CN208346825U - 一种z型基坑支护桩及其连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种Z型基坑支护桩及其连接结构，支护桩包括桩体和配筋，桩体的横截面呈“Z”字形，桩体包括相互平行且呈条形状的迎土缘板和迎坑缘板，以及连接迎土缘板和迎坑缘板的条形腹板，配筋沿桩体的侧壁间隔排列；连接结构包括内套筒和外套筒等。本实用新型提高了桩体的抗歪和抗剪能力，缩短施工周期，降低造价且适用范围广。

Description

一种Z型基坑支护桩及其连接结构

技术领域

本实用新型属于支护桩技术领域，具体涉及一种Z型基坑支护桩及其连接结构。

背景技术

支护桩，一般用于基坑支护、边坡支护以及滑坡治理，承受水平土压力或滑坡推力，现有技术中，还存在如下问题：

（1）、传统采用的钢筋混凝土圆桩与基坑周围的接触面方向均不同，圆桩受到基坑挤压时，起到支护作用的仅为一个方向上的单一点，钢筋混凝土圆桩中的钢筋每个方向仅有一根受力，容易造成受力不均，抗歪和抗剪切能力降低；

（2）、钢筋混凝土圆桩的材料造价高、施工慢；

（3）、施工方式：传统现场浇注，效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种Z型基坑支护桩及其连接结构，提高了桩体的抗歪和抗剪能力，缩短施工周期，降低造价且适用范围广。

本实用新型提供了如下的技术方案：一种Z型基坑支护桩，包括混凝土浇筑而成的桩体，桩体中沿高度方向设有配筋，桩体沿基坑坑壁设置，所述桩体的横截面呈“Z”字形，桩体包括相互平行且呈条形状的迎土缘板和迎坑缘板，以及连接迎土缘板和迎坑缘板的条形腹板，配筋沿桩体的侧壁间隔排列。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述配筋包括非金属预应力筋和钢筋。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述非金属预应力筋为纤维增强复合塑料筋和/或碳纤维筋。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述非金属预应力筋沿迎土缘板的侧壁间隔排列，钢筋和非金属预应力筋沿迎土缘板和条形腹板的侧壁间隔交替排列。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述迎坑缘板的侧壁包括相互平行的外迎坑面和内迎坑面，以及连接外迎坑面和内迎坑面的第一构造面；

所述迎土缘板的侧壁包括相互平行的外迎土面和内迎土面，以及连接外迎土面和内迎土面的第二构造面；

所述条形腹板的侧壁包括相互平行的第三构造面和第四构造面，第三构造面一端连接至内迎土面，第三构造面另一端连接至外迎坑面；第四构造面一端连接至外迎土面，第四构造面另一端连接至内迎坑面。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述非金属预应力筋沿外迎土面、内迎土面和第四构造面间隔排列，非金属预应力筋和钢筋沿第三构造面间隔交替排列，钢筋沿第一构造面、第二构造面、内迎坑面和外迎坑面间隔交替排列。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第四构造面和内迎坑面之间的夹角为10~30°，第四构造面和内迎坑面之间间隔层设有多组加强筋，加强筋两端分别连接至第四构造面和内迎坑面。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述迎坑缘板中至少具有一个纵向空心结构，所述桩体内间隔层设有多组箍筋，箍筋为与桩体的横截面相适应的封闭式结构，配筋间隔固接在箍筋的周向上形成筋笼，所述桩体上下端面上均设有端板，端板上设有与配筋的横截面相适应的穿孔。

本实用新型还提供一种Z型基坑支护桩的连接结构，包括至少两个所述Z型基坑支护桩，以及连接于Z型基坑支护桩之间的内套筒，所述Z型基坑支护桩通过配筋和内套筒的配合上下连接成一体，内套筒为中空内螺纹结构，位于上方的Z型基坑支护桩中的配筋从桩体下端面中伸出与内套筒螺纹连接，位于下方的Z型基坑支护桩中的配筋从桩体上端面中伸出与内套筒螺纹连接，配筋和内套筒之间填充有胶水。

