CN113863318A - 一种钻孔灌注桩基坑支护结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种钻孔灌注桩基坑支护结构，其包括底板、支护板、插杆、连接于底板和支护板之间的支撑杆，所述插杆的一端设有扩张件，所述扩张件位于灌注桩的桩孔内，所述插杆的另一端通过连接件与所述支护板连接。本申请通过设置插杆和扩张件，能够建立支护板与灌注桩之间的连接，从而使得灌注桩与支护板能够共同承担侧向土压力，变相提高了基坑支护结构的抗侧向土压力的能力。

Description

一种钻孔灌注桩基坑支护结构

技术领域

本申请涉及施工支护结构的领域，尤其是涉及一种钻孔灌注桩基坑支护结构。

背景技术

随着城市现代化建设的不断发展，城市空间的开发建设要求日益迫切，各类地下工程的建设也越来越多。大型地下工程对深基坑工程的要求也越来越高。基坑在开挖过程中必然会引起周围土体的变形，并对周围建筑物的地下管线产生影响，严重的将危及地下管线的正常使用和安全。为了避免这种情况的发生，在基坑设计和挖坑施工中会设置基坑支护结构，用于稳定基坑的安全。

现有的基坑支护结构包括底板、支护板和支撑杆，其中底板固定于基坑底部，支护板贴合于基坑侧壁，而支撑杆则倾斜固定于底板和支护板之间，通过支撑杆将护板压紧在基坑侧壁上，实现对基坑侧壁的加固。

针对上述中的相关技术，发明人认为，当基坑的土体侧向压力较大时，即对支护板施加较大的侧压力时，现有的基坑支护易出现整体位置偏移，从而失去防护效果。

发明内容

为了提高抗侧向土压的能力，本申请提供一种钻孔灌注桩基坑支护结构。

本申请提供的一种钻孔灌注桩基坑支护结构，采用如下的技术方案：

一种钻孔灌注桩基坑支护结构，包括底板、支护板、插杆、连接于底板和支护板之间的支撑杆，所述插杆的一端设有扩张件，所述扩张件位于灌注桩的桩孔内，所述插杆的另一端通过连接件与所述支护板连接。

通过采用上述技术方案，通过设置插杆和扩张件，能够建立支护板与灌注桩之间的连接，从而使得灌注桩与支护板能够共同承担侧向土压力，变相提高了基坑支护结构的抗侧向土压力的能力。

并且，扩张件能够提高插杆与灌注桩之间的接触稳定性，从而提高插杆与灌注桩之间的连接强度，从而进一步提高基坑支护结构的抗侧向土压力的能力。

其次，插杆处于插入基坑土体的状态，可以理解为，插杆作为基坑土体的骨架，从而提高基坑土体的结构稳定性，减少土体滑动的情况发生，从而减少支护板所承受的侧向土压力。

可选的，所述扩张件包括多个支杆，所述插杆的端部设有对应支杆设置的铰接座，所述支杆的一端与所述铰接座铰接连接，所述支杆的铰接端设有用于迫使所述支杆的自由端沿远离插杆轴心方向偏转的扭簧；所述插杆的外壁沿自身轴线滑移有滑套，所述滑套的内侧壁用于抵接于所述支杆的自由端；所述滑套还设有拉绳。

通过采用上述技术方案，在插杆从基坑外部插入灌注桩的桩孔内的过程中，支杆收折，滑套的内侧壁抵接于所述支杆的自由端(扭簧收缩)，即支杆处于收束状态，以便于插杆的插入，待插杆的端部进入至灌注桩的桩孔内后，通过拉动拉绳，以带动滑套移动，解除滑套对支杆自由端的限位，扭簧释放弹性势能，支杆翻转而处于展开状态，此时支杆展开至抵接于灌注桩内的钢筋笼，其稳固性较强，待基坑支护安装后，往灌注桩的桩孔内灌注混凝土，以成型灌注桩，此时混凝土固化也固定住了支杆，进一步确保了插杆与灌注桩的连接强度；并且通过设置可收折的支杆，还便于插杆的插入操作。

可选的，所述插杆的外壁套设有可折叠的波纹管，所述波纹管的一端与所述滑套固定连接，所述波纹管的另一端与所述插杆的外壁固定连接；当所述滑套沿远离支杆方向滑移时，所述波纹管处于折叠状态。

通过采用上述技术方案，通过滑移滑套以解锁支杆自由端的操作，不仅能够实现支杆的展开，又能够收折波纹管，波纹管收折时，其外径增大而挤入插杆所在的土孔壁内，从而起到阻隔的作用，以减少外部水从插杆所在的土孔内渗入的情况发生，从而确保灌注桩的稳定性。

