CN207405615U - 一种渠式切割水泥土连续墙组合工形预制桩的支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种渠式切割水泥土连续墙组合工形预制桩的支护结构，包括渠式切割水泥土连续墙和工形预制桩支挡结构，所述工形预制桩内插在渠式切割水泥土连续墙里形成一种组合支护结构。本实用新型通过在渠式切割水泥土连续墙内插入工形预制桩形成连续成排的地下支护结构，该支护结构不但能满足大深度止水的要，且能承受基坑外侧更大的水土压力，满足设计对支护结构弯矩和剪力的要求，它克服了现有技术的不足。渠式切割水泥土连续墙内插工形预制桩组合支护结构，可以做到止水、挡土、结构三合一，而且刚度更大。工形预制桩可在工厂预制，具体截面尺寸可随工程地质情况、水土压力的大小设计，强度和刚度调节便利，可大幅度降低工程费用。

Description

一种渠式切割水泥土连续墙组合工形预制桩的支护结构

技术领域

本实用新型涉及深基坑工程中用支护结构领域，具体为一种深基坑工程中渠式切割水泥土连续墙止水体内插工形预制桩挡土构件的支护结构。

背景技术

深基坑支护结构作为一种临时结构，利用周期短，成本高，如何缩短基坑工期及降低支护结构成本，成为必须解决的问题。因此，工程中常采用三轴水泥土搅拌桩中插入H型钢，形成复合挡土止水结构，即利用三轴水泥土搅拌桩先搅拌土体，然后在水泥土初凝前插入H型钢的方式。但该方法存在H钢用量大，其运输与租赁费用随着基坑规模的增加，不断增加，不经济，而且在地下室施工结束后，需要拔除H型钢，这势必导致H型钢弯曲、拉裂等损坏，当无法拔出时，又大大增加支护成本。

在三轴搅拌桩内插H型钢的基础上，现有技术又提出一种三轴（二轴）水泥土搅拌桩插H型钢筋砼板桩围护方法，该方法的公开号为CN102383432A。该方法是将H型钢筋砼板桩插入三轴（二轴）水泥土搅拌桩中，连续施工形成三轴（二轴）水泥土搅拌桩中插入H型钢筋砼板桩的围护结构，该支护结构无需养护，后期无须拔出，但缺点是：该围护方法中，二轴搅拌桩施工极限桩长17m；三轴搅拌桩施工极限桩长33m，而且三轴（二轴）搅拌桩都具有一定的桩轴心间距，在插入H型钢筋砼板桩时，其间距是一定的，不能够根据需要调整间距，因此，在不少情况下，该围护方法不满足设计对围护结构的抗弯、抗剪要求，且在较深基坑中桩长亦达不到设计对嵌固深度的要求。

因此，迫切需要一种能够形成一种既能充分利用水泥土桩的止水效果又可短期形成挡土支护效果有效地控制基坑变形，且具有成本和工期优势的支护结构。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种既能解决传统止水桩长度不足的问题，又能解决支护刚度不足、基坑变形过大或者水泥土抗剪强度不能满足要求的问题的一种渠式切割水泥土连续墙组合工形预制桩的支护结构。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种渠式切割水泥土连续墙组合工形预制桩的支护结构，其特征在于，主要包括用于止水的渠式切割水泥土连续墙以及设置在渠式切割水泥土连续墙内用于挡土的工形预制桩；

所述的工形预制桩2中配置有多根带肋高强钢筋6、多组预应力高强钢绞线7以及带肋高强箍筋9，所述的带肋高强钢筋6及预应力高强钢绞线7数量根据需要确定，带肋高强钢筋6与带肋高强箍筋9交叉连接固定；

所述的工形预制桩2的桩端设置有两块多边形预埋铁3及设置一块矩形预埋铁4，预应力高强钢绞线7通过螺帽5锚定在预埋铁3上，矩形预埋铁4位于两块多边形预埋铁3之间并与其连接固定；所述的多边形预埋铁3和矩形预埋铁4起到工形预制桩2之间连接焊接使用；