作为上述技术方案的进一步描述：

任意两个所述Z型基坑支护桩的连接处还围设有外套筒，外套筒的高度大于桩体之间的间隙距离，外套筒包括对称设置的第一围板和第二围板，第一围板和第二围板均为带开口的框状结构，第一围板和第二围板开口处两侧向外延伸出翼板，翼板上设有螺栓孔，第一围板两端通过螺栓和螺栓孔的配合与第二围板的两端对应连接。

本实用新型的有益效果：提高了桩体的抗歪和抗剪能力，缩短施工周期，降低造价且适用范围广，具体如下：

（1）、本实用新型的支护桩为预制桩，在工厂加工完成运输至现场，相对于现浇混凝土桩，可以缩短施工周期，提高效率；施工过程中，用沉桩设备将桩体打入土层的桩位中，桩体可以在基坑中沿基坑坑壁设置形成连续的支护墙体，还可以单独应用于具有拐角的特殊基坑中，适用范围更广；

（2）、本实用新型的支护桩具有优异的抗歪和抗剪性能：运用在基坑坑边或者坑角中，桩体受到土层力的挤压时，起到支护作用的为迎土缘板外壁整个一侧面而非仅为一个方向上的单一点，受力均匀，结构牢固，与传统圆桩相比，同等截面面积条件下，本实用新型的支护桩可以获得更大的抗弯和抗剪强度，减少工程事故，同时还降低了混凝土的用量，减少了造价；

（3）、本实用新型的支护桩采用混合配筋辅助提高抗弯和抗剪性能：配筋包括非金属预应力筋和钢筋，非金属预应力筋优选采用纤维增强复合塑料筋和/或碳纤维筋，质轻且具有良好的抗腐蚀性、耐酸碱性和抗震性能，使得本实用新型的支护桩可以在多种土层环境中使用；同时，采用优选的分布方式，辅助增强抗弯和抗剪性能；

（4）、本实用新型支护桩的连接结构，可以将两个桩体连接成一体：当支护工程中基坑较深时，单个桩位中采用多根支护桩进行上下连接，通过基坑深度选择需要上下连接的桩体，这种连接同样也为预制形式，缩短施工周期；施工过程中，先将上下的配筋与内套筒螺纹连接，但互不相抵，内套筒将上下两个桩体连接在一起，然后灌胶，灌胶10s后继续旋转内套筒拧紧上下桩体的配筋，直至上下配筋相抵无法继续拧进，可以达到高于筋体本身抗拉强度的1.2倍，完成内套筒的安装后，将外套筒套接于上下两个桩体之间，使得外套筒与上下两个桩体均有接触，使得外套筒可以固定连接，加强连接处的力学性能。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图 1是本实用新型的立体结构示意图；

图 2是本实用新型实施例1中桩体的横截面的示意图；

图 3是本实用新型中配筋和内套筒连接的示意图；

图 4是本实用新型中两个桩体连接的示意图；

图 5是本实用新型实施例2中桩体的横截面的示意图；

图中标记为：1、桩体；11、迎土缘板；111、外迎土面；112、内迎土面；113、第一构造面；12、迎坑缘板；121、外迎坑面；122、内迎坑面；123、第二构造面；13、条形腹板；131、第三构造面；132、第四构造面；2、配筋；21、非金属预应力筋；22、钢筋；3、基坑坑壁；4、箍筋；5、端板；6、内套筒；7、外套筒；71、第一围板；72、第二围板；73、翼板。

具体实施方式

现结合说明书附图，详细说明本实用新型的结构特点。

实施例1

参见图1，一种Z型基坑支护桩，包括混凝土浇筑而成的桩体1，桩体1中沿高度方向设有配筋2，桩体1沿基坑坑壁3设置，桩体1的横截面呈“Z”字形，桩体1包括相互平行且呈条形状的迎土缘板11和迎坑缘板12，以及连接迎土缘板11和迎坑缘板12的条形腹板13，配筋2沿桩体1的侧壁间隔排列。

本实用新型的支护桩为预制桩，在工厂加工完成运输至现场，相对于现浇混凝土桩，可以缩短施工周期，提高效率；施工过程中，用沉桩设备将桩体1打入土层的桩位中，桩体1可以在基坑中沿基坑坑壁3设置形成连续的支护墙体，还可以单独应用于具有拐角的特殊基坑中，适用范围更广。

