CN207944465U - 用于软土地区基坑加深超挖的支护体系加固结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供所述一种用于软土地区基坑加深超挖的支护体系加固结构。所述加固结构包括由冠梁、腰梁、锚索和多根支护桩组成的原基坑支护结构，还包括多根并排插设在支护结构外的多根钢结构支撑柱和设置在两相邻支撑柱之间的注浆花管；所述每根支撑柱在腰梁施工前从腰梁施工区域垂直下压至原基坑支护结构的支护桩以下的位置，每根注浆花管在支撑柱施工完成之后，腰梁施工之前从锚索上方压入基坑边坡内，且每根注浆花管外端露出基坑边坡，其露出部分与每根支撑柱的顶端部位一起固定在腰梁内。本实用新型所需的施工空间小，施工方便快捷，无需额外增加支护桩养护工期，并且该发明所提加固方案的工程造价低，具有非常可观的经济性。
Description
技术领域
本实用新型涉及软土地区基坑加深超挖支护领域，具体涉及一种用于软土地区基坑加深超挖的支护体系加固结构及方法
技术背景
随着国家城镇化建设的进程不断推进，城市可利用空间越来越少，城市地产开发商为了提高建设用地的利用率，不断提高地下空间开发的要求。因而在基坑支护工程中，开发商常常会有方案修改导致的基坑开挖深度加大的需求，对于基坑支护还未进行的工程，通过改变支护设计方案可以很好的满足这个要求，但是如果基坑支护结构正在施工或者已经完成施工，那么就需要通过其他方案来解决这个需求。
在深基坑支护中，支护桩加锚索的方案常常被采用，因为这个方案不仅施工方便快捷，而且能够给基坑开挖和地下室的施工创造充足的空间。深基坑的支护结构和土体的空间受力状态、土体本身特有的强非线性性质、施工过程对土体的扰动和影响、土体与地下结构物之间的相互作用等因素，都会对支护结构的受力和变形产生重要影响。传统基坑支护结构施工完成后的基坑加深超挖，采用的方案以增补支护桩加锚索为主。该方案通过新旧支护桩之间的连梁连接，可以有效的增加支护结构的支护深度，但是该方案的施工较为繁琐，施工空间有限不方便施工，增补支护桩的工程造价较高，支护桩施工完毕所需要的养护期较长，不利于工程进度的推进。
发明内容
本实用新型根据现有技术的不足提供一种用于软土地区基坑加深超挖的支护体系加固结构，该加固结构主要是在腰梁内增补工字钢与注浆花管，同时将工字钢、注浆花管与腰梁浇筑在一起，增加了新旧支护体系的整体性，并可在基坑加深超挖时增加支护结构体系的整体稳定性，而且该加固方法所需的施工空间小，施工方便快捷，无需额外增加支护桩养护工期，工程造价低，具有可观的经济性。
本实用新型提供的技术方案为：所述一种用于软土地区基坑加深超挖的支护体系加固结构，包括由冠梁、腰梁、锚索和多根支护桩组成的原基坑支护结构，其特征在于：所述加固结构还包括多根并排插设在支护结构外的多根钢结构支撑柱和设置在两相邻支撑柱之间的注浆花管；所述每根支撑柱在腰梁施工前从腰梁施工区域垂直下压至原基坑支护结构的支护桩以下的位置，且置于支护桩以下的深度大于待加深基坑深度，每根注浆花管在支撑柱施工完成之后，腰梁施工之前从锚索上方压入基坑边坡内，且每根注浆花管外端露出基坑边坡，其露出部分与每根支撑柱的顶端部位一起固定在腰梁内，并不超过腰梁的顶面。
本实用新型较优的技术方案：所述多根支护桩等距设置，其间距为0.8-1.2m，每根支撑柱对应设置在两相邻支护桩的间距中分线上，且相邻支撑柱的间距也相等，在相邻支撑柱置于腰梁内的部位之间设有加固钢筋，所述每根支撑柱与支护桩之间通过植筋相连。
本实用新型较优的技术方案：所述注浆花管的长度为9-15m，在其管体表面呈螺旋分布有多个出浆孔，在管体的一端设置有注浆口，另一端设置成圆锥形或扁状形成注浆钻头，在每个出浆孔旁焊接有尖端朝向注浆钻头的护孔角钢，每个出浆孔均位于护孔角钢下方，在注浆钻头与管体连接部位焊接有外径大于管体直径的扩孔环。
本实用新型较优的技术方案：所述注浆花管位于锚索中轴线以上200mm-300mm的位置，并呈倾斜状插入基坑边坡内，且倾斜角度与锚索的倾斜角度一致。
