CN113737808A - 深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构及施工方法，支护桩组结构包括异型桩桩体和呈T型结构的板桩桩体，板桩桩体包括桩身和设于桩身顶面的盖板，盖板两端通过上连接件和下连接件的配合盖合在异型桩桩体顶面；施工方法包括：（1）施工准备、测量放线以及桩机就位；（2）填胶；（3）异型桩桩体的沉桩；（4）板桩桩体的沉桩。本发明的连接结构操作简便，采用现场装配的方式，提高了深基坑工程支护施工效率，节省了工期，有效地控制了施工成本，保证了施工质量，符合绿色施工的技术要求；填胶技术和连接结构相结合，可有效阻止连接件的金属部分受潮锈蚀的问题，明显提高了基坑支护结构的整体稳定性。

Description

深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构及施工方法

技术领域

本发明属于深基坑工程支护技术领域，具体涉及深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构及施工方法。

背景技术

随着国家基础建设的迅速发展，现有建筑结构已经难以满足社会需求，以上海中心为代表的超高层建筑层出不穷，这样对基础建设施工技术的要求也越来越高，特别是深基坑的应用需求越来越广泛。如上海中心塔楼处基坑深度31.2m、局部33.2m，上海环球金融中心基坑深度达到了26m，金茂大厦基坑深度19.65m。基坑深度越大，基坑支护结构承受的土体侧压力越大。当基坑所处地质条件为软土地区时，基坑坑壁受地下水的作用，对基坑支护结构的作用力进一步加大。

传统的深基坑支护主要是采用排桩支护或钢板桩支护，支护桩组结构中的桩体没有设置连接结构，并排的桩体在基坑坑壁的作用力下，容易产生支护桩向基坑内侧倾斜的现象，甚至产生基坑坑壁坍塌或滑坡现象，严重影响了深基坑工程支护质量及工期要求，给施工人员的生命安全埋下了隐患，也给工程项目的建设带来了经济损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构，包括相互交错连接的异型桩桩体和板桩桩体，板桩桩体呈T型结构，板桩桩体包括桩身和设于桩身顶面的盖板，桩身左右侧壁可与异型桩桩体左右侧壁相卡合，异型桩桩体顶面嵌入设有至少两组下连接件，板桩桩体的盖板底面连接有与下连接件相对应的上连接件，盖板两端通过上连接件和下连接件的配合盖合在异型桩桩体顶面。

作为上述方案进一步的优选：

所述下连接件包括嵌入设于异型桩桩体顶面的下连接筒，下连接筒中螺纹连接有内套筒，内套筒内壁包括上下设置的第一弹性内壁和第二弹性内壁，第一弹性内壁自下而上渐扩设置并形成第一卡合空间，第二弹性内壁自上而下渐扩设置并形成第二卡合空间。

作为上述方案进一步的优选：

所述第一卡合空间的底端开口大于第二卡合空间的顶端开口；下连接筒底面中央还设有弹簧，弹簧位于内套筒下方，弹簧中限位有微胶囊胶黏剂，微胶囊胶黏剂中包覆有胶水。

作为上述方案进一步的优选：

所述下连接筒侧壁底端还开设有至少一对让位孔。

作为上述方案进一步的优选：

所述上连接件包括嵌入设于盖板底面两端的上连接筒，上连接筒中螺纹连接有连接柱，连接柱底面连接有卡合柱，卡合柱的纵截面为与第一卡合空间相适应的倒置梯形结构，卡合柱底端连接有卡合块，卡合块为具有一定刚度的金属球形结构。

作为上述方案进一步的优选：

所述卡合块的直径小于第一卡合空间的顶端开口大小，卡合块的直径大于第二卡合空间的顶端开口大小。

本发明的另一目的是提供一种深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤（1）、施工准备、测量放线以及桩机就位

