CN111809615A - 重型桩机荷载托换结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重型桩机荷载托换结构，所述的桩机荷载托换结构包括支撑腿单元和桩机平台，所述支撑腿单元根据设计要求进行沉桩，各所述支撑腿单元垂直于所述桩机平台设置，所述支撑腿单元包括支撑桩和承接板，所述支撑桩采用小型钻机成孔，并采用钢筋笼+碎石注浆工艺或微型钢管+碎石注浆工艺制成桩；所述的桩机平台采用型钢梁搭设，可以重复使用。本发明还提供一种相应的施工方法，本发明可以将重型桩机自重荷载通过支撑桩传递至深部地层，减少或消除桩机产生的地面超载，对保护浅层的地下管线或各类隧道结构免除桩机超载不利影响效果显著；质量和工期可控；操作简单，施工方便。
Description
技术领域
本发明涉及基础工程施工技术领域，尤其涉及一种重型桩机荷载托换结构及其施工方法。
背景技术
邻近已建地下管线或地铁隧道进行三轴搅拌桩施工时，桩机荷载在1500kN至2000kN之间，如果地下管线或地铁隧道埋深较浅，桩机自重产生的地面堆载将对邻近的地层产生很大的应力和沉降变形，这种应力和变形必将对已有地下管线或地铁隧道结构产生不利影响。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提供一种重型桩机荷载托换结构，旨在解决将重型桩机自重荷载通过支撑桩传递至深部地层，减少或消除桩机产生的地面超载，对保护浅层的地下管线或各类隧道结构免除桩机超载不利影响；质量和工期可控；操作简单，施工方便。
为达到上述目的，本发明的解决方案是：
一种重型桩机荷载托换结构，包括：
多个支撑腿单元和桩机平台，所述多个支撑腿单元根据设计要求进行沉桩，各所述支撑腿单元垂直于所述桩机平台设置，
所述支撑腿单元包括支撑桩和承接板，所述承接板固定连接且垂直于所述支撑桩的桩顶，所述承接板上设有多个螺栓孔，所述承接板通过螺栓与所述桩机平台连接。
在其中一个实施例中，所述承接板与所述支撑桩一体成型设计。
在其中一个实施例中，所述支撑桩的直径为300mm-400mm。
在其中一个实施例中，所述承接板与所述支撑桩通过焊接或套接方式连接。
在其中一个实施例中，还包括桩机，所述桩机设置于所述桩机平台上，所述桩机的钻头紧位于所述桩机平台外边缘，所述桩机的重心和所述桩机平台的重心重合。
在其中一个实施例中，所述的支撑桩采用钢筋笼碎石注浆方式成桩，其方式为在孔内放入钢筋笼，碎石填筑填预设注浆管，碎石填满后进行注浆。
在其中一个实施例中，所述支撑桩采用微型钢管内注浆方式成桩，其方式为在孔内预埋微型钢管后进行注浆，微型钢管的桩尖节设置单向注浆孔。
在其中一个实施例中，所述的桩机平台采用型钢梁搭设，其中，型钢梁根据桩机型号和荷载设计。
在其中一个实施例中，还包括至少四个肋板，所述至少四个肋板的第一端以相同间隔连接所述承接板，所述至少四个肋板的第二端以相同间隔连接所述支撑桩。
本发明还提供一种上述任一所述的重型桩机荷载托换结构的施工方法，包括以下步骤：
成孔作业步骤：根据设计要求放出基坑边线及定出桩位，采用小型钻机钻孔，采用泥浆护壁并清孔；
沉桩步骤：在孔内采用钢筋笼碎石注浆或微型钢管内注浆方式制成支撑桩；
安装步骤：将承接板安装于支撑桩的顶桩，将桩机平台固定于承接板上，桩机就位。
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：本发明可以将重型桩机自重荷载通过支撑桩传递至深部地层，减少或消除桩机产生的地面超载，对保护浅层的地下管线或各类隧道结构免除桩机超载不利影响效果显著；质量和工期可控；操作简单，施工方便。
附图说明
图1为本发明重型桩机荷载托换结构的平面示意图。
图2为本发明重型桩机荷载托换结构的横剖面示意图。
图3为本发明重型桩机荷载托换结构的纵剖面示意图。
图4为本发明支撑桩和桩机平台示意图。
图5为本发明重型桩机荷载托换结构的施工步骤框图。
图中:1.支撑桩、2.桩机平台、3.桩机轮廓线、4.地下管线或隧道、5.焊接、6.桩机的钻头、7.胶带、8.钢管、9.注浆管、10.承接板、11.肋板、12.螺栓孔、16.钢筋笼、17.注浆孔。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
针对桩机自重产生的地面荷载可能对邻近地下管线或隧道4产生不利影响，本发明所要解决的技术问题是提供一种将桩机荷载托换至深部地层，减少或消除地面超载，达到保护邻近地下管线或地下构筑物的目的。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为:
请参阅图1至图3，一种重型桩机荷载托换结构，包括：多个支撑腿单元和桩机平台2，所述多个支撑腿单元根据设计要求进行沉桩，各所述支撑腿单元垂直于所述桩机平台设置，所述支撑腿单元包括支撑桩1和承接板10，所述承接板10固定连接且垂直于所述支撑桩1的桩顶，所述承接板10上设有多个螺栓孔12，所述承接板通过螺栓与所述桩机平台连接。
在其中一个实施例中，所述承接板与所述支撑桩一体成型设计，例如，所述承接板与所述支撑桩一体浇筑成型。