本实用新型较优的技术方案：所述支撑柱使用带有振动臂的压桩机施工而成，所述注浆花管采用带有振动导轨的锚杆钻机施工，所述支撑柱和注浆花管施工完成之后其顶部均位于腰梁的中部。
本实用新型较优的技术方案：所述每根支撑柱置于支护桩以下的深度大于待加深基坑深度至少3m。
本实用新型较优的技术方案：所述每根支撑柱采用长度为10-15m的工字钢，设置在相邻支撑柱之间的加固钢筋是由两根钢筋交叉形成的X型加固钢筋，X型加固钢筋其中一侧两端部分别焊接在前一根工字钢支撑柱的两侧，另一侧的两个端部分别焊接在与其相邻的下一根工字钢支撑柱的两侧，且焊接固定后的X型加固钢筋呈水平状。
本实用新型较优的技术方案：所述每根支撑柱上焊接两根植筋，两根植筋的另一端分别呈水平状植入与该支撑柱相邻的两个支护桩内。
本实用新型针对软土地区基坑加深超挖的需求，采用腰梁内增补工字钢与注浆花管的方案，能够充分满足基坑抗隆起稳定性的要求，同时将工字钢、注浆花管与腰梁浇筑在一起增加了新旧支护体系的整体性，有利于基坑的整体稳定性。另外，该发明所提加固方案所需的施工空间小，施工方便快捷，无需额外增加支护桩养护工期，并且该发明所提加固方案的工程造价低，具有非常可观的经济性，推广前景广阔。
附图说明
图1是本实用新型的加固结构纵向剖面示意图；
图2是本实用新型的加固结构平面示意图；
图3是本实用新型的加固结构腰梁剖面详图；
图4是本实用新型中注浆花管的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。如图1和图2所示的一种用于软土地区基坑加深超挖的支护体系加固结构，包括由冠梁1、腰梁2、锚索3和多根支护桩4组成的原基坑支护结构，所述锚索3有两排，一排分布在冠梁区域，另一排分布在腰梁区域，所述多根支护桩4等距设置，其间距为0.8-1.2m。所述加固结构还包括多根并排插设在支护结构外的多根钢结构支撑柱5和设置在两相邻支撑柱5之间的注浆花管6；所述每根支撑柱5采用长度为9-15m的工字钢，每根支撑柱5对应设置在两相邻支护桩4的间距中分线上，且相邻支撑柱5的间距也相等；每根支撑柱5在腰梁2施工前从腰梁施工区域垂直下压至原基坑支护结构的支护桩4以下的位置，且置于支护桩4以下的深度大于待加深基坑深度至少3m。每根注浆花管6在支撑柱5施工完成之后，腰梁2施工之前从腰梁区域的锚索3上方压入基坑边坡7内，且每根注浆花管外端露出基坑边坡7，其露出部分与每根支撑柱5的顶端部位一起固定在腰梁2内，并不超过腰梁2的顶面。所述支撑柱5使用带有振动臂的压桩机施工而成，所述注浆花管6采用带有振动导轨的锚杆钻机施工，所述支撑柱5和注浆花管6施工完成之后其顶部均位于腰梁2的中部。
如图2和图3所示，在相邻支撑柱5置于腰梁2内的部位之间设有加固筋9，加固钢筋9是由两根钢筋交叉形成的X型加固钢筋，X型加固钢筋其中一侧两端部分别焊接在前一根工字钢支撑柱5的两侧，另一侧的两个端部分别焊接在与其相邻的下一根工字钢支撑柱5的两侧，且焊接固定后的X型加固钢筋5呈水平状。所述每根支撑柱5与支护桩4之间通过植筋8相连，每根支撑柱5上焊接两根植筋8，两根植筋8的另一端分别呈水平状植入与该支撑柱5相邻的两个支护桩4内。
如图4所示，所述注浆花管6的长度为10-15m，在其管体6-1表面呈螺旋分布有多个出浆孔6-3，在管体6-1的一端设置有注浆口6-2，另一端设置成圆锥形或扁状形成注浆钻头6-6，在每个出浆孔6-3旁焊接有尖端朝向注浆钻头6-6的护孔角钢6-4，每个出浆孔6-3均位于护孔角钢6-4下方，在注浆钻头6-6与管体6-1连接部位焊接有外径大于管体6-1直径的扩孔环6-5。所述注浆花管6位于腰梁区域锚索3中轴线以上200mm-300mm的位置，并呈倾斜状插入基坑边坡7内，且倾斜角度与锚索3的倾斜角度一致。所述每根支撑柱5置于支护桩4以下的深度大于待加深基坑深度至少3m。