步骤（2）、填胶

将异型桩桩体中的内套筒从下连接筒中旋转取出，向下连接筒的弹簧中放入微胶囊胶黏剂，微胶囊胶黏剂中包覆有胶水，然后将内套筒安装回原位；

步骤（3）、异型桩桩体的沉桩

步骤（4）、板桩桩体的沉桩

在沉桩过程中，盖板底面两侧的卡合柱向下插入第一卡合空间并与其相卡合，卡合块穿过第一卡合空间后与第二卡合空间相卡合，卡合块底端向下挤压微胶囊胶黏剂，胶囊破碎后胶水填满下连接件，盖板两端通过上连接件和下连接件的配合盖合在异型桩桩体顶面，形成支护桩组结构。

本发明提供的深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构及其施工方法，在支护桩组结构中的桩体之间设置连接结构，异型桩桩体和板桩桩体两者通过上连接件和下连接件的配合形成更为牢固稳定的混凝土支护桩组结构；装配时，先定位异型桩桩体的桩位并沉桩，再将板状桩体对应沉入异型桩桩体之间预留的桩位，沉桩时，盖板底面两侧的卡合柱向下插入第一卡合空间并与其相卡合，卡合块挤压第一弹性内壁和第二弹性内壁并穿过第一卡合空间后与第二卡合空间相卡合，卡合块底端向下施加作用力挤压弹簧中微胶囊胶黏剂，胶囊破碎后胶水迅速填满下连接件，有效提高了连接件之间的粘结力，不仅使连接部位更牢固、防止金属部分长期浸泡在水中被锈蚀，而且还解决了现有技术中填胶困难的问题。本发明的深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构，连接结构操作简便，填胶技术和连接结构相结合，采用现场装配的方式，提高了施工效率，节省了工期，施工质量更容易控制；本发明的结构安装快捷方便且可有效阻止连接件的金属部分受潮锈蚀的问题。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图 1是实施例中深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构的立体结构示意图；

图 2是实施例中异型桩桩体和板桩桩体处于分离状态时的立体结构示意图；

图3 是图2中的局部放大示意图；

图4是实施例中上连接件和下连接件装配时的纵截面示意图；

图5是实施例中上连接件和下连接件未装配时的纵截面示意图；

图中标记为：1、异型桩桩体；11、表面凹槽；12、下连接件；121、下连接筒；122、内套筒；1221、第一弹性内壁；1222、第二弹性内壁；123、第一卡合空间；124、第二卡合空间；125、弹簧；126、让位孔；127、连接筋；128、胶水；2、板桩桩体；21、盖板；22、桩身；221、延伸部；23、上连接件；231、上连接筒；232、连接柱；233、卡合柱；234、卡合块。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。现结合说明书附图，详细说明本发明的结构特点。

参见图1，本实施例中提供一种深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构，包括相互交错连接的异型桩桩体1和板桩桩体2，参见图2，板桩桩体2呈T型结构，板桩桩体2包括桩身22和设于桩身22顶面的盖板21，桩身22顶面与异型桩桩体1顶面相平齐，桩身22左右侧壁可与异型桩桩体1左右侧壁相卡合，异型桩桩体1顶面嵌入设有至少两组下连接件12，板桩桩体2的盖板21底面连接有与下连接件12相对应的上连接件23，盖板21两端通过上连接件23和下连接件12的配合盖合在异型桩桩体1顶面。

参见图4和图5，下连接件12的结构具体为：包括嵌入设于异型桩桩体1顶面的下连接筒121，下连接筒121底面与位于异型桩桩体1中的连接筋127相连接，下连接筒121中螺纹连接有内套筒122，内套筒122内壁包括上下设置的第一弹性内壁1221和第二弹性内壁1222，第一弹性内壁1221和第二弹性内壁1222均由弹性材料制成，第一弹性内壁1221自下而上渐扩设置并形成第一卡合空间123，第一卡合空间123的纵截面为倒置的梯形结构，第二弹性内壁1222自上而下渐扩设置并形成第二卡合空间124，第二卡合空间124纵截面为梯形结构，参见图5，第一卡合空间123的底端开口大于第二卡合空间124的顶端开口。下连接筒121中底面中央还设有弹簧125，弹簧125位于内套筒122下方，下连接筒121侧壁底端还开设有至少一对让位孔126，上连接件23与下连接件12相连接前，弹簧125中限位有微胶囊胶黏剂（现有技术不做赘述），微胶囊胶黏剂中包覆有胶水128。