所述的工形预制桩腹板两侧分别设置两块桩腹板侧预埋铁8，所述的桩腹板侧预埋铁8起到工形预制桩2之间焊接使用，桩腹板侧预埋铁8起到两节桩焊接后桩腹板侧加强焊接使用，制作工形预制桩2在施工前进行，根据要求可制作不同的长度，将制作好后运输至施工现场。

所述的工形预制桩2间隔地插入渠式切割水泥土连续墙内1；所述的工形预制桩2桩身短边与长边比值为0.55～0.6；所述的工形预制桩2桩身混凝土强度等级为C55～C80；

所述的工形预制桩2净间距为20～35cm；所述的工形预制桩2桩身短边与渠式切割水泥土连续墙平行，桩身长边为渠式切割水泥土连续墙1厚度的0.7～0.8倍；

所述的工形预制桩2插入渠式切割水泥土连续墙1的垂直度应与渠式切割水泥土连续墙1施工垂直度保持一致，且不大于1/300；

所述的渠式切割水泥土连续墙（1）的墙位偏差不大于+20mm～–50mm（向坑内偏差为正），墙深偏差小于50mm，成墙厚度应不小于设计墙厚，偏差控制在0～–20mm（控制切割箱刀头尺寸偏差）；所述的渠式切割水泥土连续墙（1）28d浆液试块无侧限抗压强度标准值不小于1.0MPa，28d钻孔取芯无侧限抗压强度标准值不小于0.8MPa，墙体渗透系数不大于10^{- 7}cm/s；

所述的渠式切割水泥土连续墙（1）组合工形预制桩（2）的支护结构中，水泥土连续墙的墙端应比工形预制桩端部深1.5m～2.5m；所述的渠式切割水泥土连续墙组合工形预制桩的支护结构，渠式切割水泥土连续墙的墙厚取450 mm ～850mm。当墙厚不大于550mm时，最大应用深度不宜大于25m；当墙厚不大于700m时，最大应用深度不宜大于40m；当墙厚不大于850mm时，最大应用深度不宜大于55m；

积极有益效果：本发明采用的渠式切割水泥土连续墙适应地层广，对硬质地层（硬土、砂卵砾石、软岩石等）具有良好的掘进性能，成墙精度高。成墙掘进与搅拌时通过参数仪可实现施工全过程的对墙体质量的随钻监控；离散性小，强度高，上下强度均匀，隔水性能好；相比于传统工艺，渠式切割形成的水泥土搅拌墙的强度更高，平整性、连续性、致密性、均匀性更好，深度亦更深，土层适应性更好；连续成墙，接缝较少，墙体等厚，工形预制桩间距可以根据设计需要调整，不受桩位限制；噪音、振动小，邻接建（构）筑物到壁芯许最小间距仅1000 mm。该支护结构不仅操作简单，而且施工方便快速、可靠，同时充分发挥了工形预制桩高强度混凝土的特点，达到了缩短工期、降低工程造价的目的，这样既可以减少混凝土的用量，又能满足安全要求。

附图说明

图1为本实用新型的的支护结构示意图；

图2为为实用新型中的工形预制桩桩身纵截面结构示意图；

图3为本实用新型中的工形预制桩桩身横截面结构示意图；

图4为本实用新型中的工形预制桩端板顶视图一；

图5为图4的剖视结构示意图；

图6为本实用新型中的工形预制桩端板顶视图二；

图7为图6的剖视结构示意图；

图中为：渠式切割水泥土连续墙1、工形预制桩2、多边形预埋铁3、矩形预埋铁4、螺帽5、带肋高强钢筋6、预应力高强钢绞线7、桩腹板侧预埋铁8、带肋高强箍筋9。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图与具体实施例，进一步阐述本实用新型。

如附图所示，渠式切割水泥土连续墙组合工形预制桩的支护结构，包括渠式切割水泥土连续墙1和工形预制桩2，将工形预制桩2插入渠式切割水泥土连续墙内需要三个流程。

所述的工形预制桩2中配置有多根带肋高强钢筋6、多组预应力高强钢绞线7以及带肋高强箍筋9，所述的带肋高强钢筋6及预应力高强钢绞线7数量根据需要确定，带肋高强钢筋6与带肋高强箍筋9交叉连接固定；

