桩顶连接牢固连接，下部与排桩腰梁17牢固连接。

21.根据权利要求18所述的斜桩深基坑支护结构，其特征是上述的排桩腰梁17之间设置腰梁连接件，腰梁连接件与内排桩19、外排桩18的排桩腰梁17牢固连接。