在其中一个实施例中，所述的支撑桩与桩机平台是相互独立的部件；所述的支撑桩直径为300mm-400mm，长度根据实际需要确定。
在其中一个实施例中，所述承接板与所述支撑桩通过焊接5或套接方式连接，例如，所述支撑桩的顶桩预埋钢筋骨架，所述承接板为钢板，所述承接板与所述支撑桩可通过焊接5方式固定。又如，所述支撑桩的顶桩设有套接孔，所述承接板设有与所述套接孔相适配的凸起，所述承接板置于所述支撑桩上，且所述凸起伸入所述套接孔内。
在其中一个实施例中，还包括桩机，桩机轮廓线3如图1所示，所述桩机设置于所述桩机平台上，所述桩机的钻头6紧位于所述桩机平台外边缘，所述桩机的重心和所述桩机平台的重心重合。
在其中一个实施例中，所述的支撑桩采用钢筋笼碎石注浆方式成桩，其方式为在孔内预埋注浆管9及安放钢筋笼16，所述注浆管位于所述钢筋笼16内侧，碎石填筑填预设注浆管9，碎石填满后进行注浆。
在其中一个实施例中，所述支撑桩采用微型钢管8内注浆方式成桩，其方式为在孔内预埋微型钢管8，后进行注浆。微型钢管8的分节采用丝扣密封连接，微型钢管的桩尖节设置单向注浆孔17。注浆孔17外缠绕着胶带7，胶带7用于实现注浆孔的单向阀作用，即浆液只能从钢管内向外注浆，注浆时，注浆压力冲破胶带，微型钢管外部的泥浆不会流入微型钢管内。
在其中一个实施例中，所述的桩机平台采用型钢梁搭设，其中，型钢梁根据桩机型号和荷载设计。
为了提高所述承接板的承载力，在其中一个实施例中，重型桩机荷载托换结构还包括至少四个肋板11，所述至少四个肋板的第一端以相同间隔连接所述承接板，所述至少四个肋板的第二端以相同间隔连接所述支撑桩，即连接于钢管微型桩或套接钢管。
请参阅图4，所述的支撑桩可采用微型钢管注浆工艺或采用钢筋笼碎石注浆工艺；所述的桩机平台采用型钢搭设，搁置于支撑桩的承接板上，可以重复使用；所述的桩机平台搁置于承接板上；所述的承接板为钢板，套接于支撑桩桩顶，对于采用微型钢管成桩的支撑桩，其承接板可以重复使用；对于采用混凝土成桩的支撑桩，其承接板可以重复使用也可以一次性使用；所述的桩机平台的型钢梁与承接板的连接可以采用螺栓固定，也可以采用焊接固定；所述的桩机重心和平台重心基本重合；所述的桩机钻头紧位于平台外边缘。
本发明还提供一种上述任一所述的重型桩机荷载托换结构的施工方法，包括以下步骤：
S110,成孔作业步骤：根据设计要求放出基坑边线及定出桩位，采用小型钻机钻孔，采用泥浆护壁并清孔；
S120,沉桩步骤：在孔内采用钢筋笼碎石注浆方式或微型钢管内注浆方式制成支撑桩；
S130,安装步骤：将承接板安装于支撑桩的顶桩，将桩机平台固定于承接板上，桩机就位。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种重型桩机荷载托换结构，其特征在于，包括：多个支撑腿单元和桩机平台，所述多个支撑腿单元根据设计要求进行沉桩，各所述支撑腿单元垂直于所述桩机平台设置，
所述支撑腿单元包括支撑桩和承接板，所述承接板固定连接且垂直于所述支撑桩的桩顶，所述承接板上设有多个螺栓孔，所述承接板通过螺栓与所述桩机平台连接。
2.根据权利要求1所述的重型桩机荷载托换结构，其特征在于，所述承接板与所述支撑桩一体成型设计。
3.根据权利要求1所述的重型桩机荷载托换结构，其特征在于，所述支撑桩的直径为300mm-400mm。
4.根据权利要求1所述的重型桩机荷载托换结构，其特征在于，所述承接板与所述支撑桩通过焊接或套接方式连接。
5.根据权利要求1所述的重型桩机荷载托换结构，其特征在于，还包括桩机，所述桩机设置于所述桩机平台上，所述桩机的钻头紧位于所述桩机平台外边缘，所述桩机的重心和所述桩机平台的重心重合。
6.根据权利要求1所述的重型桩机荷载托换结构，其特征在于，所述的支撑桩采用钢筋笼碎石注浆方式成桩，其方式为在孔内预埋注浆管及安放钢筋笼，所述注浆管位于所述钢筋笼内侧，碎石填筑填预设注浆管，碎石填满后进行注浆。
7.根据权利要求1所述的重型桩机荷载托换结构，其特征在于，所述支撑桩采用微型钢管内注浆方式成桩，其方式为在孔内预埋微型钢管后进行注浆，微型钢管的桩尖节设置单向注浆孔。
8.根据权利要求1所述的重型桩机荷载托换结构，其特征在于，所述的桩机平台采用型钢梁搭设，其中，型钢梁根据桩机型号和荷载设计。
9.根据权利要求1所述的重型桩机荷载托换结构，其特征在于，还包括至少四个肋板，所述至少四个肋板的第一端以相同间隔连接所述承接板，所述至少四个肋板的第二端以相同间隔连接所述支撑桩。
10.根据权利要求1至9任一所述的重型桩机荷载托换结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
成孔作业步骤：根据设计要求放出基坑边线及定出桩位，采用小型钻机钻孔，采用泥浆护壁并清孔；
沉桩步骤：在孔内采用钢筋笼碎石注浆或微型钢管内注浆方式制成支撑桩；
安装步骤：将承接板安装于支撑桩的顶桩，将桩机平台固定于承接板上，桩机就位。
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