可选的，所述插杆的端部开设有圆周设置的环槽，所述铰接座与环槽沿插杆周向滑移连接。

通过采用上述技术方案，通过铰接座与环槽的滑移配合，可以实现支杆的铰接端沿插杆周向滑移的效果，因此当插杆带动扩张件伸入灌注桩的钢筋笼内部时，在刚展开支杆时，只有部分支杆会卡在钢筋笼的节点处，此时可以旋动插杆，以带动未卡入的支杆移动位置，以寻找能被卡入的钢筋笼节点，从而确保尽可能多的支杆处于卡位状态，以提高扩张件与钢筋笼的连接强度，从而提高基坑支护结构的抗侧向土压力的能力；由于之前的支杆已被卡位固定，因此插杆旋动时仅会带动自由的支杆进行转动，以搜寻卡点。

可选的，所述支杆的自由端与插杆外壁之间共同连接有钢绞线；当所述支杆处于展开状态时，所述钢绞线处于绷直状态。

通过采用上述技术方案，通过设置钢绞线，以提高支杆的抗拉强度，从而提高基坑支护结构的抗侧向土压力的能力。

可选的，所述连接件包括顶压环，所述支护板开设有供所述插杆穿过的穿孔，所述插杆的外露端设有外螺纹，所述顶压环的内壁设有与插杆外螺纹相适配的内螺纹，所述顶压环的端面抵压于所述支护板的外表面。

通过采用上述技术方案，通过旋紧顶压环，以迫使插杆整体外移，使得支杆与钢筋笼的卡接更加紧密，同时也进一步绷紧钢绞线，而钢绞线具有一定的弹性模量，该弹性模量则为迫使支护板紧贴基坑侧壁的预应力，从而提高基坑支护结构的抗侧向土压力的能力。

可选的，所述插杆的轴心处贯穿开设有通孔，所述拉绳位于通孔内，所述拉绳的一端与所述滑套粘接连接，所述拉绳的另一端位于所述插杆的外部；所述拉绳的中段固定有弹性球，所述弹性球的外壁与所述通孔内壁相贴合；所述插杆包括第一杆体和第二杆体，所述铰接座位于所述第一杆体的远离第二杆体的一端，所述第二杆体的靠近第一杆体的端部设有滑块，所述滑块沿所述第二杆体的径向滑移连接，所述第二杆体还设有迫使所述滑块靠近所述第二杆体轴心滑移的弹簧，所述滑块的端部位于所述通孔内，且该端部位于所述弹性球的移动路径上，且滑块的端部设有用于与弹性球相配合的导向面；所述滑块的远离通孔的一端设有卡钩，所述第一杆体的端部设有供所述卡钩卡入或脱离的卡槽。

当拆除基坑支护时，为了避免插杆遗留在基坑土体中，以影响后续的施工，可采用上述技术方案进行解决。

具体的，常态时，在弹簧的弹性力作用下，滑块上的卡钩紧紧卡在卡槽内，从而实现第一杆体和第二杆体的紧密连接，以确保支护板与灌注桩之间的连接稳定性；当需要拆卸基坑支护结构的时，用力向外拉扯拉绳，此时拉绳与滑套的粘结点断裂，由于浇筑灌注桩混凝土时，该混凝土部分粘结住滑套，从而无需担心滑套的反向位移；在向外拉扯拉绳的过程中，弹性球的球面抵接于滑块的导向面，以迫使滑块沿远离第二杆体轴心方向滑移，使得卡钩脱离卡槽，从而解除第一杆体和第二杆体之间的连接，然后将第二杆体向外拔出即可，而第一杆体的长度较短，难以外露，从而能够确保后续施工的进行。

并且，弹性球还起到密封通孔的作用，以减少外部水的渗入。

可选的，所述支撑杆的上端与第二杆体的远离所述第一杆体的端部铰接连接，所述支撑杆的下端与所述底板可拆卸铰接连接。

通过采用上述技术方案，通过支撑杆与插杆的连接，使得插杆的作用力能够更加直接传递至底板上，从而提高整体性；并且，可拆卸的铰接连接，能够便于插杆和支撑杆的安装。

可选的，所述顶压环的外周壁固定有沿自身径向设置的操作杆，所述操作杆抵接于所述支护板的外表面。

通过采用上述技术方案，一来，操作杆便于施工人员对顶压环进行旋动，二来，操作杆的抵接，能够对支护板的整体结构进行加固。

可选的，所述底板设有用于插入基坑底部的锚杆。

通过采用上述技术方案，能够有效提高底板与基坑底面的连接稳定性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过设置插杆和扩张件，能够建立支护板与灌注桩之间的连接，从而使得灌注桩与支护板能够共同承担侧向土压力，变相提高了基坑支护结构的抗侧向土压力的能力；

