CN204040041U - 一种设有竖向锚杆的前密后疏双排桩支护体系 - Google Patents

Abstract

一种设有竖向锚杆的前密后疏双排桩支护体系，包括前排护坡桩、后排护坡桩、以及连接梁，所述后排护坡桩的桩间还设有竖向预应力锚杆，所述后排护坡桩的桩间距是前排护坡桩的桩间距的2倍，并且每根后排护坡桩均位于其前方的前排护坡桩的正后方，所述连梁的一端刚性连接在前排桩顶冠梁与正后方设有后排护坡桩的前排护坡桩的连接节点处，连梁的另一端刚性连接在后排桩顶冠梁与后排护坡桩的连接节点处。本支护体系与设有预应力竖向锚索的双排桩结构技术相比，后排桩数量减半，与常规双排桩技术相比，用预应力锚杆代替了一半数量的后排桩。本支护体系在降低施工成本的前提下，不仅缩短了施工工期，而且提高了边坡支护的安全系数。

Description

一种设有竖向锚杆的前密后疏双排桩支护体系

技术领域

本实用新型涉及一种建筑基坑支护体系。

背景技术

筑基坑支护设计施工中，常见的有（复合）土钉支护、桩（墙）锚支护、桩（墙）撑支护等支护型式及其中两种或两种以上支护型式的组合，目前绝大部分工程项目的基坑支护采用上述支护型式。

近年来，随着城市建设进程的加快，市区内建筑急剧增多，建筑密度愈来愈高，土地资源越来越紧张，地面、地下可利用空间越来越少，很多拟建建筑见缝插针，被迫在既有建筑旁并且距离既有建筑很近处进行修建，所以在充分利用土地的同时亦引发以下诸多问题：

（1）由于新开工的建筑基坑紧邻既有建筑，导致新建建筑基坑的边坡支护方法很难选取，既不能采取放坡开挖，又不能进行（复合）土钉支护。

（2）如果采取桩锚支护或墙锚支护等措施，由于坡后土体空间的限制（因既有建筑基础的限制，坡后土体宽度有限），所以锚杆角度较大，支护效果较差，并且有的边坡根本无法施工锚杆，此种情况下，采用内支撑虽然方案上可行，但其实施成本较高，工序繁杂、施工工期较长，对土方开挖和结构主体施工影响严重。

（3）近年来，双排桩结构得到了一定的发展，在紧邻既有建筑基坑边坡支护中具有一定优势，但传统的双排桩结构能够支护的的基坑深度有限，而且支护安全系数较低，边坡变形较大。

为了克服传统的双排桩结构的缺点，授权公告号为CN202936798U的中国实用新型专利提供了一种新型双排桩结构，但该新型双排桩结构的使用成本比传统的双排桩结构的使用成本还大，具有工程材料消耗相对较大、施工成本相对较高、施工工期相对较长、技术经济性相对较低的缺点，所以现在需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种设有竖向锚杆的前密后疏双排桩支护体系，要解决应用在地下空间受限的紧邻既有建筑基坑中的双排桩结构所具有的工程材料消耗相对较大、施工成本相对较高、施工工期相对较长、技术经济性较低的难题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种设有竖向锚杆的前密后疏双排桩支护体系，包括位于基坑边坡处的前排护坡桩、位于基坑外侧的稳定地层中的后排护坡桩、以及连接在前排护坡桩的桩顶与后排护坡桩的桩顶之间的连接梁，所述连接梁为格构梁，由刚性连接在前排护坡桩桩顶的前排桩顶冠梁、刚性连接在后排护坡桩桩顶的后排桩顶冠梁、以及连接在前排桩顶冠梁与后排桩顶冠梁之间并且与前排桩顶冠梁和后排桩顶冠梁浇筑为一体的连梁组成，所述后排护坡桩的桩间还设有竖向预应力锚杆，其特征在于：所述后排护坡桩的桩间距是前排护坡桩的桩间距的2倍，并且每根后排护坡桩均位于其前方的前排护坡桩的正后方。

所述连梁的一端刚性连接在前排桩顶冠梁与正后方设有后排护坡桩的前排护坡桩的连接节点处，连梁的另一端刚性连接在后排桩顶冠梁与后排护坡桩的连接节点处。

所述后排桩顶冠梁上设有预设钢管，所述竖向预应力锚杆位于其前方的前排护坡桩的正后方，竖向预应力锚杆的上部穿过预设钢管、并通过锚头和垫板与后排桩顶冠梁柔性连接，竖向预应力锚杆的下部锚固在后排护坡桩桩间的稳定地层中。

