CN112195928A - 一种基坑支护用桩板组合结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基坑支护用桩板组合结构，此组合结构包括预制管桩和支撑件，其中，预制管桩，包括基桩和支护板，支护板设置于基桩的侧壁上；支撑件，包括支撑杆，支撑杆配合连接于基桩和支护板之间；本发明中的板桩组合支护结构具有1）抗变形效果好，通过改变基坑支护结构的受力特点，提高了支护结构的刚度；2）抗坑底隆起，通过改变基坑支护结构的受力模型，限制了基坑底部的变形；3）环境污染小：施工过程中对混凝土、水泥等污染性材料的需求少，施工环境好，环境污染小。

Description

一种基坑支护用桩板组合结构

技术领域

本发明涉及基坑支护桩技术领域，尤其涉及一种基坑支护用桩板组合结构。

背景技术

基坑支护，是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。目前，对于挖深较浅的基坑，一般采用悬臂式的排桩支护结构。但当基坑开挖区域的土质较差时，受被动区土压力不足的影响，悬臂式支护结构容易出现变形过大、倾覆等工程事故。如果采用“排桩+内支撑”的支护结构，虽然可以较好的控制基坑的变形，但是基坑开挖至坑底以后仍需要对基坑底部进行处理，防止坑底隆起值较大。

因此，为了保证软土区悬臂式排桩支护结构的支护效果，防止坑底隆起值过大，提出了一种新型的板桩组合支护结构，通过对排桩受力结构的优化，在提高基坑支护刚度的同时，又可以很好的限制基坑底部的隆起变形。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有基坑支护桩结构存在的问题，提出了本发明。

发明目的：本发明目的是提供一种基坑支护用桩板组合结构，能够提高基坑支护结构的抗侧刚度，同时可以限制基坑底部的变形。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基坑支护用桩板组合结构，此组合结构包括预制管桩和支撑件，其中，预制管桩，包括基桩和支护板，所述支护板设置于所述基桩的侧壁上；支撑件，包括支撑杆，所述支撑杆配合连接于所述基桩和支护板之间。

作为本发明所述基坑支护用桩板组合结构的一种优选方案，其中：所述基桩包括桩体、凸起和卡扣，所述桩体的上端侧壁上设置有凸起和卡扣，且所述卡扣位于所述凸起的上方。

作为本发明所述基坑支护用桩板组合结构的一种优选方案，其中：所述支护板包括板体、铰接头和卡套，所述板体通过所述铰接头铰接于所述桩体的下端侧壁上，而所述卡套固定于所述板体远离所述铰接头的一端。

作为本发明所述基坑支护用桩板组合结构的一种优选方案，其中：所述板体上还开设有凹槽、限位卡槽和连接孔,所述凹槽和限位卡槽均开设于所述板体贴合在所述桩体一侧的板面上，且所述限位卡槽分布于所述凹槽的两侧，而所述连接孔垂直贯穿于所述板体的径向侧壁。

作为本发明所述基坑支护用桩板组合结构的一种优选方案，其中：所述连接孔沿所述板体的长度方向设置有多个，且均匀分布。

作为本发明所述基坑支护用桩板组合结构的一种优选方案，其中：所述卡扣和卡套相互配合锁定。

作为本发明所述基坑支护用桩板组合结构的一种优选方案，其中：所述支撑杆的一端放置于所述凸起的底端，另一端放置在所述限位卡槽内。

作为本发明所述基坑支护用桩板组合结构的一种优选方案，其中：所述支撑件还包括支撑块和支撑板，所述支撑块放置于所述板体铰接处的下方，且分别与所述板体和桩体接触，所述支撑板放置于所述板体的底部。

作为本发明所述基坑支护用桩板组合结构的一种优选方案，其中：还包括冠梁，所述冠梁为现场浇筑的混凝土冠梁。

本发明的有益效果：

本发明中的板桩组合支护结构具有1）抗变形效果好，通过改变基坑支护结构的受力特点，提高了支护结构的刚度；2）抗坑底隆起，通过改变基坑支护结构的受力模型，限制了基坑底部的变形；3）环境污染小：施工过程中对混凝土、水泥等污染性材料的需求少，施工环境好，环境污染小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明基坑支护用桩板组合结构的整体侧视结构示意图。