参见图4和图5，上连接件23的的结构具体为：包括嵌入设于盖板21底面两端的上连接筒231，上连接筒231中螺纹连接有连接柱232，连接柱232底面连接有卡合柱233，卡合柱233的纵截面为与第一卡合空间123相适应的倒置梯形结构，卡合柱233底端连接有卡合块234，卡合块234为具有一定刚度的金属球形结构，卡合块234的直径小于第一卡合空间123的顶端开口大小，卡合块234的直径大于第二卡合空间124的顶端开口大小。卡合柱233可向下插入第一卡合空间123并与其相卡合，卡合块234可挤压第一弹性内壁1221和第二弹性内壁1222并穿过第一卡合空间123后与第二卡合空间124相卡合，第一弹性内壁1221和第二弹性内壁1222受力消失后恢复弹性形变。

参见图2和图3，桩身22左右侧壁可与异型桩桩体1左右侧壁相卡合的实现方式具体为：板桩桩体2的桩身22向外延伸一对延伸部221，异型桩桩体1左右侧壁嵌入设有与延伸部221相适应的表面凹槽11，延伸部221与表面凹槽11相卡合。

本实施例的深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构，在支护桩组结构中的桩体之间设置连接结构，连接结构包括相互交错连接的异型桩桩体1和板桩桩体2，两者通过上连接件23和下连接件12的配合形成更为牢固稳定的混凝土支护桩组结构；装配时，先定位异型桩桩体1的桩位并沉桩，再将板状桩体2对应沉入异型桩桩体1之间预留的桩位，沉桩时，盖板21底面两侧的卡合柱233向下插入第一卡合空间123并与其相卡合，卡合块234挤压第一弹性内壁1221和第二弹性内壁1222并穿过第一卡合空间123后与第二卡合空间124相卡合，卡合块234底端向下施加作用力挤压弹簧125中微胶囊胶黏剂，胶囊破碎后胶水128迅速填满下连接件12，有效提高了连接件之间的粘结力，不仅使连接部位更牢固、防止金属部分长期浸泡在水中被锈蚀，而且还解决了现有技术中填胶困难的问题；让位孔1136用于引导原有的气体相两侧流动，防止胶水128中有过多气泡。本实施例的深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构，连接结构操作简便，填胶技术和连接结构相结合，采用现场装配的方式，提高了施工效率，节省了工期，施工质量更容易控制；另外，本实施例的结构，安装快捷方便且可有效阻止连接件的金属部分受潮锈蚀的问题。

本实施例中还提供一种深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤（1）、施工准备

在桩基施工机械进场前，对现场设备进场道路，设备安装场地进行前期勘察、准备，提前做好“三通一平”；

步骤（2）、测量放线

按施工图纸进行测量放线，定出异型桩桩体1的轴线坐标，并进行编号；

步骤（3）、桩机就位

将桩机移动到需要施工桩的位置，并保持水平，让桩位与桩机夹具的中心相互对准；

步骤（4）、填胶

将异型桩桩体1中的内套筒122从下连接筒121中旋转取出，向下连接筒121的弹簧125中放入微胶囊胶黏剂，微胶囊胶黏剂中包覆有胶水128；将内套筒122安装回原位，微胶囊胶黏剂限位在内套筒122下方；

步骤（5）、异型桩桩体1的沉桩

起吊异型桩桩体1施工于步骤（2）的桩位坐标处，先拴好吊桩的钢丝绳和索具，启动机器起吊异型桩桩体1，一点起吊时点距桩端1/3L左右（L为桩长），严禁拖拉取桩体1，插装时保持桩体垂直，其垂直度偏差不超过0.5%；

