CN113529741A - 一种预制板桩的连接结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种预制板桩的连接结构及其施工方法，涉及板桩施工的技术领域，包括若干沿基坑一周依次拼接的板桩单元，板桩单元均包括上下相邻设置的两块板体以及用于连接两块板体的连接组件，上下两块板体均通过焊接连接，连接组件均包括分别设置在板体相对两侧面上的两块连接板、用于锁定两块连接板的连接件以及伸入土层内的锚固件，两块连接板均将对应板桩单元上两块板体之间焊接处夹持。本申请具有在板桩单元实现可靠支护基坑侧壁的同时，还可以缩短施工周期的效果。

Description

一种预制板桩的连接结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及板桩施工的技术领域，尤其是涉及一种预制板桩的连接结构及其施工方法。

背景技术

基坑工程的支护结构一般采用排桩或连续墙，排桩一般采用预制板桩依次拼接形成基坑围护，当需要开挖的基坑深度较深时，单块插入土层内的预制板桩无法实现有效支护，通常采用钻孔灌注桩来替代预制板桩。

但是钻孔灌注桩需要在土层内插入钢筋笼，并浇筑混凝土形成灌注桩，混凝土凝结硬化过程耗时长，延长了施工周期。

发明内容

为了实现在板桩单元可靠支护基坑侧壁的同时，还可以缩短施工周期的效果，本申请提供一种预制板桩的连接结构及其施工方法。

本申请提供的一种预制板桩的连接结构及其施工方法，采用如下的技术方案：包括若干沿基坑一周依次拼接的板桩单元，若干板桩单元依次拼装形成基坑围护，所述板桩单元均包括上下相邻设置的两块板体以及用于连接两块板体的连接组件，每个所述板桩单元一端面上均沿板桩单元长度方向设置有插块，相邻所述板桩单元靠近插块一侧面上均开设有沿竖直方向贯穿板桩单元的插接槽，所述插块均插接于相邻板桩单元上的插接槽内，上下所述两块板体均通过焊接连接，所述连接组件均包括分别设置在板体相对两侧面上的两块连接板、用于连接两块连接板的连接件以及伸入土层内的锚固件，两块所述连接板均将对应板桩单元上两块板体之间焊接处夹持，所述连接件均包括连接杆以及连接套，所述连接杆一端与基坑围护外侧面方向一块连接板连接，另一端穿过板体、另一块连接板，且伸出另一块连接板外，所述连接套与连接杆伸出另一块连接板外一端螺接连接，且与连接板抵紧。

通过采用上述技术方案，沿水平方向上相邻两个桩基单元之间通过插块、插接槽插接配合，且将上下两块板体之间通过焊接方式连接，在上下两块板体之间连接处的相对两侧分别设置一块连接板，两块连接板之间通过连接件固定连接，实现对一个桩基单元内的两块板体的固定，且在两块板体连接处的相对两侧夹持固定两块连接板，有效增强两块板体之间连接处的连接强度，与钻孔灌注桩相比，节省施工周期，且具有较强的支撑强度。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：两块所述连接板上均开设有限位孔，所述板体上对应限位孔处开设有贯穿孔，所述贯穿孔两端分别与两块连接板上限位孔连通，两块所述连接板上限位孔位于同一水平线上，所述锚固件均包括若干锚固杆以及固定套，相邻两根锚固杆之间螺接连接，所述锚固杆一端依次穿过两个限位孔，且伸入基坑围护外侧土地内，另一端与连接套螺接连接，所述连接套靠近连接板一侧面与连接板抵紧。

通过采用上述技术方案，将若干锚固杆依次螺接连接，而后将锚固杆一端插入基坑围护外侧土层内，另一端与固定套螺接连接，而固定套靠近连接板一侧面与基坑围护内一块连接板抵紧，有效增强桩基单元与土层之间连接强度，进而进一步增强桩基单元对基坑侧壁的支护作用。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述锚固杆一端端面上均沿锚固杆长度方向开设有贯穿锚固杆的通槽，相邻两根锚固杆之间通槽连通，每根所述锚固杆外侧壁上均开设有通孔，所述插入土层内的端部的一根锚固杆远离相邻一根锚固杆一端通槽槽口封闭。