通过设置可收折的支杆，一来能够便于插杆的插入操作，减少施工难度，二来，支杆翻转而处于展开状态，此时支杆展开至抵接于灌注桩内的钢筋笼，其稳固性较强，并且支杆与灌注桩的混凝土体相结合，进一步确保了插杆与灌注桩的连接强度；

通过设置可拆卸的插杆，能够减少插杆的外露部分长度，以确保后续施工的进行。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图。

图2是本实施例的用于体现扩张件与钢筋笼配合关系的局部剖视图。

图3是本实施例的插杆的结构示意图。

图4是本实施例的插杆处于分离状态的示意图。

图5是图4中A处的局部放大图。

图6是本实施例的第一杆体的结构示意图。

图7是本实施例的用于体现第一杆体内部结构的局部剖视图。

附图标记说明：1、支护板；2、底板；3、插杆；4、支撑杆；5、扩张件；6、顶压环；100、灌注桩；21、锚杆；30、通孔；31、第一杆体；311、卡槽；312、环槽；313、容纳槽；314、走槽；32、第二杆体；321、滑槽；322、滑块；323、导向面；324、卡钩；325、弹簧；33、滑套；331、连杆；34、波纹管；341、卡箍；35、拉绳；36、弹性球；41、销轴；51、支杆；52、钢绞线；53、铰接座；531、橡胶垫；532、扭簧；61、操作杆。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种钻孔灌注桩基坑支护结构。

如图1、图2所示，钻孔灌注桩基坑支护结构包括底板2、支护板1、插杆3和支撑杆4，其中底板2紧贴于基坑的底面，支护板1紧贴于基坑的侧壁，插杆3水平插入基坑侧壁的土体中，插杆3的一端设有扩张件5，扩张件5位于基坑一侧的灌注桩100的桩孔内，然后通过浇筑混凝土，以使扩张件5与灌注桩100固定连接；插杆3的另一端通过连接件与支护板1进行连接；支撑杆4的两端分别与插杆3外露端与底板2连接，从而起到支撑作用。

如图3、图4所示，插杆3包括同轴设置的第一杆体31和第二杆体32，第一杆体31和第二杆体32分离设置，扩张件5设置于第一杆体31的远离第二杆体32的端部。

如图4、图5所示，第一杆体31和第二杆体32的轴心处均开设有通孔30；第二杆体32的靠近第一杆体31的端部开设有两个滑槽321，两个滑槽321以第二杆体32的轴心对称设置，滑槽321长度方向沿第二杆体32的径向设置，且滑槽321的端部与通孔30连通，滑槽321内滑移连接有条形的滑块322，滑块322靠近通孔30的一端设有导向面323，滑块322远离通孔30的一端固定有L形的卡钩324；滑槽321内设有弹簧325，弹簧325迫使滑块322沿靠近第二杆体32的轴心方向滑移。

第一杆体31的靠近第二杆体32的端部开设与卡钩324配合的卡槽311；常态时，弹簧325迫使滑块322滑移，以使其上的卡钩324紧紧卡入卡槽311内，此时第一杆体31和第二杆体32处于连接状态，以确保基坑支护结构的正常使用；当需要拆卸基坑支护结构时，可使滑块322沿远离通孔30方向滑移，使得其上的卡钩324脱离卡槽311，以解除第二杆体32与第一杆体31的连接，然后拆除外部的第二杆体32，并保留第一杆体31于基坑土体中，此时插杆3的外露部位长度减少，以确保后续建筑施工的正常进行。

如图6所示，扩张件5包括多个支杆51和一一对应支杆51设置的铰接座53，第一杆体31的远离第二杆体32的端部的外表面开设有环槽312，铰接座53与环槽312沿第一杆体31的周向滑移连接，且铰接座53的底面设有橡胶垫531，以实现阻尼滑移；支杆51的一端与铰接座53铰接连接，并且，支杆51的铰接端设有扭簧532，扭簧532用于迫使支杆51的自由端沿远离插杆3轴心方向偏转；第一杆体31的外壁开设有适配支杆51的容纳槽313，以便于支杆51收束时可位于容纳槽313内，以减少外露的体积。