步骤（6）、板桩桩体2的沉桩

板桩桩体12的起吊及施工同步骤（5）；

步骤（7）、桩体连接

板桩桩体2在沉桩过程中，盖板21底面两侧的卡合柱233向下插入第一卡合空间123并与其相卡合，卡合块234挤压第一弹性内壁1221和第二弹性内壁1222并穿过第一卡合空间123后与第二卡合空间124相卡合，卡合块234底端向下施加作用力挤压弹簧125中微胶囊胶黏剂，胶囊破碎后胶水128迅速填满下连接件12，盖板21两端通过上连接件23和下连接件12的配合盖合在异型桩桩体1顶面。

步骤（8）、形成挡土墙并进行变形监测；

对挡土墙的侧压力、弯曲应力、位移及变形进行实时监测，监测结果应满足相关规范及标准的技术要求。

本实施例的深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构的施工方法，填胶技术和连接结构相结合，采用现场装配的方式，提高了施工效率，节省了工期，施工质量更容易控制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构，其特征在于，包括相互交错连接的异型桩桩体（1）和板桩桩体（2），板桩桩体（2）呈T型结构，板桩桩体（2）包括桩身（22）和设于桩身（22）顶面的盖板（21），桩身（22）左右侧壁可与异型桩桩体（1）左右侧壁相卡合，异型桩桩体（1）顶面嵌入设有至少两组下连接件（12），板桩桩体（2）的盖板（21）底面连接有与下连接件（12）相对应的上连接件（23），盖板（21）两端通过上连接件（23）和下连接件（12）的配合盖合在异型桩桩体（1）顶面。

2.根据权利要求1所述的深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构，其特征在于：所述下连接件（12）包括嵌入设于异型桩桩体（1）顶面的下连接筒（121），下连接筒（121）中螺纹连接有内套筒（122），内套筒（122）内壁包括上下设置的第一弹性内壁（1221）和第二弹性内壁（1222），第一弹性内壁（1221）自下而上渐扩设置并形成第一卡合空间（123），第二弹性内壁（1222）自上而下渐扩设置并形成第二卡合空间（124）。

3.根据权利要求2所述的深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构，其特征在于：所述第一卡合空间（123）的底端开口大于第二卡合空间（124）的顶端开口；下连接筒（121）底面中央还设有弹簧（125），弹簧（125）位于内套筒（122）下方，弹簧（125）中限位有微胶囊胶黏剂，微胶囊胶黏剂中包覆有胶水（128）。

4.根据权利要求3所述的深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构，其特征在于：所述下连接筒（121）侧壁底端还开设有至少一对让位孔（126）。

5.根据权利要求3所述的深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构，其特征在于：所述上连接件（23）包括嵌入设于盖板（21）底面两端的上连接筒（231），上连接筒（231）中螺纹连接有连接柱（232），连接柱（232）底面连接有卡合柱（233），卡合柱（233）的纵截面为与第一卡合空间（123）相适应的倒置梯形结构，卡合柱（233）底端连接有卡合块（234），卡合块（234）为具有一定刚度的金属球形结构。

6.根据权利要求5所述的深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构，其特征在于：所述卡合块（234）的直径小于第一卡合空间（123）的顶端开口大小，卡合块（234）的直径大于第二卡合空间（124）的顶端开口大小。

7.根据1~6任一项所述深基坑支护用装配式混凝土支护桩组结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤（1）、施工准备、测量放线以及桩机就位

步骤（2）、填胶

将异型桩桩体（1）中的内套筒（122）从下连接筒（121）中旋转取出，向下连接筒（121）的弹簧（125）中放入微胶囊胶黏剂，微胶囊胶黏剂中包覆有胶水（128），然后将内套筒（122）安装回原位；

步骤（3）、异型桩桩体（1）的沉桩

步骤（4）、板桩桩体（2）的沉桩

在沉桩过程中，盖板（21）底面两侧的卡合柱（233）向下插入第一卡合空间（123）并与其相卡合，卡合块（234）穿过第一卡合空间（123）后与第二卡合空间（124）相卡合，卡合块（234）底端向下挤压微胶囊胶黏剂，胶囊破碎后胶水（128）填满下连接件（12），盖板（21）两端通过上连接件（23）和下连接件（12）的配合盖合在异型桩桩体（1）顶面，形成支护桩组结构。

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