通过采用上述技术方案，相邻锚固杆之间通槽连通，且锚固杆上开设通孔，人工在基坑围护内一根锚固杆端部往通槽内灌浆，浆液填充通槽，且在灌浆压力下从通孔处外渗，进而进一步增强了锚固杆与基坑围护外侧土层之间连接，进而更进一步地增强了桩基单元对基坑侧壁的支护作用。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述基坑围护外侧一块连接板远离板体一侧面中部往远离连接板一侧凸起，所述连接板上下两端与连接板中部形成斜面。

通过采用上述技术方案，将基坑围护外侧一块连接板远离板体一侧面中部设置为凸起，使得连接板上下两端与中部之间形成斜面，基坑围护外侧一块连接板受到土层内部土压力与水压力时，压力与斜面垂直，分散一部分垂直于上下两块板体连接处的压力，进而减小上下两块板体之间连接不稳的可能，从而使得基坑围护整体结构更加稳定。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述板体下端面设置有凸块，所述板体上端面开设有凹槽，上一块所述板体上凸块插设于下方板体上凹槽内。

通过采用上述技术方案，在焊接连接上下相邻两块板体时，首先将上一块板体上的凸块插入下一块板体上的凹槽内，实现上下两块板体之间限位，提高焊接效率，便于焊接。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接组件还均包括垫片，所述垫片一侧面与连接套、固定套靠近连接板一侧面相抵，所述垫片另一侧面与连接板相抵。

通过采用上述技术方案，在连接套、固定套与连接板之间设置垫片，可以有效起到保护、缓解压力作用，在保证连接套、固定套与连接板抵紧的同时，降低连接套、固定套与连接板过于抵紧而损坏连接板的可能，进而进一步保证了上下相邻两块板体之间的连接强度。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：靠近基坑围护内侧一块连接板远离板体一侧面中部开设有加固槽，所述加固槽下侧内壁均开设有加强槽，所述基坑底壁设置有底板，所述底板端部伸入加固槽、加强槽内。

通过采用上述技术方案，沿基坑围护内侧壁开挖基坑，将基坑深度开挖至加固槽处，对基坑底部浇筑混凝土，流动的混凝土灌入加固槽、加强槽内，待混凝土凝固后，伸入加固槽、加强槽内的混凝土与底板连为一体，且底板端部对两块板体连接处相抵，形成稳固支撑，进一步增强上下两块板体之间连接强度，进而增强基坑围护整体的结构强度，增强桩基单元对基坑侧壁的支护作用。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：

步骤一：将一块板体上插块从相邻板体上插接槽上端插入插接槽内，再将板体沿竖直方向插入土层内；

步骤二：待板体上端突出土层一段后，将一块板体侧面插块插入插接槽内，且将板体下端凸块插入下方板体上端面上的凹槽内，此时，将上下两块板体进行焊接连接；

步骤三：在上下两块板体连接处的相对两侧分别连接一块连接板，连接板之间通过连接件固定；

步骤四；继续沿竖直方向将板体插入土层内，向下插入板体，使得上面一块板体上端突出土层一段，此时在桩基单元靠近基坑围护内侧地面向下开挖大小可供工人进入的土坑，深度开挖至上下两块连接板连接处；

步骤五：人工进入土坑内，在土坑内螺接连接锚固杆，将锚固杆一端通过限位孔插入土层内，插入一段后螺接一根锚固杆，重复多次；

步骤六：将基坑围护外侧由于下插桩基单元时，对受到连接板凸处起下压而形成的空槽内进行填土；

步骤七：对准锚固杆突出基坑围护内一端进行灌浆，灌注完毕后采用连接套螺接封闭锚固杆上通槽槽口；

步骤八：进行基坑开挖，开挖至加固槽处；

步骤九：对基坑底部进行混凝土浇筑，使得混凝土铺设在基坑底壁，且进入加固槽、加强槽内形成底板。

通过采用上述技术方案，在桩基单元上设置锚固件时，首先在对应桩基单元靠近基坑围护内侧一侧开挖土坑，使得施工工人可以进入土坑内安装锚固件，且锚固杆之间为螺接连接，便于施工工人在土坑内安插锚固杆，增强桩基单元与土层之间连接强度，且上下板体之间焊接连接，设置连接板将板体连接处夹持， 实现在板桩单元可靠支护基坑侧壁的同时，还可以缩短施工周期的效果。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