将本实用新型的支护桩运用在基坑坑边或者坑角中，桩体1受到土层力的挤压时，起到支护作用的为迎土缘板11外壁整个一侧面而非仅为一个方向上的单一点，受力均匀，结构牢固，与传统圆桩相比，同等截面面积条件下，本实用新型的支护桩可以获得更大的抗弯和抗剪强度，减少工程事故，同时还降低了混凝土的用量，减少了造价。

参加图2，进一步说，本实施例中，配筋2包括非金属预应力筋21和钢筋22。 非金属预应力筋21为纤维增强复合塑料筋和/或碳纤维筋。

结合前述，配筋在桩体1中的分布方式为：非金属预应力筋21沿迎土缘板11的侧壁间隔排列，钢筋22和非金属预应力筋21沿迎土缘板11和条形腹板13的侧壁间隔交替排列。

迎土缘板11侧壁的配筋采用非金属预应力筋，用于增强抗弯和抗剪性能，同时，由于该类筋材具有防腐蚀和耐酸碱的性能，使得桩体1 可以适用更多土层环境的基坑。

迎坑缘板12中至少具有一个纵向空心结构（附图中未示出），用于减少混凝土用量，桩体1内间隔层设有多组箍筋4，箍筋4为与桩体1的横截面相适应的封闭式结构，配筋2间隔固接在箍筋4的周向上形成筋笼，该筋笼结构稳固，可以在进一步减少混凝土用量的基础上，保证了结构强度，桩体1上下端面上均设有端板5，端板5上设有与配筋2的横截面相适应的穿孔。

参见图3和图4，本实施例中还提供一种Z型基坑支护桩的连接结构，包括至少两个所述Z型基坑支护桩，以及连接于Z型基坑支护桩之间的内套筒6， Z型基坑支护桩通过配筋2和内套筒6的配合上下连接成一体。

上下连接的方式具体为：内套筒6为中空内螺纹结构，位于上方的Z型基坑支护桩中的配筋2从桩体1下端面中伸出与内套筒6螺纹连接，位于下方的Z型基坑支护桩中的配筋2从桩体1上端面中伸出与内套筒6螺纹连接，配筋2和内套筒6之间填充有胶水。

若支护工程中基坑较深时，单个桩位可采用多根本实用新型的支护桩进行上下连接，同样为预制形式，通过基坑深度选择需要上下连接的桩体1，通过本实用新型的连接结构得到对应的连接桩体。内套筒6的两个连接端与上下桩体1的配筋螺纹连接，从而将上下两个桩体1连接在一起，另外，连接在同一个内套筒6中的上下两根配筋可以为不同的材质，即可以为非金属预应力筋和/或钢筋；本实施里中的胶水优选为环氧树脂型胶，螺纹连接后再进行灌胶，使得连接更加紧密。施工过程中，先将上下的配筋2与内套筒6螺纹连接，但互不相抵，然后灌胶，灌胶10s后继续旋转内套筒继续拧紧上下桩体1的配筋，直至上下配筋2相抵无法继续拧进，可以达到高于筋体本身抗拉强度的1.2倍。

参加图4，进一步说，任意两个所述Z型基坑支护桩的连接处还围设有外套筒7，外套筒7的高度大于桩体1之间的间隙距离，外套筒7包括对称设置的第一围板71和第二围板72，第一围板71和第二围板72均为带开口的框状结构，第一围板71和第二围板72开口处两侧向外延伸出翼板73，翼板73上设有螺栓孔，第一围板71两端通过螺栓和螺栓孔的配合与第二围板72的两端对应连接。

采用这样的结构，用于加强上下桩体1连接处的力学性能，外套筒7为组装式，可以直接从上下桩体1侧面围设在两者的连接处，施工方便，结构牢固。

实施例2

参见图5，实施例2与实施例1的不同之处在于配筋的分布，通过更进一步细分桩体1的各个侧壁，进行合理的配筋分布，用于进一步增强抗弯和抗剪性能。

迎坑缘板12的侧壁具体为：包括相互平行的外迎坑面121和内迎坑面122，以及连接外迎坑面121和内迎坑面122的第一构造面123；

迎土缘板11的侧壁具体为：包括相互平行的外迎土面111和内迎土面112，以及连接外迎土面111和内迎土面112的第二构造面113；

条形腹板13的侧壁具体为：包括相互平行的第三构造面131和第四构造面132，第三构造面131一端连接至内迎土面112，第三构造面131另一端连接至外迎坑面121；第四构造面132一端连接至外迎土面111，第四构造面132另一端连接至内迎坑面122。

