CN205171528U - 可回收基坑支护结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型主要涉及一种多次回收使用的可回收基坑支护结构，主要采用复合钢桩、组合型钢冠梁、装配式桩间土挡板、吸附式托架、钢围檩、钢支撑等构件组合在一起。本实用新型具备安全可靠、可多次循环使用、施工操作简单、适用范围广、成本低廉等特点。
Description
技术领域
本实用新型属于岩土工程领域中的一种基坑支护结构，具体涉及一种可多次回收使用基坑支护结构体系。
背景技术
目前社会经济快速发展，地下车场、市政管廊、人防工程、地下通道等地下空间开发项目快速建设，这对基坑支护结构体系的需求越来越多、要求越来越严格。
目前应用较多的基坑支护结构体系是锚拉式支挡结构，其主要构件为：钢筋混凝土灌注桩、预应力锚索、型钢或混凝土腰梁、钢筋混凝土冠梁、桩间旋喷或者二次喷护等，这些构件大多属于一次性使用构件，不具备多次循环利用条件。基坑支护结构体系属于临时性工程，旨在保证基坑开挖过程中地下结构施工及基坑周边环境的安全，在回填之后就失去了其使用价值，这些锚拉式支挡结构构件如果一次使用，不能回收再用，将造成巨大的资源浪费，且这些构件在地下永久存在成为了后续地下空间开发的障碍，这与我国的国情和绿色持续发展的政策方向相违背。
因此发明一种安全可靠、可多次回收循环使用、施工操作简单、适用范围广泛、成本低廉的基坑支护体系就显得很有现实意义。
发明内容
发明目的：本实用新型的目的在于提供一种安全可靠、可多次循环使用、施工操作简单、适用范围广、成本低廉的基坑支护体系。
技术方案：
一种可回收基坑支护结构，其特征在于：该结构包括复合钢桩、组合型钢冠梁、装配式桩间土挡板、吸附式托架、钢围檩、钢支撑；所述组合型钢冠梁安装在复合钢桩的顶部；所述装配式桩间土挡板固定在相邻的复合钢桩之间；所述吸附式托架安装在复合钢桩上；所述吸附式托架上安装有钢围檩和钢支撑。
所述的可回收基坑支护结构，其特征在于：所述的复合钢桩包括灌注在钻机钻孔内的水泥土浆液凝结而成的水泥土桩、安装在水泥土桩内部的钢桩；所述钢桩表面有减摩剂层，所述钢桩为H型钢或工字钢或槽钢或T型钢制成的钢桩。
所述的可回收基坑支护结构，其特征在于：所述组合型钢冠梁包括：两根钢梁通过连接型钢和螺栓与钢桩固定。
所述的可回收基坑支护结构，其特征在于：所述装配式桩间土挡板的结构为：组合挡板通过U形锚固卡扣与钢桩固定；组合挡板与支护岩土体之间空隙通过挡板后填充物填充；组合挡板四周设置有螺栓槽；组合挡板中间设置有泄水孔；所述U形锚固卡扣半包围在钢桩翼缘板边缘；所述U形锚固卡扣一侧设置螺栓孔；所述组合挡板为角钢和钢板组成的挡板。
所述的可回收基坑支护结构，其特征在于：所述吸附式托架由托架顶板，托架立板，托架肋板，托架背板组成；所述托架背板的外侧面为喷砂打毛面；所述吸附式托架内设置有永磁吸盘和磁屏蔽护罩；所述磁屏蔽护罩为防碰撞磁屏蔽护罩。
优点及效果：本实用新型具备安全可靠、可多次循环使用、施工操作简单、适用范围广、成本低廉等特点，适于推广应用。
附图说明：
图1为本实用新型结构示意图（剖面图）；
图2为本实用新型结构示意图（立面图）；
图3为本实用新型结构示意图（平面图）；
图4为复合钢桩示意图（平面图）；
图5为组合型钢冠梁示意图（平面图）；
图6为装配式桩间土挡板示意图（平面图）；
图7为装配式桩间土挡板示意图（立面图）；
图8为吸附式托架示意图（剖面图）；
图9为吸附式托架示意图（立面图）。
附图标记说明：
0、支护岩土体；
1、复合钢桩，1-1、钢桩，1-2、水泥土桩；
2、组合型钢冠梁，2-1、钢梁，2-2、连接型钢；
3、装配式桩间土挡板，3-1、组合挡板，3-2、条形螺栓槽，3-3、U形锚固卡扣，3-4、泄水孔（管），3-5、挡板后填充物；