所述竖向预应力锚杆的杆体材料可为钢绞线、钢筋或钢丝束。

所述格构梁可为现浇梁或预制梁。

所述前排护坡桩可为方形护坡桩或圆形护坡桩。

所述后排护坡桩可为方形护坡桩或圆形护坡桩。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：本实用新型采用了双排桩结构，这样可减小占用的地下空间，适用于普通桩锚支护体系无法应用的地下空间受限的紧邻既有建筑基坑，当然，本实用新型在常规的基坑边坡支护中也具有较好的支护效果。

本实用新型在后排护坡桩的桩间设置竖向预应力锚杆，同时还配合采用了前密后疏的方式来布置前排护坡桩和后排护坡桩，这样设计的好处是：1、与传统的双排桩支护结构相比，用竖向预应力锚杆代替了一半数量的后排桩，增设的竖向预应力锚杆位于后排桩桩间，操作简便，受力较合理，具有较好的支护效果，能够有效增大双排桩抗倾覆安全系数、减小桩体嵌固深度、减少后排桩数量，在同等条件下，可适用于更深的基坑；2、与授权公告号为CN202936798U的中国实用新型专利中提到的新型双排桩结构相比，本实用新型克服了设有预应力竖向锚索的双排桩结构的前后排护坡桩数量必须相等的技术偏见，后排桩数量减半，在保证了基坑边坡安全、提高了边坡支护的安全系数的前提下，降低了使用成本，即节省了工程材料、降低了施工造价、缩短了施工工期、提高了技术经济性。3、所述竖向预应力锚杆的上部穿过预设钢管、并通过锚头和垫板与后排桩顶冠梁柔性连接，这样设计可以使竖向预应力锚杆与后排桩顶冠梁的连接施工变得更加方便快捷，并使竖向预应力锚杆与后排桩顶冠梁的柔性连接效果变得更好。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

图1是本实用新型的立体结构示意图。

图2是本实用新型的立面结构示意图。

图3是图2的俯视示意图。

图4是格构梁与竖向预应力锚杆的连接节点处的俯视结构示意图。

图5是格构梁与竖向预应力锚杆的连接节点处的立面结构示意图。

附图标记：1－前排护坡桩、2－连接梁、2.1－前排桩顶冠梁、2.2－后排桩顶冠梁、2.3－连梁、3－竖向预应力锚杆、4－垫板、5－锚头、6－预设钢管、7－既有建筑基础、8－稳定地层、9－后排护坡桩、10－基底下土层。

具体实施方式

实施例参见图1-3所示，这种设有竖向锚杆的前密后疏双排桩支护体系，包括位于基坑边坡处的前排护坡桩1、位于基坑外侧的稳定地层8中（即位于前排护坡桩1与既有建筑基础7或红线区域、地下障碍物等之间的稳定地层8中）的后排护坡桩9、以及连接在前排护坡桩的桩顶与后排护坡桩的桩顶之间的连接梁2。

所述连接梁为格构梁，由刚性连接在前排护坡桩桩顶的前排桩顶冠梁2.1、刚性连接在后排护坡桩桩顶的后排桩顶冠梁2.2、以及连接在前排桩顶冠梁与后排桩顶冠梁之间并且与前排桩顶冠梁和后排桩顶冠梁浇筑为一体的连梁2.3组成。

所述后排护坡桩9的桩间距是前排护坡桩1的桩间距的2倍，并且每根后排护坡桩9均位于其前方的前排护坡桩1的正后方。

所述连梁2.3的一端刚性连接在前排桩顶冠梁2.1与正后方设有后排护坡桩的前排护坡桩1的连接节点处，连梁2.3的另一端刚性连接在后排桩顶冠梁2.2与后排护坡桩的连接节点处。

所述后排护坡桩9的桩间还设有竖向预应力锚杆3，所述后排桩顶冠梁2.2上设有预设钢管6，所述竖向预应力锚杆3位于其前方的前排护坡桩1的正后方，竖向预应力锚杆3的上部穿过预设钢管6、并通过锚头5和垫板4与后排桩顶冠梁2.2柔性连接（参见图4、图5），竖向预应力锚杆3的下部锚固在后排护坡桩桩间的稳定地层8中。

所述前排护坡桩1和后排护坡桩9的下部均伸入至基底下土层10中，具体长度根据所处部位的土层状况由设计确定，前排护坡桩1和后排护坡桩9的桩顶伸入格构梁的高度符合国家行业标准，如50mm。