支杆51的自由端与容纳槽313的槽壁之间固定连接有钢绞线52，钢绞线52用于对支杆51的展开幅度进行限制，还能提高支杆51的抗弯强度。

如图7所示，第一杆体31的外壁套设有滑套33，滑套33沿第一杆体31的轴线滑移连接，滑套33的内侧壁用于抵接于支杆51的自由端，以实现对支杆51的收束；滑套33的内壁还固定有连杆331，第一杆体31开设有走槽314，走槽314用于供连杆331随滑套33移动过程中的避让；通孔30内设有拉绳35，拉绳35的一端与连杆331粘接连接，拉绳35的另一端位于第二杆体32的外侧，即通过拉动拉绳35，可带动滑套33沿远离支杆51方向移动，从而解除滑套33内壁对于支杆51自由端的限位，从而允许支杆51受扭簧532的弹性势能而展开。

并且，如图5、图7所示，拉绳35的中段固定有弹性球36，弹性球36的直径等于通孔30的孔径；第一杆体31的外壁还套设有可折叠的波纹管34，波纹管34位于滑套33的远离支杆51的一侧，波纹管34的一端与滑套33固定连接，波纹管34的另一端通过卡箍341与第一杆体31的外壁固定连接。

如图2所示，支护板1开设有穿孔(图中未标出)，以便于第二杆体32的外露端穿出；连接件包括顶压环6，顶压环6的外周面固定有操作杆61，操作杆61沿顶压环6的径向设置，顶压环6套设于第二杆体32的外露端，顶压环6的内壁设有内螺纹，第二杆体32的外壁设有与顶压环6的内螺纹相适配的外螺纹。

如图2所示，支撑杆4的上端与第二杆体32的外露端铰接连接，支撑杆4的下端与底板2上表面可拆卸铰接连接，具体的，支撑杆4与底板2之间的铰接位置通过可插拔的销轴41进行连接。

如图2所示，底板2的下表面固定有多个锚杆21，锚杆21可插入基坑底部，以提高底板2的位置稳定性。

本申请实施例的实施方式为：先于基坑一侧钻灌注桩100的桩孔，然后下放钢筋笼于该桩孔内，然后进行基坑支护结构的安装，具体为，往基坑土体内水平钻孔，该钻孔连通至上述的桩孔中，然后将支杆51处于收束状态的插杆3植入钻孔内，然后向外拉扯拉绳35，以带动滑套33沿远离支杆51方向移动一段距离，以解除滑套33内壁对于支杆51自由端的限位，扭簧532释放弹性势能，支杆51展开，此时部分支杆51将卡入灌注桩100的钢筋笼节点处，然后往复旋动插杆3一定角度，以带动未卡入的支杆51移动位置，以寻找能被卡入的钢筋笼节点，从而确保尽可能多的支杆51处于卡位状态，以提高扩张件5与钢筋笼的连接强度；同时，波纹管34收折，其外径增大而挤入插杆3所在的土孔壁内，从而起到阻隔的作用，以减少外部水从插杆3所在的土孔内渗入的情况发生。

然后通过穿孔与第二杆体32的配合，以安装支护板1，然后将顶压环6套设于第二杆体32的外露端，并通过操作杆61以旋紧顶压环6，确保顶压板的端面抵压于支护板1的外表面，以及操作杆61抵接于支护板1的外表面，如此一来，以迫使插杆3整体外移，使得支杆51与钢筋笼的卡接更加紧密，同时也进一步绷紧钢绞线52，而钢绞线52具有一定的弹性模量，该弹性模量则为迫使支护板1紧贴基坑侧壁的预应力，从而提高基坑支护结构的抗侧向土压力的能力。

然后将底板2安装于基坑底部，并且通过销轴41以完成支撑杆4与底板2之间的连接，最后灌注混凝土，以成型灌注桩100，此时混凝土也固定了支杆51和滑套33。

如此一来，通过设置插杆3和扩张件5，能够建立支护板1与灌注桩100之间的连接，从而使得灌注桩100与支护板1能够共同承担侧向土压力，变相提高了基坑支护结构的抗侧向土压力的能力；并且，扩张件5的具有预应力的卡接配合，能够极大提高插杆3与灌注桩100之间的连接强度，从而进一步提高基坑支护结构的抗侧向土压力的能力。

其次，插杆3可作为基坑土体的骨架，从而提高基坑土体的结构稳定性，减少土体滑动的情况发生，从而减少支护板1所承受的侧向土压力。

当需要拆卸基坑支护结构时，可再次向外拉动拉绳35，以带动弹性球36移动，弹性球36抵接于滑块322的导向面323上，以迫使滑块322沿远离第二杆体32轴心方向滑移，使得卡钩324脱离卡槽311，从而解除第一杆体31和第二杆体32之间的连接，然后将第二杆体32向外拔出即可，而第一杆体31的长度较短，难以外露，从而能够确保后续施工的进行。