4、吸附式托架，4-1、托架顶板，4-2、托架立板，4-3、托架肋板，4-4、托架背板，4-5、永磁吸盘，4-6、磁屏蔽护罩；
5、钢围檩；
6、钢支撑。
具体实施方式：
本实用新型主要采用复合钢桩1、组合型钢冠梁2、装配式桩间土挡板3、吸附式托架4、钢围檩5、钢支撑6等可多次使用构件全部或部分组合在一起。其中：
复合钢桩是一种在预先形成的钻孔内灌注水泥土浆液并安放型钢，最终形成外包水泥土的钢桩。钢桩表面涂抹减摩剂层，在桩体使用完毕之后回收钢桩。复合钢桩的技术优点在于利用现有桩基础施工机械进行预钻孔，可以适用于各种地质条件；通过调整钢桩的截面形状和尺寸，可以满足各种设计要求；在钻孔和钢桩之间填充水泥土浆液，可以保证不塌孔地面不沉陷；在钢桩表面涂抹减摩剂可以使得钢桩在使用完毕之后完全回收。
组合型钢冠梁是由两根钢梁和连接型钢通过螺栓连接在一起的组合冠梁，设置在复合钢桩顶部。组合型钢冠梁中钢梁与钢桩翼缘板紧密贴在一起，以此来约束复合钢桩变形和转动。连接型钢与钢梁之间采用螺栓连接，钢梁接长可以通过焊接或者机械连接来实现。组合型钢冠梁使用完毕后拆除连接螺栓，即可回收钢梁和连接型钢。组合型钢冠梁的技术优点在于：可以通过调整钢梁和连接型钢截面来满足不同的设计使用要求；经过简单调整之后可以作为复合钢桩施工过程中的定位导向架；可以通过调整钢梁与复合钢桩中型钢紧密程度，来适应基坑支护结构体系受力情况的变化；使用完成之后可以完全拆除回收，现场没有残留物，不会影响后续结构的拆除回收。
装配式桩间土挡板是固定在相邻复合钢桩之间的桩间挡土板。连接形式根据实际使用条件选择锚固螺栓或者U形锚固卡扣固定。桩间土挡板四角设置螺栓槽，可调整挡板锚固位置。桩间挡土板与桩间土之间空隙利用水泥浆体等填充，可以通过桩间土挡板上泄水孔设置泄水管。使用完毕后分层回填土分层拆除回收桩间土挡板。装配式桩间土挡板的技术优点在于：挡板利用钢板和角钢等制作而成，工厂化批量生产，多次回收重复利用；挡板通过锚固螺栓或者U形锚固卡扣固定在复合钢桩上，将桩间土压力全部传递到型钢支护桩上；可通过调整桩间土挡板的规格及锚固形式来满足不同的设计使用要求；锚固螺栓和U形锚固卡扣安全可靠，成本低，方便快速施工；对冻融地区可以通过调整锚固螺栓或者U形锚固卡扣紧固力，消散冻胀力确保支护体系的安全；桩间土与挡板之间利用水泥浆体、草袋等填充，避免坍塌，减小了地面沉降。
吸附式托架是一种内部安装永磁吸盘的钢托架。利用永磁吸盘产生的吸附力将钢托架与复合钢桩挤密吸附在一起，通过挤密产生的摩擦力来承担上部围檩和支撑荷载。吸附式托架接触面需要喷砂打毛，永磁吸盘外满设置磁屏蔽护罩从而降低外部磁场的磁力干扰。吸附式托架的技术优点在于：组成构件钢托架、永磁吸盘、磁屏蔽护罩等均可工厂化批量生产，可多次回收重复利用；安装拆除快速简单，安装拆除时仅需旋转永磁吸盘内部活动磁系即可；可通过调整永磁吸盘的参数来满足不同的设计使用需求；托架内设置了磁屏蔽护罩，能降低工作时外界磁场变化对永磁吸盘吸持力的磁干扰，又能防止外力的碰撞影响。
钢围檩、钢支撑均可采用现行常用的标准构件，也可根据设计使用要求加工。钢围檩和钢支撑安装在吸附式托架之上，用以承担水平向土压力，在使用完毕之后可完全拆除回收。钢围檩、钢支撑的技术优点在于：标准化程度高，可以工厂化批量生产，可多次回收重复利用；可以通过调整钢梁和连接型钢截面来满足不同的设计使用要求；使用完成之后可以完全拆除回收，现场没有残留物，不会影响后续结构的拆除回收。
本结构的安装过程具体为如下步骤：
（1）在地面上利用工程钻机钻孔，在钻孔内灌注水泥土浆液并安放钢桩，待水泥土浆液凝结之后形成复合钢桩，钢桩安放前表面涂抹减摩剂。