1.沿水平方向上相邻两个桩基单元之间通过插块、插接槽插接配合，同一桩基单元内的两块板体之间通过焊接方式连接，在上下两块板体之间连接处的相对两侧分别设置一块连接板，两块连接板将板体之间连接处夹紧，形成稳固的整体结构，实现对基坑侧壁的稳固支撑，且与钻孔灌注桩相比，节省施工周期；

2.设置锚固件一端与位于基坑围护内侧一块连接板连接，另一端穿过桩基单元伸入基坑围护外侧土层内，且往锚固杆内灌浆，浆液在灌注压力下进入通槽内，且从通孔处挤出通槽外土层内，有效实现更好的锚固作用，增强整个桩基单元的稳定性，进一步增强桩基单元的支护效果；

3.将基坑围护外侧连接板远离板体一侧面中部往远离板体方向凸起，使得连接板上下两端与中部之间形成斜面，相比较于竖直平面，两个斜面可分散一部分对两块板体之间连接处的压力，进而使得两块板体之间连接更加稳固，使得整个桩基单元起到更好的支护效果。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明中同一桩基单元内两块板体的爆炸结构示意图。

图3是本发明中单个桩基单元的整体结构示意图。

图4是本发明中同一桩基单元内两块连接板的放大结构示意图。

图5是本发明中单个锚固件的放大爆炸结构示意图。

图6是本发明中安装桩基单元的中间步骤示意图。

附图标记说明：

1、基坑围护；2、板体；21、插接槽；22、贯穿孔；23、凹槽；24、焊槽；3、连接组件；31、连接板；311、限位孔；312、加固槽；313、加强槽；32、连接件；321、连接杆；322、连接套；33、锚固件；331、锚固杆；3311、通槽；3312、通孔；3313、锚固槽；332、固定套；34、垫片；4、插块；5、凸块；6、底板；7、焊条；8、尖刺部。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本发明作进一步详细说明。

本申请实施例公开的一种预制板桩的连接结构及其施工方法，如图1所示，包括若干板桩单元，若干板桩单元沿基坑一周依次拼接形成基坑围护1，基坑围护1拐角处的板体2为直角板，基坑围护1围成长方体状，桩基单元包括沿竖直方向上下连接的两块板体2以及用于连接两块板体2的连接组件3。

如图2所示，在板体2一端面中部沿竖直方向一体成型有插块4，板体2相对插块4一端面上中部沿竖直方向开设有插接槽21，插接槽21沿竖直方向贯穿板体2，上下两块板体2上插块4相抵，且上下两块板体2上的插接槽21连通。

上面一块板体2下端面中部一体成型有凸块5，下面一块板体2上端面对应凸块5处开设有凹槽23，且上下两块板体2相互靠近一端面周向开设有一周的焊槽24，焊槽24内焊接有焊条7，焊条7与插接槽21、插块4不接触。

若干桩基单元依次连接围成基坑围护1，桩基单元一侧的插块4插入相邻一个桩基单元上插接槽21内，上下两块板体2之间通过在连接处焊接焊条7实现固定，且采用连接组件3进一步固定同一桩基单元内的两块板体2的连接处，使得两块板体2稳固连接，实现对基坑侧壁的支护作用。

如图3、4所示，连接组件3包括分别安装在两块板体2连接处相对两侧的两块连接板31、用于连接两块连接板31的连接件32以及伸入土层内的锚固件33，一个连接组件3内均包括四个连接件32与四个锚固件33。连接件32包括连接杆321以及连接套322，四根连接杆321一端分别与基坑围护1外侧一块连接板31靠近板体2一侧面垂直连接，且四根连接杆321一端分别固定在连接板31靠近四个端角处。连接杆321另一端穿过板体2以及另一块连接板31，连接套322与连接杆321突出另一块连接板31靠近基坑围护1内侧一侧面的一端螺接连接，且靠近连接板31一侧面与连接板31抵紧。