实施例：本实用新型针对某一工程基坑加固进行了具体实施，其工程概况：场地位于昆明市官渡区，拟建项目规划总用地面积52020.60㎡，基坑垂直开挖线周长约849m，设有一层地下室区段与两层地下室区段，基坑开挖深度3.6～7.7m。采用的支护方案为：(1)放坡+长螺旋钻孔灌注桩+可回收预应力锚索方案；(2)放坡+注浆花管方案。
基坑东侧采用支护方案(1)，根据建设方要求，基坑在原有开挖深度基础上需要加深开挖80cm，由于基坑东侧的基坑支护已经施工到冠梁锚索施工完毕阶段，所以设计单位采用本实用新型的加固结构对基坑加深超挖进行加固处理，发明人根据设计要求，采用长度为12m@0.6m的I22a型工字钢作为支撑柱5，同时采用外径为48mm壁厚3mm@1.5m的注浆花管。具体现场施工实现过程如下：
(1)工字钢施工：按照设计变更要求，在每根支护桩内侧腰梁范围内插工字钢加固支护结构；采用履带式液力振动压桩机进场施工，振动臂下方的机械手抓紧工字钢后，在空中移动工字钢到预定下压位置，由工人手扶定位，开始下压工字钢，在工字钢下压到冠梁顶位置时暂停下压，机械手松开工字钢并离开，换机械手的外侧凸起部分卡住工字钢外侧翼缘下压，下压到预定位置后停止振动，移开振动臂和机械手，进行下一根工字钢施工。；
(2)注浆花管施工：采用带有导轨的锚杆钻机施工注浆花管，首先钻机就位，工人手扶花管调整压入位置及角度，然后钻机移动导轨对准震动头，震动压入花管至外露长度1m左右进行接长焊接，继续压入花管到预定位置，移动钻机进行下一根花管施工；
(3)花管注浆：采用P.O42.5标号水泥进行注浆施工，常压注浆，注浆完毕后用水泥袋封堵花管上端口；
(4)焊接工字钢：工字钢之间通过设置为“X”型的钢筋连接，“X”型钢筋的一端焊接于前一根工字钢的内外侧翼缘上，另一端焊接在相邻工字钢的内外侧翼缘上，连续焊接施工，“X”型钢筋的交叉部位不焊接；
(5)绑扎钢筋笼、支模板、浇筑混凝土：钢筋笼上部纵筋与注浆花管焊接，下部纵筋往工字钢两边移动并贴紧工字钢布置，按照原有设计进行支模板及浇筑混凝土的施工。
施工完成之后，发明人采用《JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程》中规定的抗隆起稳定性验算公式对其稳定性验算，其验算结构证明该加固结构加固后的桩底软弱下卧层的抗隆起稳定性满足要求。
本发明人发明人还针对该基坑支护施工范围内，600m范围内的基坑加深超挖支护加固使用本实用新型所提方案前后的价格进行计算，采用长螺旋加锚索的设计方案时，长螺旋钻孔灌注桩设计为每根7800元，共500根，总价390万元。采用本实用新型所提方案后，600m范围内采用500根长12m的I22a型工字钢和400根12m长注浆花管，市场价格分别为12m长工字钢1800元/根，共有500根，工字钢总价格90万元；注浆花管，每米水泥用量35kg，则注浆为花管价格320元/根，共500根，注浆花管总价16万元，本方案总价为106万元。因此本实用新型所提方案比传统支护桩方案节省了3倍多的造价，经济优势非常明显，且节省工期、施工方便。
通过上述描述，可以看出本实用新型中提供的一种用于软土地区基坑加深超挖的支护体系加固结构及方法，能够充分满足基坑抗隆起稳定性的要求，同时将工字钢、注浆花管与腰梁浇筑在一起增加了新旧支护体系的整体性，有利于基坑的整体稳定性。另外，该发明所提加固方案所需的施工空间小，施工方便快捷，无需额外增加支护桩养护工期，并且该发明所提加固方案的工程造价低，具有非常可观的经济性。
Claims (8)
1.一种用于软土地区基坑加深超挖的支护体系加固结构，包括由冠梁(1)、腰梁(2)、锚索(3)和多根支护桩(4)组成的原基坑支护结构，其特征在于：所述加固结构还包括多根并排插设在支护结构外的多根钢结构支撑柱(5)和设置在两相邻支撑柱(5)之间的注浆花管(6)；所述每根支撑柱(5)在腰梁(2)施工前从腰梁施工区域垂直下压至原基坑支护结构的支护桩(4)以下的位置，且置于支护桩(4)以下的深度大于待加深基坑深度，每根注浆花管(6)在支撑柱(5)施工完成之后，腰梁(2)施工之前从腰梁区域的锚索(3)上方压入基坑边坡(7)内，且每根注浆花管外端露出基坑边坡(7)，其露出部分与每根支撑柱(5)的顶端部位一起固定在腰梁(2)内，并不超过腰梁(2)的顶面。