（2）复合钢桩施工完毕之后，清理桩顶水泥土等杂物，沿钢桩轴线方向两侧安放钢梁，相邻钢桩之间设置连接型钢，连接型钢与钢桩相同。连接型钢与钢梁翼缘板对应位置设置螺栓孔，利用连接螺栓将钢梁与连接型钢和钢桩紧密贴合在一起，形成组合型钢冠梁。
（3）土方分层开挖，将钢桩开挖面一侧的翼缘板表面水泥土桩清理干净，先在钢桩翼缘板边缘安装U形锚固卡扣，然后安装组合挡板。组合挡板可利用角钢和钢板等组合及加工，四角设置条形螺栓槽，中间设置泄水孔。将U形锚固卡扣上的螺栓孔与组合挡板上条形螺栓槽对应后将螺栓拧入，使得组合挡板固定在钢桩之上。组合挡板和支护岩土体之间的空隙利用水泥浆、草袋等填充物填充，形成装配式桩间土挡板。对于地下水渗出位置设置有泄水孔（管）的组合挡板。装配式桩间土挡板可以调整连接螺栓的松紧程度来适应土压力、水压力、冻胀力等变化。
（4）按照设计方案现将吸附式托架在工厂预制完毕，托架背板外侧喷砂打毛。土方分层开挖至围檩位置时，将钢桩开挖面一侧的翼缘板表面水泥土桩清理干净，将托架背板对应位置的钢桩翼缘板喷砂打毛。安装吸附式托架，旋转永磁吸盘内部的活动磁系，使得吸附式托架与钢桩紧密贴合在一起。关闭磁屏蔽护罩，完成吸附式托架安装。
（5）在吸附式托架之上安装钢围檩，钢围檩按照设计方案在工厂预制，可以为单根型钢也可以为多根型钢组合在一起。
（6）在吸附式托架和钢围檩安装完毕之后，安装钢支撑，钢支撑可以为钢管支撑也可以采用其他截面形式。
（7）分层开挖，分层安装装配式桩间土挡板、吸附式托架、钢围檩以及钢支撑等，直至设计基坑底部位置，完成基坑支护结构体系的施工。然后进行主体结构施工安装。
在主体结构施工完毕具备基坑回填条件之后，分层拆除装配式桩间土挡板、吸附式托架、钢围檩以及钢支撑等构件，分层回填土方直至地面。拆除组合型钢冠梁，拔出钢桩，填充地面空隙，完成基坑支护结构体系的回收工作。
Claims (5)
1.一种可回收基坑支护结构，其特征在于：该结构包括复合钢桩（1）、组合型钢冠梁（2）、装配式桩间土挡板（3）、吸附式托架（4）、钢围檩（5）、钢支撑（6）；所述组合型钢冠梁（2）安装在复合钢桩（1）的顶部；所述装配式桩间土挡板（3）固定在相邻的复合钢桩（1）之间；所述吸附式托架（4）安装在复合钢桩（1）上；所述吸附式托架（4）上安装有钢围檩（5）和钢支撑（6）。
2.根据权利要求1所述的可回收基坑支护结构，其特征在于：所述的复合钢桩（1）包括灌注在钻机钻孔内的水泥土浆液凝结而成的水泥土桩（1-2）、安装在水泥土桩（1-2）内部的钢桩（1-1）；所述钢桩（1-1）表面有减摩剂层，所述钢桩（1-1）为H型钢或工字钢或槽钢或T型钢制成的钢桩。
3.根据权利要求1所述的可回收基坑支护结构，其特征在于：所述组合型钢冠梁（2）包括：两根钢梁（2-1）通过连接型钢（2-2）和螺栓与钢桩（1-1）固定。
4.根据权利要求1所述的可回收基坑支护结构，其特征在于：所述装配式桩间土挡板（3）的结构为：组合挡板（3-1）通过U形锚固卡扣（3-3）与钢桩（1-1）固定；组合挡板（3-1）与支护岩土体（0）之间空隙通过挡板后填充物（3-5）填充；组合挡板（3-1）四周设置有螺栓槽（3-2）；组合挡板（3-1）中间设置有泄水孔（3-4）；所述U形锚固卡扣（3-3）半包围在钢桩（1-1）翼缘板边缘；所述U形锚固卡扣（3-3）一侧设置螺栓孔；所述组合挡板（3-1）为角钢和钢板组成的挡板。
5.根据权利要求1所述的可回收基坑支护结构，其特征在于：所述吸附式托架（4）由托架顶板（4-1），托架立板（4-2），托架肋板（4-3），托架背板（4-4）组成；所述托架背板（4-4）的外侧面为喷砂打毛面；所述吸附式托架（4）内设置有永磁吸盘（4-5）和磁屏蔽护罩（4-6）；所述磁屏蔽护罩（4-6）为防碰撞磁屏蔽护罩。
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