两块连接板31将两块板体2连接处相对两侧面夹持，且通过连接杆321与连接套322螺接连接实现对板体2的夹持固定，且连接套322固定在板体2连接处，有效增强板体2连接处连接强度，增强对基坑围护1外侧面土压力、水压力的支撑作用，有效起到对基坑侧壁更好的支护作用。相比较于孔灌注桩，施工周期短，更加便于现场施工使用。

在两块连接板31上靠近四个端角处均开设有限位孔311，两块连接板31上对应端角处的两个限位孔311沿垂直板体2方向排布，且板体2上对应限位孔311处均开设有贯穿板体2的贯穿孔22。

如图4、5所示，锚固件33包括若干锚固杆331以及若干固定套332，锚固杆331一端端面上均沿锚固杆331长度方向开设有贯穿锚固杆331的通槽3311，且锚固杆331上开设有若干的通孔3312，相邻两根锚固杆331之间通过螺接连接，且相邻锚固杆331之间通槽3311连通，锚固件33一端依次穿过固定在板体2靠近基坑围护1内侧壁一块连接板31上的限位孔311、通槽3311以及另一块连接板31上限位孔311，且伸入土层内，伸入土层内一端端部的一根锚固杆331远离桩基单元一端安装有尖刺部8，尖刺部8将通槽3311槽口封闭，另一端穿出基坑围护1内侧连接板31远离板体2一侧，，位于基坑围护1内侧一端与固定套332螺接连接，固定套332靠近锚固杆331一侧面与连接板31抵紧。

锚固件33与连接板31连接，且伸入基坑围护1外侧土层内，而后往通槽3311内灌浆，浆液从通孔3312处挤出通槽3311外、伸入土层内，灌注完毕采用固定套332封闭通槽3311槽口，且固定套332与连接板31相抵紧，有效固定锚固件33与连接板31，进而增强锚固件33的锚固作用，增大桩基单元与土层之间连接强度，有效增强了桩基单元对基坑侧壁的支护作用。

限位孔311、贯穿孔22对锚固件33的安插起到导向作用，使得锚固杆331沿限位孔311、贯穿孔22连通方向插入土层内，降低在安插锚固杆331时，由于锚固杆331安插方向的偏移而导致锚固杆331的杆体与限位孔311内壁卡住的可能。

锚固杆331外侧面沿锚固杆331长度方向间隔开设有若干的锚固槽3313，一根锚固杆331上的若干锚固槽3313均沿锚固杆331周向间隔开设，且锚固槽3313与通孔3312间隔开设。当锚固杆331插入土层内部后，锚固槽3313进一步增大锚固杆331与土层之间锚固面积，进而进一步增强锚固件33的锚固效果。

连接组件3还包括垫片34，在本申请实施例中，每组连接组件3均包括八块垫片34，每块垫片34均设置在对应固定套332、连接套322靠近连接板31一侧面上，垫片34另一侧面与连接板31抵紧，垫片34具有弹性，夹持在固定套332、连接套322与连接板31之间，有效起到缓冲作用，可以降低固定套332、连接套322与连接板31之间过于抵紧而损坏连接板31的可能。

位于基坑围护1外侧的连接板31远离板体2一侧面中部往远离板体2方向凸起，连接板31远离板体2一侧面上下两端至中部形成两个斜面，位于基坑围护1内侧的连接板31远离板体2一侧面中部均开设有加固槽312，加固槽312下侧内壁均开设有加强槽313，基坑底部采用混凝土支模、浇筑形成底板6，底板6延伸至加固槽312、加强槽313内，底板6侧面与每个桩基单元内两块板体2连接处相抵。

