CN207003421U - 一种坐落于硬岩顶面的钢板桩结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种坐落于硬岩顶面的钢板桩结构，包括设置在基坑内壁上的钢板桩，各钢板桩首尾拼接成墙体，墙体的内侧设置有防止钢板桩向基坑中心塌陷的水平支撑架，钢板桩下方的被动区施工有加高硬岩顶面的水泥层，钢板桩插接在水泥层上且底部直达硬岩层顶面。此坐落于硬岩顶面的钢板桩结构在钢板桩下端施工水泥层，水泥层与硬岩层顶面土体结合形成人工地层，同时该水泥层作为被动区土体的一部分贴合钢板桩，提高了支护体系的稳定性；同时由于水泥层具有施工简单、易成型等特点，该结构还能有效缩短工期，提高施工效率。此实用新型用于围堰施工领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及围堰施工领域，特别是涉及一种坐落于硬岩顶面的钢板桩结构。
背景技术
对于地质条件差，含水层水量丰富且存在流砂、管涌现象的深基坑开挖工程，比如人工岛、市政工程、地下隧道和大型管道的临时铺设，特别是沟渠开挖时的挡土、挡水、挡砂墙，常常需要临时围堰施工，钢板桩围堰因其具有环保、快捷、高效等诸多优点得到了广泛应用。
我国国土辽阔，地质条件复杂多变，一些水域底面被一定厚度的淤泥质粉砂层所覆盖，使用钢板桩围堰可以有效阻止水流从坑外渗入到坑内，但是钢板桩属于一种非重力式、柔性的板式支护方式，常采用支撑、拉锚体系，由支撑反力和墙体入土部分所承受的被动土压力共同抵抗主动区土压力等外荷载，从而达到维护支护体系平衡的目的。
对于岩层初露较浅的地层，通常钢板桩难以打入所要求的深度，这是一个问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种提升被动区土压力来维持支护体系平衡的坐落于硬岩顶面的钢板桩结构。
本实用新型所采取的技术方案是：
一种坐落于硬岩顶面的钢板桩结构，包括设置在基坑内壁上的若干钢板桩，各钢板桩首尾拼接成墙体，墙体的内侧设置有防止各钢板桩向基坑中心塌陷的若干层水平支撑架，墙体下方的硬岩顶面的被动区施工有加高硬岩顶面的水泥层，各钢板桩插接在水泥层上且底部直达硬岩层顶面。
作为上述方案的改进，水泥层的厚度大于钢板桩的最小嵌固深度。
作为上述方案的改进，水泥层为竖直方向上的格栅结构，水泥层采用旋喷机加工。
作为上述方案的改进，各钢板桩的横截面为U形，每相邻两个的钢板桩反向并排设置使若干钢板桩呈波浪形连接。
作为上述方案的改进，各钢板桩在两U形翼边设置外翻的弯钩，每相邻两个钢板桩的弯钩相互咬合形成止水锁扣。
作为上述方案的改进，各层水平支撑架包括贴合墙体内侧的围檩和若干横向支撑围檩的内支撑杆，墙体的内侧在同一水平面上安装有若干承托围檩的斜撑。
作为上述方案的改进，各斜撑包括横截面为L形的角钢和同时焊接在L形截面内侧两斜边的加强筋。
作为上述方案的改进，围檩为双拼工字钢，两工字钢上下层叠放置、腹板呈水平状。
本实用新型的有益效果：此坐落于硬岩顶面的钢板桩结构在钢板桩下端施工水泥层，水泥层与硬岩层顶面土体结合形成人工地层，同时该水泥层作为被动区土体的一部分贴合钢板桩，提高了支护体系的稳定性，尤其对硬岩层顶面存在较厚砂质地层的情况下，水泥浆可以砂颗粒混合形成坚固的水泥砂浆，支护效果显著提高；同时由于水泥层具有施工简单、易成型等特点，该结构还能有效缩短工期，提高施工效率。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1是本实施例的整体示意图；
图2是本实施例的水泥层俯视示意图；
图3是本实施例的水平支撑架支护钢板桩的示意图；
图4是本实施例的相邻钢板桩咬合的示意图。
具体实施方式
参照图1～图4，本实用新型为一种坐落于硬岩顶面的钢板桩结构，包括设置在基坑内壁上的钢板桩1，各钢板桩1首尾拼接成墙体，墙体的内侧设置有防止所墙体向基坑中心塌陷的若干层水平支撑架，墙体的下方硬岩层的被动区施工有加高硬岩顶面的水泥层4，各钢板桩1插接在水泥层4上且底部直达硬岩层顶面，水泥层4形成了墙体的护脚体，既有支护效果又有止水效果，水泥层4的厚度要满足围堰的整体稳定性要求，通常来说水泥层4的厚度相当于钢板桩1的嵌固深度，约为最小嵌固深度的1.1～1.2倍，不同地质条件有不同的嵌固深度要求，可以查询手册。基坑既可以是圆形也可以是长条形。
此坐落于硬岩顶面的钢板桩结构在钢板桩1下端施工水泥层4，水泥层4与硬岩层顶面土体结合形成人工地层，该水泥层4作为被动区土体贴合钢板桩1，提高了支护体系的稳定性，尤其对硬岩层顶面存在较厚砂质地层的情况下，水泥浆可以砂颗粒混合形成坚固的水泥砂浆，支护效果显著提高；同时由于水泥层4具有施工简单、易成型等特点，该结构还能有效缩短工期，提高施工效率。