所述的工形预制桩2的桩端设置有两块多边形预埋铁3及设置一块矩形预埋铁4，预应力高强钢绞线7通过螺帽5锚定在多边形预埋铁3上，矩形预埋铁4位于两块多边形预埋铁3之间并与其连接固定；所述的多边形预埋铁3和矩形预埋铁4起到工形预制桩2之间连接焊接使用；

所述的工形预制桩腹板两侧分别设置两块桩腹板侧预埋铁8，所述的桩腹板侧预埋铁8起到工形预制桩2之间焊接使用，桩腹板侧预埋铁8起到两节桩焊接后桩腹板侧加强焊接使用，制作工形预制桩2在施工前进行，根据要求可制作不同的长度，将制作好后运输至施工现场。

所述的工形预制桩2间隔地插入渠式切割水泥土连续墙内1；所述的工形预制桩2桩身短边与长边比值为0.55～0.6；所述的工形预制桩2桩身混凝土强度等级为C55～C80；

所述的工形预制桩2净间距为20～35cm；所述的工形预制桩2桩身短边与渠式切割水泥土连续墙平行，桩身长边为渠式切割水泥土连续墙1厚度的0.7～0.8倍；

所述的工形预制桩2插入渠式切割水泥土连续墙1的垂直度应与渠式切割水泥土连续墙1施工垂直度保持一致，且不大于1/300；

所述的渠式切割水泥土搅拌墙（1）的墙位偏差不大于+20mm～–50mm（向坑内偏差为正），墙深偏差小于50mm，成墙厚度应不小于设计墙厚，偏差控制在0～–20mm（控制切割箱刀头尺寸偏差）；所述的渠式切割水泥土搅拌墙（1）28d浆液试块无侧限抗压强度标准值不小于1.0MPa，28d钻孔取芯无侧限抗压强度标准值不小于0.8MPa，墙体渗透系数不大于10^{- 7}cm/s；

所述的渠式切割水泥土连续墙（1）组合工形预制桩（2）的支护结构中，水泥土连续墙的墙端应比工形预制桩端部深1.5m～2.5m；所述的渠式切割水泥土连续墙组合工形预制桩的支护结构，渠式切割水泥土连续墙的墙厚取450 mm ～850mm。当墙厚不大于550mm时，最大应用深度不宜大于25m；当墙厚不大于700m时，最大应用深度不宜大于40m；当墙厚不大于850mm时，最大应用深度不宜大于55m；

施工时，首先进行开槽切割土体并搅拌形成渠式切割水泥土连续墙1，再根据设计长度与尺寸，将多节工形预制桩 2通过多边形预埋铁3和矩形预埋铁4焊接连接成整体，同时通过桩腹板侧预埋铁8加强连接，最后利用履带式起吊机将连接就绪的工形预制桩吊起插入渠式切割水泥土连续墙1中，插入深度根据工程需要确定。

将施工设备移至第二个需要渠式切割水泥土连续墙1内插工形预制桩2的位置，实施以上相同作业。

本发明采用的渠式切割水泥土连续墙适应地层广，对硬质地层（硬土、砂卵砾石、软岩石等）具有良好的掘进性能，成墙精度高。成墙掘进与搅拌时通过参数仪可实现施工全过程的对墙体质量的随钻监控；离散性小，强度高，上下强度均匀，隔水性能好；相比于传统工艺，渠式切割形成的水泥土搅拌墙的强度更高，平整性、连续性、致密性、均匀性更好，深度亦更深，土层适应性更好；连续成墙，接缝较少，墙体等厚，工形预制桩间距可以根据设计需要调整，不受桩位限制；噪音、振动小，邻接建（构）筑物到壁芯许最小间距仅1000 mm。该支护结构不仅操作简单，而且施工方便快速、可靠，同时充分发挥了工形预制桩高强度混凝土的特点，达到了缩短工期、降低工程造价的目的，这样既可以减少混凝土的用量，又能满足安全要求。

