CN111676977A - 一种高强度降水用混凝土体支护系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高强度降水用混凝土体支护系统，该高强度降水用混凝土体支护系统，包括由多个桩体依次拼接成圈的支护结构，每个桩体沿其轴向方向形成有内孔，在其中一些桩体的内侧形成有渗水孔，在其中另一些桩体的外侧形成有渗水孔，所述渗水孔连通内孔和外界，以使支护结构的内外侧都能够通过渗水孔向内孔中渗水。该高强度降水用混凝土体支护系统，通过在桩体上开设内孔及与内孔连通的渗水孔，可以完全代替现有降水井使用，大大降低了使用成本。且桩体内孔中不易聚集大量泥块，可以保证潜水泵顺畅的排水工作，有利于提高内孔降水效率。

Description

一种高强度降水用混凝土体支护系统

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种高强度降水用混凝土体支护系统。

背景技术

建筑施工过程中，在基坑支护时需要做多个钢管降水井，经与降水井连通的地下坑道流入水仓，再由水泵经专门排水井排到地面或由排水坑道直接流出地面，由于降水井泥水汇聚，容易导致水泵阻塞，影响降水效率；此外，在施工完毕后，还需要封堵降水井，导致施工成本较高。

本申请提供了一种高强度降水用混凝土体支护系统，能够代替降水井集水，降水效率高，施工成本低，保证了基坑无水施工。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种高强度降水用混凝土体支护系统，以至少解决或缓解现有技术中的一个或多个技术问题，或至少提供一种有益的选择。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种高强度降水用混凝土体支护系统，包括由多个桩体依次拼接成圈的支护结构，每个桩体沿其轴向方向形成有内孔，在其中一些桩体的内侧形成有渗水孔，在其中另一些桩体的外侧形成有渗水孔，所述渗水孔连通内孔和外界，以使支护结构的内外侧都能够通过渗水孔向内孔中渗水。

使用时，将支护系统设置在基坑周圈，在北方，雨水少，地下水位较低，渗水孔可设置在桩体中下部(桩体下段)位置较好，渗水孔的设置可以将支护结构内外侧的水收集至内孔中，再通过设于桩体内孔中的潜水泵将内孔中的水排出即可，如此可避免基坑内积水。在南方，雨水多，地下水位较高，渗水孔设置在桩体中部较好，需要说明的是，渗水孔的位置可根据建筑施工地方的水位情况具体适应设置。其中，设置有渗水孔的桩体个数根据实际需要设置，可以在部分桩体内侧设置渗水孔，另一部分桩体外侧设置渗水孔，还可以有部分桩体不设置渗水孔。内外渗水孔可以间隔设置，间隔个数不一，根据需要设置即可。

可选的，相邻两个桩体之间形成有拼接缝；

每个桩体上还设有注浆通道，所述注浆通道的顶部设有注浆口、底部密封设置，所述注浆通道的侧部设有将注浆通道与拼接缝连通的导通孔。

如此设置，可以较好的实现拼接缝填充密封，相比较传统的从顶部向拼接缝强注的方式来说，本申请的注浆方式，不易产生桨体浪费，注浆轻松，缝隙填充效果好。

可选的，所述注浆通道由设于桩体内的PVC注浆管形成。

可选的，相邻两个桩体中，其中一个桩体的拼接处设有凸台，另一个桩体的拼接处设有与凸台配合的凹槽。如此设置便于两个桩体快速准确拼接。

可选的，每个桩体包括钢筋笼和混凝土，所述钢筋笼包括环筋笼，所述环筋笼上轴向固接有多个钢筋，所述PVC注浆管固接于其中两个钢筋之间，如此设置，桩体强度有保证，且PVC注浆管一起设置，便于其固定后浇筑混凝土，避免歪斜。

可选的，所述钢筋还包括预应力钢筋和非预应力钢筋；抗压和抗弯性能都能够保证，非预应力钢筋和预应力钢筋间隔分布效果较好。

可选的，所述支护系统还包括连接梁，所述连接梁的底部设有能够与其中一些桩体配合安装的定位部，所述连接梁上还设有能够与另一些桩体的内孔配合的取水孔。如此设置，可将支护结构加固。

可选的，对应取水孔的桩体上开设有渗水孔，便于集水导出。

所述渗水孔由内向外直径逐渐减小，可在一定程度上防止渗水孔阻塞。

可选的，所述连接梁为混凝土连接梁，所述定位部的底部还设有橡胶托板，所述橡胶托板与定位部、桩体之间形成有砂浆缝，所述连接梁上设有将外界与砂浆缝连通的缝隙注浆管，所述砂浆缝中填充有膨胀砂浆。橡胶托板的设置，可以避免定位部漏浆至内孔中。膨胀砂浆的填充可以实现定位部与桩体之间密封加固。