2.根据权利要求1所述的一种用于软土地区基坑加深超挖的支护体系加固结构，其特征在于：所述多根支护桩(4)等距设置，其间距为0.8-1.2m，每根支撑柱(5)对应设置在两相邻支护桩(4)的间距中分线上，且相邻支撑柱(5)的间距也相等，在相邻支撑柱(5)置于腰梁(2)内的部位之间设有加固钢筋(9)，所述每根支撑柱(5)与支护桩(4)之间通过植筋(8)相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于软土地区基坑加深超挖的支护体系加固结构，其特征在于：所述注浆花管(6)的长度为10-15m，在其管体(6-1)表面呈螺旋分布有多个出浆孔(6-3)，在管体(6-1)的一端设置有注浆口(6-2)，另一端设置成圆锥形或扁状形成注浆钻头(6-6)，在每个出浆孔(6-3)旁焊接有尖端朝向注浆钻头(6-6)的护孔角钢(6-4)，每个出浆孔(6-3) 均位于护孔角钢(6-4)下方，在注浆钻头(6-6)与管体(6-1)连接部位焊接有外径大于管体(6-1)直径的扩孔环(6-5)。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于软土地区基坑加深超挖的支护体系加固结构，其特征在于：所述注浆花管(6)位于腰梁区域的锚索(3)中轴线以上200mm-300mm的位置，并呈倾斜状插入基坑边坡(7)内，且倾斜角度与锚索(3)的倾斜角度一致。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于软土地区基坑加深超挖的支护体系加固结构，其特征在于：所述支撑柱(5)使用带有振动臂的压桩机施工而成，所述注浆花管(6)采用带有振动导轨的锚杆钻机施工，所述支撑柱(5)和注浆花管(6)施工完成之后其顶部均位于腰梁(2)的中部。
6.根据权利要求1或2所述的一种用于软土地区基坑加深超挖的支护体系加固结构，其特征在于：所述每根支撑柱(5)置于支护桩(4)以下的深度大于待加深基坑深度至少3m。
7.根据权利要求2所述的一种用于软土地区基坑加深超挖的支护体系加固结构，其特征在于：所述每根支撑柱(5)采用长度为9-15m的工字钢，设置在相邻支撑柱(5)之间的加固钢筋(9)是由两根钢筋交叉形成的X型加固钢筋，X型加固钢筋其中一侧两端部分别焊接在前一根工字钢支撑柱(5)的两侧，另一侧的两个端部分别焊接在与其相邻的下一根工字钢支撑柱(5)的两侧，且焊接固定后的X型加固钢筋(9)呈水平状。
8.根据权利要求2所述的一种用于软土地区基坑加深超挖的支护体系加固结构，其特征在于：每根支撑柱(5)上焊接两根植筋(8)，两根植筋(8)的另一端分别呈水平状植入与该支撑柱(5)相邻的两个支护桩(4)内。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111877412A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-11-03 | 中建八局天津建设工程有限公司 | 一种软土地区支护体系下深基坑的变形监控方法 |
| CN115262568A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-11-01 | 中国建筑第八工程局有限公司 | 基于零场地深基坑的加深支护和开挖施工方法 |
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| CN115262568B (zh) * | 2022-05-16 | 2024-04-26 | 中国建筑第八工程局有限公司 | 基于零场地深基坑的加深支护和开挖施工方法 |
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