以上所述和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种渠式切割水泥土连续墙组合工形预制桩的支护结构，其特征在于，包括用于止水的渠式切割水泥土连续墙（1），以及设置在渠式切割水泥土连续墙（1）内用于挡土的工形预制桩（2）；所述的工形预制桩（2）间隔地插入渠式切割水泥土连续墙（1）内。

2.根据权利要求1所述的一种渠式切割水泥土连续墙组合工形预制桩的支护结构，其特征在于：所述的工形预制桩（2）中配置有多根带肋高强钢筋（6）、多组预应力高强钢绞线（7）以及带肋高强箍筋（9），所述的带肋高强钢筋（6）及预应力高强钢绞线（7）数量根据需要确定，带肋高强钢筋（6）与带肋高强箍筋（9）交叉连接固定。

3.根据权利要求2所述的一种渠式切割水泥土连续墙组合工形预制桩的支护结构，其特征在于：所述的工形预制桩（2）的桩端设置有两块多边形预埋铁（3）及设置一块矩形预埋铁（4），预应力高强钢绞线（7）通过螺帽（5）锚定在多边形预埋铁（3）上，矩形预埋铁（4）位于两块多边形预埋铁（3）之间并与其连接固定；所述的多边形预埋铁（3）和矩形预埋铁（4）起到工形预制桩（2）之间连接焊接使用。

4.根据权利要求3所述的一种渠式切割水泥土连续墙组合工形预制桩的支护结构，其特征在于：所述的工形预制桩的腹板两侧分别设置两块桩腹板侧预埋铁（8），所述的桩腹板侧预埋铁（8）起到工形预制桩（2）之间焊接使用，桩腹板侧预埋铁（8）起到两节桩焊接后桩腹板侧加强焊接使用，制作工形预制桩（2）在施工前进行，根据要求可制作不同的长度，将制作好后运输至施工现场。

5.根据权利要求4所述的一种渠式切割水泥土连续墙组合工形预制桩的支护结构，其特征在于：所述的工形预制桩（2）桩身短边与长边比值为0.55～0.6；所述的工形预制桩（2）桩身混凝土强度等级为C55～C80。

6.根据权利要求4所述的一种渠式切割水泥土连续墙组合工形预制桩的支护结构，其特征在于：所述的工形预制桩（2）的净间距为20～35cm；所述的工形预制桩（2）的桩身短边与渠式切割水泥土连续墙平行，桩身长边为渠式切割水泥土连续墙（1）厚度的0.7～0.8倍；所述的工形预制桩（2）插入渠式切割水泥土连续墙（1）的垂直度应与渠式切割水泥土连续墙（1）施工垂直度保持一致，且不大于1/300。

7.根据权利要求1所述的一种渠式切割水泥土连续墙组合工形预制桩的支护结构，其特征在于：所述的渠式切割水泥土连续墙（1）的墙位偏差不大于+20mm～–50mm，向坑内偏差为正；墙深偏差小于50mm，成墙厚度应不小于设计墙厚，偏差控制在0～–20mm，控制切割箱刀头尺寸偏差。

8.根据权利要求1所述的一种渠式切割水泥土连续墙组合工形预制桩的支护结构，其特征在于：所述的渠式切割水泥土连续墙（1）的28d浆液试块无侧限抗压强度标准值不小于1.0MPa，28d钻孔取芯无侧限抗压强度标准值不小于0.8MPa，墙体渗透系数不大于10^-7cm/s。

9.根据权利要求4所述的一种渠式切割水泥土连续墙组合工形预制桩的支护结构，其特征在于：所述的渠式切割水泥土连续墙（1）在组合工形预制桩（2）的支护结构中，水泥土连续墙的墙端应比工形预制桩端部深1.5m～2.5m。

10.根据权利要求4所述的一种渠式切割水泥土连续墙组合工形预制桩的支护结构，其特征在于：所述的渠式切割水泥土连续墙（1）的墙厚取450 mm ～850mm,

当墙厚不大于550mm时，最大应用深度不宜大于25m；当墙厚不大于700m时，最大应用深度不宜大于40m；当墙厚不大于850mm时，最大应用深度不宜大于55m。