在基坑底部浇筑混凝土，混凝土流动至加固槽312、加强槽313内，使得加固槽312、加强槽313以及基坑底部混凝土共同形成底板6，使得底板6侧面与两块板体2连接处相抵，进而起到对两块板体2连接处进一步支撑作用，使得桩基单元对基坑侧壁起到更好的支护作用。

施工方法，包括如下步骤：

步骤一：将一块板体2上插块4从相邻板体2上插接槽21上端插入插接槽21内，再将板体2沿竖直方向插入土层内；

步骤二：待板体2上端突出土层一段后，将一块板体2侧面插块4插入插接槽21内，且将板体2下端凸块5插入下方板体2上端面上的凹槽23内，此时，将上下两块板体2进行焊接连接；

步骤三：在上下两块板体2连接处的相对两侧分别连接一块连接板31，连接板31之间通过连接件32固定；

步骤四：如图6所示，继续沿竖直方向将板体2插入土层内，向下插入板体2，使得上面一块板体2上端突出土层一段，此时在桩基单元靠近基坑围护1内侧地面向下开挖大小可供工人进入的土坑，深度开挖至上下两块连接板31连接处；

步骤五：人工进入土坑内，在土坑内螺接连接锚固杆331，将锚固杆331一端通过限位孔311插入土层内，插入一段后螺接一根锚固杆331，重复多次；

步骤六：将基坑围护1外侧由于下插桩基单元时，对受到连接板31凸处起下压而形成的空槽内进行填土；

步骤七：对准锚固杆331突出基坑围护1内一端进行灌浆，灌注完毕后采用连接套322螺接封闭锚固杆331上通槽3311槽口；

步骤八：进行基坑开挖，开挖至加固槽312处；

步骤九：对基坑底部进行混凝土浇筑，使得混凝土铺设在基坑底壁，且进入加固槽312、加强槽313内形成底板6。

本申请实施例的实施原理为：

在土层内插入桩基单元时，首先将一块板体2上插块4插入沿水平方向上相邻的一个桩基单元上插接槽21内，而后沿竖直方向将板体2插入土层，待板体2上端突出土层一段时，将另一块板体2上插块4插入插接槽21内，且使得下端凸块5插入下方板体2上端面上的凹槽23内，此时人工进行两块板体2之间焊接连接，采用两块连接板31夹持板体2连接处相对两侧，而后而后继续将板体2沿竖直方向向下插入土层内，使得上面一块板体2上端突出土层一段，此时在桩基单元靠近基坑围护1内侧地面向下开挖大小可供工人进入的土坑，深度开挖至上下两块连接板31连接处，人工进入土坑内安插锚固件33，重复上述步骤围成基坑围护1后，开挖基坑，开挖至加固槽312处，对基坑底壁浇筑混凝土，使得混凝土，完成基坑围护1施工。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种预制板桩的连接结构，其特征在于：包括若干沿基坑一周依次拼接的板桩单元，若干所述板桩单元依次连接形成基坑围护（1），所述板桩单元均包括上下相邻设置的两块板体（2）以及用于连接两块板体（2）的连接组件（3），每个所述板桩单元一端面上均沿板桩单元长度方向设置有插块（4），相邻所述板桩单元靠近插块（4）一侧面上均开设有沿竖直方向贯穿板桩单元的插接槽（21），所述插块（4）均插接于相邻板桩单元上的插接槽（21）内，上下所述两块板体（2）均通过焊接连接，所述连接组件（3）均包括分别设置在板体（2）相对两侧面上的两块连接板（31）、用于连接两块连接板（31）的连接件（32）以及伸入土层内的锚固件（33），两块所述连接板（31）均将对应板桩单元上两块板体（2）之间焊接处夹持，所述连接件（32）均包括连接杆（321）以及连接套（322），所述连接杆（321）一端与基坑围护（1）外侧面方向一块连接板（31）连接，另一端穿过板体（2）、另一块连接板（31），且伸出另一块连接板（31）外，所述连接套（322）与连接杆（321）伸出另一块连接板（31）外一端螺接连接，且与连接板（31）抵紧。