可选的，所述支护系统还包括钢制桩帽，所述钢制桩帽通过连接件与所述桩体之间可拆卸连接。在桩体固定在基坑中时，需要打桩，在桩体顶部固定钢制桩帽，方便打桩；钢制桩帽可以重复利用，使用在不同桩体上。具体的，所述连接件包括与钢筋端部固接的套筒螺母；将钢制桩帽与套筒螺母连接的张拉孔沉头螺钉。为了方便桩体取出重新利用，可以在所述钢制桩帽上设置多个吊钩螺纹孔，其中，钢制桩帽上可设计有多个呈周向分布的吊钩螺纹孔，便于安装多个吊钩，当建筑工程完工收尾需要拔出支护桩时，起吊设备通过钢制桩帽上的吊钩，顺利拔出本支护桩，从而实现支护桩可以重复利用。

其中，钢制桩帽为可拆卸型，在作为永久性支护桩(如河道支护桩、地下室墙体、地下水池墙体等)时，钢制桩帽可以拆卸下来重复使用。且设置钢制桩帽，便于打桩时增加桩头的耐冲击性能，拔桩时钢制桩帽的抱箍包裹了桩头也同样保护了混凝土桩头，在拔桩设备对桩摇动时不至于损伤混凝土桩头便于桩体以后重复使用。

可选的，

该高强度降水用混凝土体支护系统的制作方法如下:

1、制作桩体：首先制作钢筋笼，并在钢筋笼的其中两个钢筋之间固定PVC注浆管，在钢筋笼上均匀固定胶塞；其次采用现有桩体离心工艺制作桩体；其中，固定胶塞分布均匀，桩体制备过程中不易错位，桩体制备成功后打掉胶塞即形成渗水孔。

2、制作支护结构：首先将桩体按照拼接方式固定在基坑中，具体为通过在桩体顶部固定钢制桩帽，通过打桩方式将桩体打入地面中；其次，向注浆通道中注浆来填补相连桩体之间的拼接缝；多点填充更均匀，自桩体拼接缝隙由内往外填充密封效果更好；

3、横梁加固：将桩体的钢制桩帽拆下，并在支护结构顶部设置横梁加固，横梁底部的定位部伸入至一些桩体的内孔中，横梁上的取水孔对应一些桩体的内孔；

4、注浆：通过缝隙注浆管向橡胶托板与定位部、桩体之间形成的砂浆缝中注膨胀砂浆，以实现横梁与桩体之间的密封加固；其中，可以几个桩体采用一个横梁加固。

需要注意的是，在对应取水孔的桩体开渗水孔即可，并在内孔中放置潜水泵抽水。

本发明采用上述技术方案，所具有的优点是：

本申请通过在桩体上开设内孔及与内孔连通的渗水孔，可以完全代替现有降水井使用，大大降低了使用成本。且桩体内孔中不易聚集大量泥块，可以保证潜水泵顺畅的排水工作，有利于提高内孔降水效率。此外，注浆通道和导通孔的设置，能够在拼接两个支护桩时注浆实现两者之间缝隙密封。