以上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 (10)

1.一种钻孔灌注桩基坑支护结构，包括底板(2)、支护板(1)、连接于底板(2)和支护板(1)之间的支撑杆(4)，其特征在于：还包括插杆(3)，所述插杆(3)的一端设有扩张件(5)，所述扩张件(5)位于灌注桩(100)的桩孔内，所述插杆(3)的另一端通过连接件与所述支护板(1)连接。

2.根据权利要求1所述的钻孔灌注桩基坑支护结构，其特征在于：所述扩张件(5)包括多个支杆(51)，所述插杆(3)的端部设有对应支杆(51)设置的铰接座(53)，所述支杆(51)的一端与所述铰接座(53)铰接连接，所述支杆(51)的铰接端设有用于迫使所述支杆(51)的自由端沿远离插杆(3)轴心方向偏转的扭簧(532)；所述插杆(3)的外壁沿自身轴线滑移有滑套(33)，所述滑套(33)的内侧壁用于抵接于所述支杆(51)的自由端；所述滑套(33)还设有拉绳(35)。

3.根据权利要求2所述的钻孔灌注桩基坑支护结构，其特征在于：所述插杆(3)的外壁套设有可折叠的波纹管(34)，所述波纹管(34)的一端与所述滑套(33)固定连接，所述波纹管(34)的另一端与所述插杆(3)的外壁固定连接；当所述滑套(33)沿远离支杆(51)方向滑移时，所述波纹管(34)处于折叠状态。

4.根据权利要求2所述的钻孔灌注桩基坑支护结构，其特征在于：所述插杆(3)的端部开设有圆周设置的环槽(312)，所述铰接座(53)与环槽(312)沿插杆(3)周向滑移连接。

5.根据权利要求2所述的钻孔灌注桩基坑支护结构，其特征在于：所述支杆(51)的自由端与插杆(3)外壁之间共同连接有钢绞线(52)；当所述支杆(51)处于展开状态时，所述钢绞线(52)处于绷直状态。

6.根据权利要求5所述的钻孔灌注桩基坑支护结构，其特征在于：所述连接件包括顶压环(6)，所述支护板(1)开设有供所述插杆(3)穿过的穿孔，所述插杆(3)的外露端设有外螺纹，所述顶压环(6)的内壁设有与插杆(3)外螺纹相适配的内螺纹，所述顶压环(6)的端面抵压于所述支护板(1)的外表面。

7.根据权利要求6所述的钻孔灌注桩基坑支护结构，其特征在于：所述插杆(3)的轴心处贯穿开设有通孔(30)，所述拉绳(35)位于通孔(30)内，所述拉绳(35)的一端与所述滑套(33)粘接连接，所述拉绳(35)的另一端位于所述插杆(3)的外部；所述拉绳(35)的中段固定有弹性球(36)，所述弹性球(36)的外壁与所述通孔(30)内壁相贴合；所述插杆(3)包括第一杆体(31)和第二杆体(32)，所述铰接座(53)位于所述第一杆体(31)的远离第二杆体(32)的一端，所述第二杆体(32)的靠近第一杆体(31)的端部设有滑块(322)，所述滑块(322)沿所述第二杆体(32)的径向滑移连接，所述第二杆体(32)还设有迫使所述滑块(322)靠近所述第二杆体(32)轴心滑移的弹簧(325)，所述滑块(322)的端部位于所述通孔(30)内，且该端部位于所述弹性球(36)的移动路径上，且滑块(322)的端部设有用于与弹性球(36)相配合的导向面(323)；所述滑块(322)的远离通孔(30)的一端设有卡钩(324)，所述第一杆体(31)的端部设有供所述卡钩(324)卡入或脱离的卡槽(311)。

8.根据权利要求7所述的钻孔灌注桩基坑支护结构，其特征在于：所述支撑杆(4)的上端与第二杆体(32)的远离所述第一杆体(31)的端部铰接连接，所述支撑杆(4)的下端与所述底板(2)可拆卸铰接连接。

9.根据权利要求6所述的钻孔灌注桩基坑支护结构，其特征在于：所述顶压环(6)的外周壁固定有沿自身径向设置的操作杆(61)，所述操作杆(61)抵接于所述支护板(1)的外表面。

10.根据权利要求1所述的钻孔灌注桩基坑支护结构，其特征在于：所述底板(2)设有用于插入基坑底部的锚杆(21)。

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