CN202430723U - 水平顶管刚性桩复合支护结构 - Google Patents

Abstract

一种水平顶管刚性桩复合支护结构，其特征在于包括排桩(1)、水平顶管(3)和水平围檩(4)，所述排桩(1)设立在坑底(8)并位于土体(2)一侧，排桩(1)上设有水平围檩(4)，水平顶管(3)横向设置在土体(2)内，水平顶管(3)的末端与排桩(1)和水平围檩(4)连接固定。本实用新型的水平顶管刚性桩复合支护结构的刚性排桩+止水帷幕厚度较小，对场地的要求较小，仅水平顶管避开地下管网即可；本实用新型的水平顶管刚性桩复合支护结构的支护结构为基坑边垂直结构，基坑内无支护结构构件，基坑内场地干净利落，给基坑内土方开挖及地下室结构的施工带来极大的便利。

Description

水平顶管刚性桩复合支护结构

技术领域

本实用新型属于土木工程技术领域，具体涉及一种水平顶管刚性桩复合支护结构。

背景技术

目前国内常用支护结构类型及其优缺点分析如下：

1、深层搅拌桩支护：它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂通过深层搅拌机械，将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体(水泥土搅拌桩)，利用搅拌桩作为基坑的支护结构。水泥搅拌桩适宜于各种成因的饱和粘性土，包括淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等，加固深度可从数米至50～60米。由于其抗拉强度远小于抗压强度，故常适用于基坑深度不大(5～7米)、可采用重力式挡墙结构形式的基坑。这种支护结构防水性能好，可不设支撑，基坑能在开敞的条件下开挖，具有较好的经济效益。

缺点：①厚度较大，对周边环境有一定的影响，只有在建筑场地红线位置和周围环境允许时才能使用；②顶点位移较大，当基坑长度较大时，需采取一些措施限制过大的位移。

2、排桩支护

排桩包括钢板桩、钢筋混凝土板桩及钻孔灌注桩、人工挖孔桩等，其支护形式包括：

①柱列式排桩支护：当边坡土质较好、地下水位较低时，可利用土拱作用，以稀疏的钻孔灌注桩或挖孔桩作为支护结构；

②连续排桩支护：在软土中常不能形成土拱，支护桩应连续密排，并在桩间做树根桩或注浆防水；也可以采用钢板桩、钢筋混凝土板桩密排。

③组合式排桩支护：在地下水位较高的软土地区，可采用钻孔灌注桩排桩与水泥搅拌桩防渗墙组合的形式。对于开挖深度小于6米的基坑，在无法采用重力式深层搅拌桩的情况下，可采用600mm密排钻孔桩，桩后用树根桩防护，也可采用打入预制混凝土板桩或钢板桩，板桩后注浆或加搅拌桩防渗，顶部设圈梁和支撑；对于开挖深度为6～10米的基坑，常采用800～1000mm的钻孔桩，后面加深层搅拌桩或注浆防水，并设置2～3道支撑；对于开挖深度大于10米的基坑，可采用地下连续墙加支撑的方法，也可采用800～1000mm大直径钻孔桩加深层搅拌桩防水，设置多道支撑。

缺点：①悬臂式排桩支护深度有限；②当基坑较深时，往往要设置多道水平支撑，对基坑内土方的开挖有一定的影响，而且地下室施工时要进行支撑破除，造成资源浪费和环境污染；③经济性较差；④当项目较大，分期分块施工时，很难一次完成水平支撑的施工。

3、地下连续墙支护

当在软土层中基坑开挖深度大于10米、周围相邻建筑或地下管线对沉降与位移要求较高时常采用地下连续墙作基坑的支护结构。地下连续墙具有如下优点：

①墙体刚度大、整体性好，因而结构和地基变形较小，可用于超深的支护结构；

②适用于各种地质条件。特别是遇到砂卵石地层或要求进入风化岩层时，钢板桩难于施工，可采用地下连续墙支护；

③可减少工程施工时对环境的影响。

缺点：①施工造价高；②对废浆液难于处理；③施工要求专业设备，主要的机械设备大多为进口，且配套设备多为大型设备。

4、土钉墙支护：土钉墙支护是在基坑开挖过程中将较密的细长杆件钉置于原位土体中，并在坡面上喷射钢筋网混凝土面层。通过土钉、土体和喷射混凝土面层的共同工作，形成复合土体。利用复合土体的自稳达到支护目的。土钉墙支护必须自始至终做到施工及现场监测相结合，根据施工中出现的情况和监测数据，及时反馈修改设计，并指导下一步施工。常用于开挖深度不大、周围相邻建筑或地下管线对沉降与位移要求不高的基坑支护，具有施工快捷简便、经济可靠的特点，得到广泛的应用。

缺点：①墙面需要一定的坡度，对场地有一定的要求；②主要用于土质较好的地区；③土钉墙止水性较差，需降水和排水；④土钉的长度约为基坑深度的0.5～2倍，需避开城市地下管网。