附图说明

图1为本发明其中一个实施例中三个桩体拼接结构的俯视图；

图2为图1中单个桩体的结构示意图；

图3为图2桩体内钢筋笼的结构示意图；

图4为本发明其中一个实施例中桩体与连接梁配合连接的局部剖视图；

图5为图4中桩体的局部剖视结构示意图；

图6为图4中沿A-A局部剖视结构示意图；

图7为图4中沿B-B局部剖视结构示意图；

图8为本发明其中一实施例的局部剖视结构示意图；

图9为图8中A部分放大结构示意图；

图10为图8的俯视结构示意图；

图11为图8中盖帽的剖视结构示意图；

图12为其中一实施例中桩体围成支护系统的俯视结构示意图；

图13为其中一实施例中桩体的结构示意图。

图中，1、桩体，11、内孔，12、渗水孔，13、注浆通道，14、导通孔，15、凸台，16、凹槽，17、钢筋笼，171、环筋笼，172、钢筋，18、混凝土；2、连接梁，21、定位部，22、取水孔；3、钢制桩帽，31、吊钩螺纹孔，4、连接件，41、套筒螺母，42、张拉孔沉头螺钉。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合附图，对本发明进行详细阐述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1-3，12所示，本实施例中，该高强度降水用混凝土体支护系统，包括由多个桩体1依次拼接成圈的支护结构，每个桩体1沿其轴向方向形成有内孔11，在其中一些桩体的内侧形成有渗水孔12，在其中另一些桩体的外侧形成有渗水孔12，所述渗水孔12连通内孔11和外界，以使支护结构的内外侧都能够通过渗水孔12向内孔中渗水。使用时，将支护系统设置在基坑周圈，在北方，雨水少，地下水位较低，渗水孔12可设置在桩体1中下部(桩体下段)位置较好，渗水孔12的设置可以将支护结构内外侧的水收集至内孔11中，再通过设于桩体内孔中的潜水泵将内孔中的水排出即可，如此可避免基坑内积水。在南方，雨水多，地下水位较高，渗水孔12设置在桩体1中部较好，需要说明的是，渗水孔12的位置可根据建筑施工地方的水位情况具体适应设置。其中，设置有渗水孔12的桩体1个数根据实际需要设置，可以在部分桩体1内侧设置渗水孔，另一部分桩体1外侧设置渗水孔，还可以有部分桩体不设置渗水孔。内外渗水孔可以间隔设置，间隔个数不一，根据需要设置即可。

可理解的，相邻两个桩体1之间形成有拼接缝；每个桩体1上还设有注浆通道13，所述注浆通道13的顶部设有注浆口、底部密封设置，所述注浆通道13的侧部设有将注浆通道13与拼接缝连通的导通孔14。如此设置，可以较好的实现拼接缝填充密封，相比较传统的从顶部向拼接缝强注的方式来说，本申请的注浆方式，不易产生桨体浪费，注浆轻松，缝隙填充效果好。

可理解的，所述注浆通道13由设于桩体内的PVC注浆管形成。

可理解的，相邻两个桩体1中，其中一个桩体1的拼接处设有凸台15，另一个桩体1的拼接处设有与凸台15配合的凹槽16。如此设置便于两个桩体1快速准确拼接。可以设置两种桩体，一种两侧设置凸台，一种两侧设置凹槽；还可以设置一种桩体，桩体一侧设置凸台一侧设置凹槽。

可理解的，每个桩体1包括钢筋笼17和混凝土18，所述钢筋笼17包括环筋笼171，所述环筋笼171上轴向固接有多个钢筋172，所述PVC注浆管固接于其中两个钢筋172之间，如此设置，桩体强度有保证，且PVC注浆管一起设置，便于其固定后浇筑混凝土，避免歪斜。

可理解的，所述钢筋172还包括预应力钢筋和非预应力钢筋；抗压和抗弯性能都能够保证，非预应力钢筋和预应力钢筋间隔分布效果较好。

可理解的，在其中一个实施例中，如图4-7所示，所述支护系统还包括连接梁2，所述连接梁2的底部设有能够与其中一些桩体1配合安装的定位部21，所述连接梁2上还设有能够与另一些桩体的内孔11配合的取水孔22。如此设置，可将支护结构加固。

可理解的，对应取水孔22的桩体上开设有渗水孔12，便于集水导出。

可理解的，所述渗水孔12由内向外直径逐渐减小，可在一定程度上防止渗水孔阻塞。

可理解的，所述连接梁2为混凝土连接梁，所述定位部21的底部还设有橡胶托板23，所述橡胶托板23与定位部21、桩体1之间形成有砂浆缝，所述连接梁上设有将外界与砂浆缝连通的缝隙注浆管24，所述砂浆缝中填充有膨胀砂浆25。橡胶托板的设置，可以避免定位部漏浆至内孔中。膨胀砂浆25的填充可以实现定位部与桩体之间密封加固。

可理解的，在其中一个实施例中，如图8-11所示，所述支护系统还包括钢制桩帽3，所述钢制桩帽3通过连接件4与所述桩体1之间可拆卸连接。在桩体固定在基坑中时，需要打桩，在桩体顶部固定钢制桩帽，方便打桩；钢制桩帽可以重复利用，使用在不同桩体上。具体的，所述连接件4包括与钢筋172端部固接的套筒螺母41；将钢制桩帽3与套筒螺母41连接的张拉孔沉头螺钉42。为了方便桩体取出重新利用，可以在所述钢制桩帽上设置多个吊钩螺纹孔31，其中，钢制桩帽3上可设计有多个呈周向分布的吊钩螺纹孔，便于安装多个吊钩，当建筑工程完工收尾需要拔出支护桩时，起吊设备通过钢制桩帽上的吊钩，顺利拔出本支护桩，从而实现支护桩可以重复利用。