所述前排护坡桩1为方形护坡桩、圆形护坡桩或其他异形护坡桩，后排护坡桩9为方形护坡桩、圆形护坡桩或其他异形护坡桩，前排护坡桩1和后排护坡桩9的桩型采用目前通用的桩型，如钢板桩、钢筋混凝土桩和钢管混凝土桩等。前排护坡桩1和后排护坡桩9的施工方法视设计采用的桩型、土层状况和周边环境确定，如人工成孔、长螺旋、旋挖等施工方法。

所述格构梁用于将前排护坡桩1和后排护坡桩9连接成为整体，并将竖向预应力锚杆3的锚固力传递到前排护坡桩1和后排护坡桩9上。格构梁为现浇梁或预制梁，如钢筋混凝土结构等，格构梁的水平面布置形式（即连梁2.3的样式）视受力特点由设计确定，比如本实施例中，采用的是矩形框架形式。

所述竖向预应力锚杆3的杆体材料采用常用的材料，如钢绞线、钢筋或钢丝束等。竖向预应力锚杆由锚固段和自由段组成，锚固段与自由段的长度分配、预应力张拉锁定值均由设计确定；竖向预应力锚杆3的锚固段的注浆材料为水泥浆或其它浆液；竖向预应力锚杆钻孔由钻机施工或人工成孔，利用空心千斤顶进行张拉锁定。

在基坑（尤其是紧邻既有建筑的基坑）支护中，本实用新型的施工步骤如下。

步骤一、按照施工图要求，进行测量定位。

步骤二、钻机就位，进行前排护坡桩1和后排护坡桩9的施工。

步骤三、施工竖向预应力锚杆3。

步骤四、施工格构梁，格构梁上预埋有预设钢管6。

步骤五、前排护坡桩1、后排护坡桩9、竖向预应力锚杆3和格构梁达到规定的设计强度后，对竖向预应力锚杆3进行张拉锁定、将竖向预应力锚杆3与格构梁柔性连接。

第六，基坑开挖，并可根据监测的数据、视需要进行竖向预应力锚杆3后续补张拉作业。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对本实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。当竖向预应力锚杆的轴线方向与竖直方向夹角为较小角度（<30°）时，也属本专利中所述的竖向预应力锚杆，也是本专利保护的范围。

Claims (5)

1.一种设有竖向锚杆的前密后疏双排桩支护体系，包括位于基坑边坡处的前排护坡桩（1）、位于基坑外侧的稳定地层（8）中的后排护坡桩（9）、以及连接在前排护坡桩的桩顶与后排护坡桩的桩顶之间的连接梁（2），所述连接梁为格构梁，由刚性连接在前排护坡桩桩顶的前排桩顶冠梁（2.1）、刚性连接在后排护坡桩桩顶的后排桩顶冠梁（2.2）、以及连接在前排桩顶冠梁与后排桩顶冠梁之间并且与前排桩顶冠梁和后排桩顶冠梁浇筑为一体的连梁（2.3）组成，所述后排护坡桩（9）的桩间还设有竖向预应力锚杆（3），其特征在于：

所述后排护坡桩（9）的桩间距是前排护坡桩（1）的桩间距的2倍，并且每根后排护坡桩（9）均位于其前方的前排护坡桩（1）的正后方；

所述连梁（2.3）的一端刚性连接在前排桩顶冠梁（2.1）与正后方设有后排护坡桩的前排护坡桩（1）的连接节点处，连梁（2.3）的另一端刚性连接在后排桩顶冠梁（2.2）与后排护坡桩的连接节点处；

所述后排桩顶冠梁（2.2）上设有预设钢管（6），所述竖向预应力锚杆（3）位于其前方的前排护坡桩（1）的正后方，竖向预应力锚杆（3）的上部穿过预设钢管（6）、并通过锚头（5）和垫板（4）与后排桩顶冠梁（2.2）柔性连接，竖向预应力锚杆（3）的下部锚固在后排护坡桩桩间的稳定地层（8）中。

2.根据权利要求1所述的一种设有竖向锚杆的前密后疏双排桩支护体系，其特征在于：所述竖向预应力锚杆（3）的杆体材料为钢绞线、钢筋或钢丝束。

3.根据权利要求1所述的一种设有竖向锚杆的前密后疏双排桩支护体系，其特征在于：所述格构梁为现浇梁或预制梁。

4.根据权利要求1所述的一种设有竖向锚杆的前密后疏双排桩支护体系，其特征在于：所述前排护坡桩（1）为方形护坡桩或圆形护坡桩。

5.根据权利要求1所述的一种设有竖向锚杆的前密后疏双排桩支护体系，其特征在于：所述后排护坡桩（9）为方形护坡桩或圆形护坡桩。