图2为本发明基坑支护用桩板组合结构的俯视结构示意图。

图3为本发明基坑支护用桩板组合结构的冠梁结构示意图。

图4为本发明基坑支护用桩板组合结构的初始应用场景平面示意图。

图5为本发明基坑支护用桩板组合结构的展开应用场景平面示意图。

图6为本发明基坑支护用桩板组合结构的应用场景下部分受力平面示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例1

参照图1~6，为本发明的一个实施例，提供了一种基坑支护用桩板组合结构，此组合结构包括预制管桩100和支撑件200，其中，预制管桩100，包括基桩101和支护板102，支护板102设置于基桩101的侧壁上；支撑件200，包括支撑杆201，支撑杆201配合连接于基桩101和支护板102之间。

结合附图1可知，预制管桩100中的基桩101为建筑施工前预制完成的管桩，具有与现在基坑支护桩相同或相似的功能，与之不同的是，在此基桩101上还设置了支护板102，支护板102设置于基桩101侧壁上的方式有多种，包括铰接，活动连接或固定连接；而支撑件200主要用于基桩101的支撑和加固，包括有支撑杆201，支撑杆201配合连接在基桩101和支护板102之间，通过支撑杆201来提高基桩101的支撑强度，以增强基桩101对基坑边缘土体的支护能力。

基桩101包括桩体101a、凸起101b和卡扣101c，桩体101a的上端侧壁上设置有凸起101b和卡扣101c，且卡扣101c位于凸起101b的上方。

支护板102包括板体102a、铰接头102b和卡套102c，板体102a通过铰接头102b铰接于桩体101a的下端侧壁上，而卡套102c固定于板体102a远离铰接头102b的一端。

板体102a上还开设有凹槽102a-1和限位卡槽102a-2和连接孔102a-3,凹槽102a-1和限位卡槽102a-2均开设于板体102a贴合在桩体101a一侧的板面上，且限位卡槽102a-2分布于凹槽102a-1的两侧，而连接孔102a-3垂直贯穿于板体102a的径向侧壁。

连接孔102a-3沿板体102a的长度方向设置有多个，且均匀分布。

卡扣101c和卡套102c相互配合锁定。

结合附图2和3，具体的，此基桩101中的桩体101a为主体部分，与现有的基坑支护桩相同或相似，用于打入地层中，对基坑土体进行支护；在桩体101a的侧壁上设置有凸起101b，从凸起101b用于对支撑杆201进行限位，由于桩体101a本身为圆柱或圆筒状，其侧壁上不能对支撑杆201的端部进行限位，而减少对桩体101a进行破坏，在桩体101a的侧壁上设置凸起101b，为保证凸起101b与桩体101a的完整性，优选情况为在预制时将凸起101b与桩体101a一体成型制成，凸起101b位于桩体101a的中部上方，原因在于，当桩体101a打入地层中时，其下端埋入地层中，随着基坑的挖掘，桩体101a的上端受到基坑周边土层的挤压，从而可能存在支撑力不足的情况；卡扣101c用于配合支护板102端部的卡套102c使用，从而对支护板102进行限位，使其在将桩体101a打入地层中时，支护板102能够随之被打入地层中，需要说明的是，卡扣101c和卡套102c为可拆卸式的配合连接。

而在支护板102中，板体102a为主体部分，其一端通过铰接头102b铰接在桩体101a中部的下端侧壁上，其径向一侧可贴合于桩体101a的侧壁，以减小将桩体101a及支护板102打入地层中的阻力；支护板102远离铰接头102b的一端安装有卡套102c，用于对支护板102的限位；需要说明的是，卡扣101c与卡套102c的组合可有多种，可直接采用现有市场上便于使用的组合体。