基于前述，配筋2在桩体1的分布方式具体为：非金属预应力筋21沿外迎土面121、内迎土面122和第四构造面132间隔排列，非金属预应力筋21和钢筋22沿第三构造面131间隔交替排列，钢筋22沿第一构造面123、第二构造面113、内迎坑面122和外迎坑面121间隔交替排列。

进一步说，第四构造面132和内迎坑面122之间的夹角为10~30°，第四构造面132和内迎坑面122之间间隔层设有多组加强筋（附图中未示出），加强筋两端分别连接至第四构造面142和内迎坑面122。加强筋用于加固结构，提高结构强度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种Z型基坑支护桩，包括混凝土浇筑而成的桩体，桩体中沿高度方向设有配筋，桩体沿基坑坑壁设置，其特征在于，所述桩体的横截面呈“Z”字形，桩体包括相互平行且呈条形状的迎土缘板和迎坑缘板，以及连接迎土缘板和迎坑缘板的条形腹板，配筋沿桩体的侧壁间隔排列；所述配筋包括非金属预应力筋和钢筋；所述非金属预应力筋为纤维增强复合塑料筋和/或碳纤维筋；

所述迎坑缘板的侧壁包括相互平行的外迎坑面和内迎坑面，以及连接外迎坑面和内迎坑面的第一构造面；

所述迎土缘板的侧壁包括相互平行的外迎土面和内迎土面，以及连接外迎土面和内迎土面的第二构造面；

所述条形腹板的侧壁包括相互平行的第三构造面和第四构造面，第三构造面一端连接至内迎土面，第三构造面另一端连接至外迎坑面；第四构造面一端连接至外迎土面，第四构造面另一端连接至内迎坑面。

2.根据权利要求1所述的Z型基坑支护桩，其特征在于：所述非金属预应力筋沿外迎土面、内迎土面和第四构造面间隔排列，非金属预应力筋和钢筋沿第三构造面间隔交替排列，钢筋沿第一构造面、第二构造面、内迎坑面和外迎坑面间隔交替排列。

3.根据权利要求1所述的Z型基坑支护桩，其特征在于：所述第四构造面和内迎坑面之间的夹角为10～30°，第四构造面和内迎坑面之间间隔层设有多组加强筋，加强筋两端分别连接至第四构造面和内迎坑面。

4.根据权利要求1所述的Z型基坑支护桩，其特征在于：所述迎坑缘板中至少具有一个纵向空心结构，所述桩体内间隔层设有多组箍筋，箍筋为与桩体的横截面相适应的封闭式结构，配筋间隔固接在箍筋的周向上形成筋笼，所述桩体上下端面上均设有端板，端板上设有与配筋的横截面相适应的穿孔。

5.一种如权利要求1～4任一项所述的Z型基坑支护桩的连接结构，其特征在于：包括至少两个所述Z型基坑支护桩，以及连接于Z型基坑支护桩之间的内套筒，所述Z型基坑支护桩通过配筋和内套筒的配合上下连接成一体，内套筒为中空内螺纹结构，位于上方的Z型基坑支护桩中的配筋从桩体下端面中伸出与内套筒螺纹连接，位于下方的Z型基坑支护桩中的配筋从桩体上端面中伸出与内套筒螺纹连接，配筋和内套筒之间填充有胶水。

6.根据权利要求5所述的Z型基坑支护桩的连接结构，其特征在于：任意两个所述Z型基坑支护桩的连接处还围设有外套筒，外套筒的高度大于桩体之间的间隙距离，外套筒包括对称设置的第一围板和第二围板，第一围板和第二围板均为带开口的框状结构，第一围板和第二围板开口处两侧向外延伸出翼板，翼板上设有螺栓孔，第一围板两端通过螺栓和螺栓孔的配合与第二围板的两端对应连接。