5、放坡：放坡是最简单、最经济的基坑处理方法。

缺点：必须有场地可供放坡，周围无邻近建筑设施，所以对场地的要求比较高，在现代建筑工程中往往很难实现。

上述内容列出了常用的支护结构类型及其优缺点，对5～15m深覆盖了国内大部分的基坑深度，对于此深度范围的基坑，目前常用的支护结构为排桩结合水平支撑的方式，此种支护方式的缺点已在前面叙述了。同等条件的基坑支护，若采用水平顶管刚性桩复合支护结构，利用主动结合被动的方式维护边坡土体的稳定性，可有效地避免排桩+水平支撑支护结构的缺点，并且经济性也较好，有非常大的应用前景。

发明内容

本实用新型的谜底在于提供一种水平顶管刚性桩复合支护结构。该结构利用主动结合被动的方式维护了边坡土体的稳定性。

本实用新型的技术方案：

一种水平顶管刚性桩复合支护结构，包括排桩1、水平顶管3和水平围檩4，所述排桩1设立在坑底8并位于土体2一侧，排桩1上设有水平围檩4，水平顶管3横向设置在土体2内，水平顶管3的末端与排桩1和水平围檩4连接固定。

所述水平顶管3为钢管。水平顶管3也可以是具有一定抗拔承载力的构件。

所述排桩1与土体2之间设有止水帷幕6。

所述排桩1顶部设有冠梁5。冠梁5的高度不超过地面7。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的水平顶管刚性桩复合支护结构的刚性排桩+止水帷幕厚度较小，对场地的要求较小，仅水平顶管避开地下管网即可；

本实用新型的水平顶管刚性桩复合支护结构的支护结构为基坑边垂直结构，基坑内无支护结构构件，基坑内场地干净利落，给基坑内土方开挖及地下室结构的施工带来极大的便利；

本实用新型的水平顶管刚性桩复合支护结构具有施工简单、快速，且对周边环境的污染小的优点；

本实用新型的水平顶管刚性桩复合支护结构可根据施工需要，分批分段施工，有较好的灵活性；

本实用新型的水平顶管刚性桩复合支护结构经济性好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1为排桩、2为土体、3为水平顶管、4为水平围檩、5为冠梁、6为止水帷幕、7为地面、8为坑底。

具体实施方式

下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步的描述：

一种水平顶管刚性桩复合支护结构，包括排桩1、水平顶管3和水平围檩4，所述排桩1设立在坑底8并位于土体2一侧，排桩1上设有水平围檩4，水平顶管3横向设置在土体2内，水平顶管3的末端与排桩1和水平围檩4连接固定。

水平顶管3为钢管。水平顶管3也可以是具有一定抗拔承载力的构件。

排桩1与土体2之间设有止水帷幕6。

排桩1顶部设有冠梁5。冠梁5的高度不超过地面7。

本实用新型的水平顶管刚性桩复合支护结构的工作原理为：

本实用新型的水平顶管刚性桩复合支护结构的水平顶管刚性桩复合支护结构是水平顶管与排桩通过水平围檩形成整体共同作用，抵抗滑动土体引起的水平荷载，直至支护结构与土体达到极限平衡状态的一种新型边坡支护结构。其中，水平顶管采用普通钢管或其他具有一定抗拔承载力的构件，水平进入土体。水平顶管刚性桩复合支护结构的组成详图1。

本实用新型的水平顶管刚性桩复合支护结构的施工顺序如下：

1、刚性桩及止水帷幕深搅或高压旋喷的施工，清理出桩头，施工冠梁；

2、在基坑内，刚性桩一侧开挖出约10m宽的土槽(宽度可根据现场施工要求定)，开挖至设计第一排土钉深度后，开始压入顶管，水平顶管应避开市政管线；

3、检测水平顶管的实际抗拔承载力；

4、一排水平顶管施工完成后，进行水平围檩的施工，顶管头与水平围檩可靠焊接，是其与支护排桩连成整体，保证内力有效地在土体、顶管及刚性桩间的传递；

5、第一排水平顶管施工完成后，继续向下开挖土槽，按照上述步骤进行其他几排水平顶管的施工，施工完成后水平顶管刚性桩复合支护结构。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容已经全部记载在权利要求书中。

Claims (4)

1.一种水平顶管刚性桩复合支护结构，其特征在于包括排桩(1)、水平顶管(3)和水平围檩(4)，所述排桩(1)设立在坑底(8)并位于土体(2)一侧，排桩(1)上设有水平围檩(4)，水平顶管(3)横向设置在土体(2)内，水平顶管(3)的末端与排桩(1)和水平围檩(4)连接固定。

2.根据权利要求1所述的水平顶管刚性桩复合支护结构，其特征在于所述水平顶管(3)为钢管。

3.根据权利要求1所述的水平顶管刚性桩复合支护结构，其特征在于所述排桩(1)与土体(2)之间设有止水帷幕(6)。

4.根据权利要求1所述的水平顶管刚性桩复合支护结构，其特征在于所述排桩(1)顶部设有冠梁(5)。

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