CN202787272U - 竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构 - Google Patents
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Abstract
一种竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构。结构包括竖向挡土结构、多根水平支撑、钢筋混凝土圈梁和多道围檩；其中竖向挡土结构设置在基坑内侧边缘部位，其由多根相隔距离设置的钻孔混凝土桩或混凝土连续墙构成；钢筋混凝土圈梁设置在竖向挡土结构的顶部；多道围檩沿上下方向相隔距离设置在竖向挡土结构的内周面上；多根水平支撑沿基坑的横向相隔距离连接在钢筋混凝土圈梁和多道围檩上。本实用新型提供的竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构具有能够减少竖向挡土结构向内的水平位移及基坑外地面的沉降、提高竖向挡土结构抗弯刚度、可回收预应力筋，因此能够降低施工成本等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑工程、地铁工程中地下工程基坑开挖围护工程技术领域，特别是涉及一种竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构。
背景技术
目前建筑工程、地铁工程中地下工程基坑开挖围护工程一般采用横向支撑+竖向挡土结构，其中竖向挡土结构通常采用钢筋混凝土桩或连续墙，由于该结构的配筋是采用热轧带肋钢筋，因此存在抗拉强度低，钢筋用量大，而且不可以回收重复使用等缺点；另外，在土压力作用下，竖向挡土结构受拉侧混凝土会产生裂缝，带裂缝工作的竖向挡土结构抗弯刚度将减少30％左右，因此，当场地地质较差、基坑周边环境保护要求较严时，通常需要采用较大尺寸、较大配筋的竖向挡土结构，以使该挡土结构具有足够的强度和刚度，以保证基坑开挖的安全和基坑周边变形能控制在允许范围值内，这样无疑将会增加工程造价。
另外，在高水位地区，诸如地铁车站的基坑围护结构采用的竖向挡土结构可兼作抗浮结构。在浮力作用下，该竖向挡土结构会产生受拉裂缝，并且裂缝处的钢筋容易受地下水腐蚀而影响其耐久性。在这种情况下，为了控制竖向挡土结构裂缝宽度，就需要增加配筋用量，其结果也是增加了工程造价。
中国专利申请第01253503.6号中公开了一种预应力地下连续墙，该连续墙是采用预制方法制成，缺点是基坑开挖前连续墙不会主动向基坑外侧弯曲，因此不适用于较深的基坑，而且预应力筋不可以回收。
中国专利申请第200420029700.5号中公开了一种采用预应力混凝土用钢棒的混凝土灌注桩，该混凝土灌注桩与普通混凝土桩的区别是采用预应力混凝土用钢棒，并没有施加预应力，其缺点是桩体抗裂、抗拉性能并没有得 到提高，而且预应力筋不可以回收。
中国专利申请第03113753.9号中公开了一种深基坑支护预应力桩、墙施工方法，该方法所指的预应力桩、墙底部设有锚固端(绞线直接锚、H锚和P锚)，缺点是基坑开挖前预应力桩、墙不会主动向基坑外侧弯曲，而且预应力筋不可以回收。
中国专利申请第01126590.6号中公开了一种施加预应力的地下连续墙，该连续墙是采用预制方法制成，墙顶部预应力筋是锚固在墙上的，缺点是基坑开挖前连续墙不会主动向基坑外侧弯曲，因此不适用于较深的基坑。
中国专利申请第200410081456.1号中公开了一种后张法桩身预应力抗滑桩及施工方法，该文献所指的预应力桩顶部和底部设有锚固端锚具，缺点是预应力筋不可以回收。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能够解决目前竖向挡土结构水平位移大、基坑外地面沉降大、钢筋用量多和不可以回收问题的竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构。
为了达到上述目的，本实用新型提供的竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构包括竖向挡土结构、多根水平支撑、钢筋混凝土圈梁和多道围檩；其中竖向挡土结构设置在基坑内侧边缘部位，其由多根相隔距离设置的钻孔混凝土桩或混凝土连续墙构成；钢筋混凝土圈梁设置在竖向挡土结构的顶部；多道围檩沿上下方向相隔距离设置在竖向挡土结构的内周面上；多根水平支撑沿基坑的横向相隔距离连接在钢筋混凝土圈梁和多道围檩上。