其中，钢制桩帽3为可拆卸型，在作为永久性支护桩(如河道支护桩、地下室墙体、地下水池墙体等)时，钢制桩帽可以拆卸下来重复使用。且设置钢制桩帽3，便于打桩时增加桩头的耐冲击性能。拔桩时钢制桩帽的抱箍包裹了桩头也同样保护了混凝土桩头，在拔桩设备对桩摇动时不至于损伤混凝土桩头便于桩体以后重复使用。

需要说明的是，本申请桩体的外形可为图2中的方形，也可以采用矩形、圆形、椭圆、六角、八角等形状。

可理解的，在其中一个实施例中，如图13所示，所述桩体的底部形成有尖端，便于打桩时桩体下沉，节省打桩力量和时间。

该高强度降水用混凝土体支护系统的制作方法如下:

1、制作桩体：首先制作钢筋笼，并在钢筋笼的其中两个钢筋之间固定PVC注浆管，在钢筋笼上均匀固定胶塞；其次采用现有桩体离心工艺制作桩体；其中，固定胶塞分布均匀，桩体制备过程中不易错位，桩体制备成功后打掉胶塞即形成渗水孔。

2、制作支护结构：首先将桩体按照拼接方式固定在基坑中，具体为通过在桩体顶部固定钢制桩帽，通过打桩方式将桩体打入地面中；其次，向注浆通道中注浆来填补相连桩体之间的拼接缝；多点填充更均匀，自桩体拼接缝隙由内往外填充密封效果更好；

3、横梁加固：将桩体的钢制桩帽拆下，并在支护结构顶部设置横梁加固，横梁底部的定位部伸入至一些桩体的内孔中，横梁上的取水孔对应一些桩体的内孔；

4、注浆：通过缝隙注浆管向橡胶托板与连接梁、桩体之间形成的砂浆缝中注膨胀砂浆，以实现横梁与桩体之间的密封加固；其中，可以几个桩体采用一个横梁加固。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种高强度降水用混凝土体支护系统，其特征在于，包括由多个桩体依次拼接成圈的支护结构，每个桩体沿其轴向方向形成有内孔，在其中一些桩体的内侧形成有渗水孔，在其中另一些桩体的外侧形成有渗水孔，所述渗水孔连通内孔和外界，以使支护结构的内外侧都能够通过渗水孔向内孔中渗水。

2.根据权利要求1所述的高强度降水用混凝土体支护系统，其特征在于，相邻两个桩体之间形成有拼接缝；

每个桩体上还设有注浆通道，所述注浆通道的顶部设有注浆口、底部密封设置，所述注浆通道的侧部设有将注浆通道与拼接缝连通的导通孔。

3.根据权利要求2所述的高强度降水用混凝土体支护系统，其特征在于，所述注浆通道由设于桩体内的PVC注浆管形成。

4.根据权利要求2或3所述的高强度降水用混凝土体支护系统，其特征在于，相邻两个桩体中，其中一个桩体的拼接处设有凸台，另一个桩体的拼接处设有与凸台配合的凹槽。

5.根据权利要求3所述的高强度降水用混凝土体支护系统，其特征在于，每个桩体包括钢筋笼和混凝土，所述钢筋笼包括环筋笼，所述环筋笼上轴向固接有多个钢筋，所述PVC注浆管固接于其中两个钢筋之间。

6.根据权利要求5所述的高强度降水用混凝土体支护系统，其特征在于，所述钢筋还包括预应力钢筋和非预应力钢筋；非预应力钢筋和预应力钢筋间隔分布。

7.根据权利要求1所述的高强度降水用混凝土体支护系统，其特征在于，所述支护系统还包括：

连接梁，所述连接梁的底部设有能够与其中一些桩体配合安装的定位部，所述连接梁上还设有能够与另一些桩体的内孔配合的取水孔。

8.根据权利要求7所述的高强度降水用混凝土体支护系统，其特征在于，对应取水孔的桩体上开设有渗水孔。

9.根据权利要求7所述的高强度降水用混凝土体支护系统，其特征在于，所述连接梁为混凝土连接梁，所述定位部的底部还设有橡胶托板，所述橡胶托板与定位部、桩体之间形成有砂浆缝，所述连接梁上设有将外界与砂浆缝连通的缝隙注浆管，所述砂浆缝中填充有膨胀砂浆。

10.根据权利要求5所述高强度降水用混凝土体支护系统，其特征在于，所述支护系统还包括：

钢制桩帽，所述钢制桩帽通过连接件与所述桩体之间可拆卸连接；

所述连接件包括与钢筋端部固接的套筒螺母；将钢制桩帽与套筒螺母连接的张拉孔沉头螺钉。

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