进一步的，板体102a径向长度为铰接头102b至卡扣101c之间，小于桩体101a的长度，且在板体102a与桩体101a接触的一侧侧壁上，开设有凹槽102a-1，凹槽102a-1的形状及大小与桩体101a侧壁上的凸起101b相匹配，当支护板102贴合于桩体101a的侧壁上时，凸起101b刚好收纳于凹槽102a-1内，并且利于支护板102的安装和放置。在位于凹槽102a-1同侧的板体102上，其凹槽102a-1的两端分布有限位卡槽102a-2，限位卡槽102a-2用于对支撑杆201进行限位，使用过程为，将支撑杆201的一端抵接在凸起101b的下端，另一端抵接在某一限位卡槽102a-2内，通过借助支撑杆201的支撑作用，提高桩体101a上端的支撑强度；而设置多组限位卡槽102a-2的目的在于，可依据实际的施工状况，通过选择不同位置的限位卡槽102a-2来调整支护角度，从而改变支撑强度，或放置多根支撑杆201来达到不同的支撑效果。结合附图3，而在板体102a的径向侧壁上，还开设有贯穿侧壁的连接孔102a-3，连接孔102a-3沿板体102a的长度方向，开设有多个，用于基坑内所有支护板102的连接，原因在于，基坑内连续施工的多组基桩101各自独立，相互间不产生作用力，从而降低了所有基桩101之间的支护强度，而通过连接孔102a-3将各基桩101相连之后，每根基桩101都具有约束相邻基桩101的能力，从而提高了基桩101整体的支护强度。较佳的，串联各连接孔102a-3可采用现有的钢结构连接杆。

实施例2

参照图1，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是：支撑杆201的一端放置于凸起101b的底端，另一端放置在限位卡槽102a-2内。

支撑件200还包括支撑块202和支撑板203，支撑块202放置于板体102a铰接处的下方，且分别与板体102a和桩体101a接触，支撑板203放置于板体102a的底部。

还包括冠梁300，冠梁300为现场浇筑的混凝土冠梁。

相较于实施例1，进一步的，支撑件200中还包括了支撑块202，如附图2或6中所示，支撑块202可呈三角形，放置于板体102a与桩体101a铰接处的下方，可位于基坑地层中及铰接头102b的下方，目的在于，板体102a与桩体101a通过铰接的方式连接，虽具有良好的位置变换能力，但是铰接的方式会影响建筑构件的强度，因此，在此组合构件完成装配后，在板体102a与桩体101a的铰接处放置一个支撑块202，用于对板体102a提供支撑力，将支护板102承受支撑杆201的部分压力转移至地层中及桩体101a的下端，从而抵消部分基坑外侧土层对桩体101a上端的压力，保持桩体101a的稳定，不产生倾斜。需要说明的是，支撑块202还可以为杆状，分别连接于板体102a的下端侧壁和桩体101a的下端侧壁，通过构建与支撑杆201反向的三角结构，来分散桩体101a上端侧壁承受的压力，进而提高桩体101a整体的强度，提高基桩101的使用安全性。结合附图2，支撑件200中还包括了支撑板203，支撑板203放置于基坑内的地面上，其顶部承接在板体102a的底部，用于增大板体102a的受力面，在提高板体102a稳定的同时，也能适应更多的基坑地质。需要说明的是，支撑板203可预制成较大的板状，对基坑开挖时，通过区域施工来放置大块的支撑板203，继而展开此桩板组合结构来对墙体进行支护。

结合附图3，冠梁300来连接所有的基桩101，冠梁300通过现场浇筑的方式产生，优点在于，在施工现场浇筑成型，一体式更为坚固，梁体301可双向浇筑延长，操作简单且效率高。限位槽302分布在梁体301的底部侧壁上，沿梁体301的深度方向延伸，且限位槽302的深度小于梁体301的深度，浇筑时，在桩体101a的顶部施工即可形成限位槽302。