2.根据权利要求1所述的一种预制板桩的连接结构，其特征在于：两块所述连接板（31）上均开设有限位孔（311），所述板体（2）上对应限位孔（311）处开设有贯穿孔（22），所述贯穿孔（22）两端分别与两块连接板（31）上限位孔（311）连通，两块所述连接板（31）上限位孔（311）位于同一水平线上，所述锚固件（33）均包括若干锚固杆（331）以及固定套（332），相邻两根锚固杆（331）之间螺接连接，所述锚固杆（331）一端依次穿过两个限位孔（311），且伸入基坑围护（1）外侧土地内，另一端与连接套（322）螺接连接，所述连接套（322）靠近连接板（31）一侧面与连接板（31）抵紧。

3.根据权利要求2所述的一种预制板桩的连接结构，其特征在于：所述锚固杆（331）一端端面上均沿锚固杆（331）长度方向开设有贯穿锚固杆（331）的通槽（3311），相邻两根锚固杆（331）之间通槽（3311）连通，每根所述锚固杆（331）外侧壁上均开设有通孔（3312），所述插入土层内的端部的一根锚固杆（331）远离相邻一根锚固杆（331）一端通槽（3311）槽口封闭。

4.根据权利要求2所述的一种预制板桩的连接结构，其特征在于：所述基坑围护（1）外侧一块连接板（31）远离板体（2）一侧面中部往远离连接板（31）一侧凸起，所述连接板（31）上下两端与连接板（31）中部形成斜面。

5.根据权利要求1所述的一种预制板桩的连接结构，其特征在于：所述板体（2）下端面设置有凸块（5），所述板体（2）上端面开设有凹槽（23），上一块所述板体（2）上凸块（5）插设于下方板体（2）上凹槽（23）内。

6.根据权利要求1所述的一种预制板桩的连接结构，其特征在于：所述连接组件（3）还均包括垫片（34），所述垫片（34）一侧面与连接套（322）、固定套（332）靠近连接板（31）一侧面相抵，所述垫片（34）另一侧面与连接板（31）相抵。

7.根据权利要求6所述的一种预制板桩的连接结构，其特征在于：靠近基坑围护（1）内侧一块连接板（31）远离板体（2）一侧面中部开设有加固槽（312），所述加固槽（312）下侧内壁均开设有加强槽（313），所述基坑底壁设置有底板（6），所述底板（6）端部伸入加固槽（312）、加强槽（313）内。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种预制板桩的连接结构的施工方法，其包括如下步骤：

步骤一：将一块板体（2）上插块（4）从相邻板体（2）上插接槽（21）上端插入插接槽（21）内，再将板体（2）沿竖直方向插入土层内；

步骤二：待板体（2）上端突出土层一段后，将一块板体（2）侧面插块（4）插入插接槽（21）内，且将板体（2）下端凸块（5）插入下方板体（2）上端面上的凹槽（23）内，此时，将上下两块板体（2）进行焊接连接；

步骤三：在上下两块板体（2）连接处的相对两侧分别连接一块连接板（31），连接板（31）之间通过连接件（32）固定；

步骤四；继续沿竖直方向将板体（2）插入土层内，向下插入板体（2），使得上面一块板体（2）上端突出土层一段，此时在桩基单元靠近基坑围护（1）内侧地面向下开挖大小可供工人进入的土坑，深度开挖至上下两块连接板（31）连接处；

步骤五：人工进入土坑内，在土坑内螺接连接锚固杆（331），将锚固杆（331）一端通过限位孔（311）插入土层内，插入一段后螺接一根锚固杆（331），重复多次；

步骤六：将基坑围护（1）外侧由于下插桩基单元时，对受到连接板（31）凸处起下压而形成的空槽内进行填土；

步骤七：对准锚固杆（331）突出基坑围护（1）内一端进行灌浆，灌注完毕后采用连接套（322）螺接封闭锚固杆（331）上通槽（3311）槽口；

步骤八：进行基坑开挖，开挖至加固槽（312）处；

步骤九：对基坑底部进行混凝土浇筑，使得混凝土铺设在基坑底壁，且混凝土进入加固槽（312）、加强槽（313）内形成底板（6）。

Images