所述的相邻钻孔混凝土桩之间的距离大于等于0.2米。
所述的钻孔混凝土桩的内部配有多根竖向受力筋，竖向受力筋为相隔距离分布在钻孔混凝土桩外部圆周部位的普通钢筋和呈U字形的高强预应力筋，钢筋混凝土圈梁的顶部设有与高强预应力筋两端相连的张拉锚具，并且 钻孔混凝土桩的内部位于竖向受力筋外侧的部位还配有螺旋筋，螺旋筋之间的间距为100mm-300mm。
所述的混凝土连续墙的内部配有多根竖向受力筋，竖向受力筋为沿混凝土连续墙的长度方向相隔距离分布在其两侧边缘部位的普通钢筋和呈U字形的高强预应力筋，钢筋混凝土圈梁的顶部设有与高强预应力筋两端相连的张拉锚具，并且混凝土连续墙的内部还设有多根拉结筋和分布筋，其中分布筋沿上下方向相隔距离水平连接在位于同一侧的多根普通钢筋上或普通钢筋和高强预应力筋上，拉结筋沿上下方向相隔距离水平连接在位于两侧的普通钢筋之间或普通钢筋和高强预应力筋之间。
所述的在同一水平面内的拉结筋之间的间距为200mm-400mm，位于同一垂直面内分布筋之间的间距为150mm-300mm。
所述的高强预应力筋为钢铰线。
所述的钢铰线的外面包覆有波纹管或塑料管。
本实用新型提供的竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构具有如下有益效果：
(1)利用张拉锚具对竖向挡土结构施加预应力P时，竖向挡土结构会受到弯矩Pe的作用(e为预加力作用点至竖向挡土结构形心的距离)，从而使竖向挡土结构产生向基坑外的位移，因此有利于减少竖向挡土结构向内的水平位移以及基坑外地面的沉降；
(2)配有预应力筋的竖向挡土结构可使其抗弯刚度得到显著提高，有利于减少竖向挡土结构水平位移和基坑外地面的沉降；
(3)竖向挡土结构兼作抗浮结构时，配有预应力筋的竖向挡土结构的耐久性和抗拉强度可得到显著提高；
(4)如果竖向挡土结构没有抗浮要求，待主体施工完成并卸除竖向挡土结构上的预应力后可回收预应力筋，因此可以降低施工成本。
附图说明
图1为本实用新型提供的竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构纵向剖面局部结构示意图；
图2为本实用新型提供的竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构中钻孔混凝土桩横向截面结构示意图；
图3为本实用新型提供的竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构中混凝土连续墙横向截面结构示意图；
图4为图2中A向局部结构示意图；
图5为图3中A向局部结构示意图；
图6为本实用新型提供的竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构中竖向挡土结构施加预加力时产生的附加弯矩示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构进行详细说明。
如图1-图6所示，本实用新型提供的竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构包括竖向挡土结构1、多根水平支撑2、钢筋混凝土圈梁3和多道围檩4；其中竖向挡土结构1设置在基坑内侧边缘部位，其由多根相隔距离设置的钻孔混凝土桩5或混凝土连续墙6构成；钢筋混凝土圈梁3设置在竖向挡土结构1的顶部；多道围檩4沿上下方向相隔距离设置在竖向挡土结构1的内周面上；多根水平支撑2沿基坑的横向相隔距离连接在钢筋混凝土圈梁3和多道围檩4上。
所述的相邻钻孔混凝土桩5之间的距离大于等于0.2米。
所述的钻孔混凝土桩5的内部配有多根竖向受力筋，竖向受力筋为相隔距离分布在钻孔混凝土桩5外部圆周部位的普通钢筋7和呈U字形的高强预应力筋8，钢筋混凝土圈梁3的顶部设有与高强预应力筋8两端相连的张拉 锚具16，并且钻孔混凝土桩5的内部位于竖向受力筋外侧的部位还配有螺旋筋9，螺旋筋9之间的间距为100mm-300mm。
所述的混凝土连续墙6的内部配有多根竖向受力筋，竖向受力筋为沿混凝土连续墙6的长度方向相隔距离分布在其两侧边缘部位的普通钢筋7和呈U字形的高强预应力筋8，钢筋混凝土圈梁3的顶部设有与高强预应力筋8两端相连的张拉锚具16，并且混凝土连续墙6的内部还设有多根拉结筋11和分布筋12，其中分布筋12沿上下方向相隔距离水平连接在位于同一侧的多根普通钢筋7上或普通钢筋7和高强预应力筋8上，拉结筋11沿上下方向相隔距离水平连接在位于两侧的普通钢筋7之间或普通钢筋7和高强预应力筋8之间。