其余结构与实施例1的结构相同。

结合图3和4，施工前先拟定施工计划，步骤为方案设计、施工准备、预钻孔、沉桩、冠梁浇筑、基坑区域一开挖、区域一内支护结构装配、基坑区域二开挖和区域二内支护结构装配。施工应用过程中，将预制管桩100运至施工现场，并打入地下相对应的位置，需注意的是，基桩101的顶部高于地表土层。基桩101在规划的基坑周围均匀分布，相邻基桩101之间留有一定的间距，在所有基桩101沉桩施工完成后，在桩体101a的顶部浇筑水泥，使之形成冠梁300，冠梁300将基坑边缘的所有预制管桩100连接形成一个整体。再将基桩101所围成的基坑分为若干组区域一和区域二，且区域一和区域二依次相邻，先挖掘清理区域一内的土体，形成小型基坑。并在区域一的底部放置支撑板203，支撑板203的板面与铰接头102b的安装位置相对应，原因在于，将支护板102展开后，保持支护板102能够水平放置于支撑板203的板面上；再将此区域内的支护板102展开，具体为，将卡扣101c和卡套102c分离，使得支护板102从基桩101的侧壁分离，并展开放置在支撑板203上。取出支撑块202放置于铰接头102b的下方，同时支撑块202的侧壁分别与支护板102的底部和基桩101的下端侧壁接触；而后，再取出支撑杆201，使其一端位于凸起101b下方，另一端抵接于限位卡槽102a-2处，且需保持支撑杆201的支撑稳定。在区域一内的桩板组合结构安装完成后，再对区域二进行施工，重复区域一内施工顺序，最后使得基坑内区域一和区域二所有的桩板组合结构安装完成，构成成一个整体，从而提高整体的支护稳定性。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种基坑支护用桩板组合结构，其特征在于：包括，

预制管桩（100），包括基桩（101）和支护板（102），所述支护板（102）设置于所述基桩（101）的侧壁上；

支撑件（200），包括支撑杆（201），所述支撑杆（201）配合连接于所述基桩（101）和支护板（102）之间。

2.根据权利要求1所述的基坑支护用桩板组合结构，其特征在于：所述基桩（101）包括桩体（101a）、凸起（101b）和卡扣（101c），所述桩体（101a）的上端侧壁上设置有凸起（101b）和卡扣（101c），且所述卡扣（101c）位于所述凸起（101b）的上方。

3.根据权利要求2所述的基坑支护用桩板组合结构，其特征在于：所述支护板（102）包括板体（102a）、铰接头（102b）和卡套（102c），所述板体（102a）通过所述铰接头（102b）铰接于所述桩体（101a）的下端侧壁上，而所述卡套（102c）固定于所述板体（102a）远离所述铰接头（102b）的一端。

4.根据权利要求3所述的基坑支护用桩板组合结构，其特征在于：所述板体（102a）上还开设有凹槽（102a-1）、限位卡槽（102a-2）和连接孔（102a-3）,所述凹槽（102a-1）和限位卡槽（102a-2）均开设于所述板体（102a）贴合在所述桩体（101a）一侧的板面上，且所述限位卡槽（102a-2）分布于所述凹槽（102a-1）的两侧，而所述连接孔（102a-3）垂直贯穿于所述板体（102a）的径向侧壁。

5.根据权利要求4所述的基坑支护用桩板组合结构，其特征在于：所述连接孔（102a-3）沿所述板体（102a）的长度方向设置有多个，且均匀分布。

6.根据权利要求3所述的基坑支护用桩板组合结构，其特征在于：所述卡扣（101c）和卡套（102c）相互配合锁定。

7.根据权利要求4或5所述的基坑支护用桩板组合结构，其特征在于：所述支撑杆（201）的一端放置于所述凸起（101b）的底端，另一端放置在所述限位卡槽（102a-2）内。

8.根据权利要求3或6所述的基坑支护用桩板组合结构，其特征在于：所述支撑件（200）还包括支撑块（202）和支撑板（203），其中，所述支撑块（202）放置于所述板体（102a）铰接处的下方，且分别与所述板体（102a）和桩体（101a）接触，所述支撑板（203）放置于所述板体（102a）的底部。

9.根据权利要求3或6所述的基坑支护用桩板组合结构，其特征在于：还包括冠梁（300），所述冠梁（300）为现场浇筑的混凝土冠梁。

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