作为优选的实施方式，水泥层4采用旋喷机加工，所述水泥层4为竖直方向上的格栅结构。采用格栅结构可以有效减少水泥用量，采用高压的旋喷机加工，在适当的冲击力作用下，水泥层4能更好地与硬岩层顶面结合，止水效果显著。
本实施例中，格栅结构由多个相互咬合的水泥桩组成，靠近钢板桩1一侧的格栅由两排相互相交的旋喷桩组成，旋喷桩常用的直径为600mm、间距为400mm，格构间空腔为1200x1200mm。旋喷桩加固范围为3～6m，基坑的中心部位不施工水泥层4，支护效果同满堂加固，可以大幅度节约水泥用量。
作为优选的实施方式，各钢板桩1的横截面为U形，每相邻两个钢板桩1反向并排设置使若干钢板桩1呈波浪形连接。
钢板桩1与旋喷机施工组合的支护方式与常规的钻孔桩等柱列式排桩围护、地下连续墙围护相比，无需泥浆处理，工艺简单，避免了混凝土的养护时间，总工期短，造价较低，实际施工过程中无需使用大型机械设备，在场地有限的情况下亦可以很好地采用。另外，主体结构施工完成后钢板桩1可以回收，施工后的水泥浆亦可以有效改善土体的物理力学特性，减少后期主体结构的不均匀沉降。
作为优选的实施方式，各钢板桩1在两U形翼边设置外翻的弯钩，每相邻两个钢板桩1的弯钩相互咬合形成止水锁扣11。同时，钢板桩1连接处的内部缝隙还填充水泥、细砂、锯末等混合物，其外侧采用T型磁性止水条，实现良好的密封隔水效果。
作为优选的实施方式，各层水平支撑架包括贴合墙体内侧的围檩3和若干横向支撑围檩3的内支撑杆2，墙体的内侧在同一水平面上安装有若干承托围檩3的斜撑12，其中各斜撑12包括横截面为L形的角钢和同时焊接在L形截面内侧两斜边的加强筋。每个斜撑12焊接在墙体上。围檩3为双拼工字钢，两工字钢上下层叠放置，腹板呈水平状。
对于圆形基坑，内支撑杆2可以呈多边形或者平行阵列；对于长条形基坑，内支撑杆2通常为平行阵列，但均要避开设备的安装位置。
该钢板桩结构的施工步骤为：
1)、平整场地，填筑施工平台；
2)、采用振动锤或者静压机打入各钢板桩1，并保持相邻钢板桩1之间相互咬合组成止水锁扣11；
3)、根据设计确定的配合比例拌制水泥浆，进行高压水泥浆的喷射，最终形成平面呈格栅的水泥层4；
4)、施工围檩3；
5)、架设在水平方向支护围檩3的内支撑杆2，并焊接斜撑12固定围檩3，本实施例中架设了两层水平支撑架；
6)、在两相邻钢板桩1的连接处缝隙填充水泥、细砂、锯末等混合料，外侧封上T型磁性止水条。
当然，本设计创造并不局限于上述实施方式，上述各实施例不同特征的组合，也可以达到良好的效果。熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种坐落于硬岩顶面的钢板桩结构，其特征在于：包括设置在基坑内壁上的若干钢板桩(1)，各所述钢板桩(1)首尾拼接成墙体，所述墙体的内侧设置有防止各所述钢板桩(1)向基坑中心塌陷的若干层水平支撑架，所述墙体下方的硬岩顶面的被动区施工有加高硬岩顶面的水泥层(4)，各所述钢板桩(1)插接在水泥层(4)上且底部直达硬岩层顶面。
2.根据权利要求1所述的坐落于硬岩顶面的钢板桩结构，其特征在于：所述水泥层(4)的厚度大于钢板桩(1)的最小嵌固深度。
3.根据权利要求1所述的坐落于硬岩顶面的钢板桩结构，其特征在于：所述水泥层(4)为竖直方向上的格栅结构，所述水泥层(4)采用旋喷机加工。
4.根据权利要求1所述的坐落于硬岩顶面的钢板桩结构，其特征在于：各所述钢板桩(1)的横截面为U形，每相邻两个的所述钢板桩(1)反向并排设置使若干钢板桩(1)呈波浪形连接。
5.根据权利要求4所述的坐落于硬岩顶面的钢板桩结构，其特征在于：各所述钢板桩(1)在两U形翼边设置外翻的弯钩，每相邻两个所述钢板桩(1)的弯钩相互咬合形成止水锁扣(11)。
6.根据权利要求1所述的坐落于硬岩顶面的钢板桩结构，其特征在于：各层所述水平支撑架包括贴合墙体内侧的围檩(3)和若干横向支撑围檩(3)的内支撑杆(2)，所述墙体的内侧在同一水平面上安装有若干承托所述围檩(3)的斜撑(12)。
7.根据权利要求6所述的坐落于硬岩顶面的钢板桩结构，其特征在于：各所述斜撑(12)包括横截面为L形的角钢和同时焊接在L形截面内侧两斜边的加强筋。
8.根据权利要求6所述的坐落于硬岩顶面的钢板桩结构，其特征在于：所述围檩(3)为双拼工字钢，两所述工字钢上下层叠放置、腹板呈水平状。
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