所述的在同一水平面内的拉结筋11之间的间距为200mm-400mm，位于同一垂直面内分布筋12之间的间距为150mm-300mm。
所述的高强预应力筋8为钢铰线。
所述的钢铰线的外面包覆有波纹管或塑料管。
本实用新型提供的竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构的施工方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)首先在待开挖基坑外部边缘部位的地基中施作一圈由多根相隔距离设置的钻孔混凝土桩5或混凝土连续墙6构成的竖向挡土结构1，并使钻孔混凝土桩5或混凝土连续墙6中的高强预应力筋8靠近基坑内侧设置，相邻钻孔混凝土桩5之间的距离大于等于0.2米；
2)在竖向挡土结构1的顶部施作钢筋混凝土圈梁3，然后沿基坑的横向在钢筋混凝土圈梁3上相隔距离并行连接多根第1道水平支撑2；
3)利用张拉锚具16对竖向挡土结构1上的高强预应力筋8施加预应力并锚固在钢筋混凝土圈梁3上；
4)挖除地基土至第2道水平支撑2的位置，然后施作一道围檩4，并按 照第1道水平支撑2的设置方法施作多根第2道水平支撑2，然后继续挖除地基土，如此反复，直至施作到基坑底部即完成整个竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构施工过程。
Claims (7)
1.一种竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构，其特征在于：所述的基坑围护结构包括竖向挡土结构(1)、多根水平支撑(2)、钢筋混凝土圈梁(3)和多道围檩(4)；其中竖向挡土结构(1)设置在基坑内侧边缘部位，其由多根相隔距离设置的钻孔混凝土桩(5)或混凝土连续墙(6)构成；钢筋混凝土圈梁(3)设置在竖向挡土结构(1)的顶部；多道围檩(4)沿上下方向相隔距离设置在竖向挡土结构(1)的内周面上；多根水平支撑(2)沿基坑的横向相隔距离连接在钢筋混凝土圈梁(3)和多道围檩(4)上。
2.根据权利要求1所述的竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构，其特征在于：所述的相邻钻孔混凝土桩(5)之间的距离大于等于0.2米。
3.根据权利要求1所述的竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构，其特征在于：所述的钻孔混凝土桩(5)的内部配有多根竖向受力筋，竖向受力筋为相隔距离分布在钻孔混凝土桩(5)外部圆周部位的普通钢筋(7)和呈U字形的高强预应力筋(8)，钢筋混凝土圈梁(3)的顶部设有与高强预应力筋(8)两端相连的张拉锚具(16)，并且钻孔混凝土桩(5)的内部位于竖向受力筋外侧的部位还配有螺旋筋(9)，螺旋筋(9)之间的间距为100mm-300mm。
4.根据权利要求1所述的竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构，其特征在于：所述的混凝土连续墙(6)的内部配有多根竖向受力筋，竖向受力筋为沿混凝土连续墙(6)的长度方向相隔距离分布在其两侧边缘部位的普通钢筋(7)和呈U字形的高强预应力筋(8)，钢筋混凝土圈梁(3)的顶部设有与高强预应力筋(8)两端相连的张拉锚具(16)，并且混凝土连续墙(6)的内部还设有多根拉结筋(11)和分布筋(12)，其中分布筋 (12)沿上下方向相隔距离水平连接在位于同一侧的多根普通钢筋(7)上或普通钢筋(7)和高强预应力筋(8)上，拉结筋(11)沿上下方向相隔距离水平连接在位于两侧的普通钢筋(7)之间或普通钢筋(7)和高强预应力筋(8)之间。
5.根据权利要求4所述的竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构，其特征在于：所述的在同一水平面内的拉结筋(11)之间的间距为200mm-400mm，位于同一垂直面内分布筋(12)之间的间距为150mm-300mm。
6.根据权利要求4所述的竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构，其特征在于：所述的高强预应力筋(8)为钢铰线。
7.根据权利要求6所述的竖向挡土结构上配有预应力筋的基坑围护结构，其特征在于：所述的钢铰线的外面包覆有波纹管或塑料管。
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