CN208379606U - 半重力坝式基坑围护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种半重力坝式基坑围护结构，包括埋设于基坑内的多根第一桩体和第二桩体，多根第一桩体沿基坑的边沿间隔设置，多根第二桩体与多根第一桩体同向设置且一一对应，多根第一桩体、第二桩体的顶部分别连接有第一冠梁和第二冠梁，第一冠梁和第二冠梁之间连接有排桩压顶，多根第一桩体的中部连接有腰梁，腰梁和第二冠梁之间斜向设置有斜撑，其第一端连接于第二冠梁，其第二端插设于相邻的两根第一桩体之间且连接于腰梁的第一侧，腰梁的第二侧安装有斜向设置的受拉件，受拉件具有相对的一锚固端和一自由端，受拉件的自由端与斜撑的第二端对位设置。本实用新型解决了现有的单排桩围护结构的协同变形能力差的问题。

Description

半重力坝式基坑围护结构

技术领域

本实用新型涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种半重力坝式基坑围护结构。

背景技术

随着城市建设用地日趋紧张，地下空间的开发快速发展，基坑工程开挖也越来越深，采用单排桩和冠梁组成的围护体系已被广泛应用于基坑施工。然而，该体系由于只在顶部有冠梁将单排桩连接起来，刚度小，协同变形能力差，变形往往较大，在建筑物和人员密集的城区使用时，无法达到基坑安全和环境变形要求。

实用新型内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种半重力坝式基坑围护结构，以解决现有的单排桩围护结构的协同变形能力差的问题。

为实现上述目的，提供一种半重力坝式基坑围护结构，包括埋设于基坑外侧土体的多根第一桩体和多根第二桩体，所述多根第一桩体沿所述基坑的边沿间隔设置，多根所述第二桩体与多根所述第一桩体同向设置且所述第一桩体与所述第二桩体一一对应，多根所述第一桩体的顶部连接有第一冠梁，多根所述第二桩体的顶部连接有第二冠梁，所述第一冠梁和所述第二冠梁之间连接有排桩压顶，多根所述第一桩体的中部连接有腰梁，所述腰梁和所述第二冠梁之间斜向设置有斜撑，所述斜撑的第一端连接于所述第二冠梁，所述斜撑的第二端插设于相邻的两根所述第一桩体之间且连接于所述腰梁的背向所述基坑边沿的第一侧，所述腰梁的面向所述基坑边沿的第二侧安装有斜向设置的受拉件，所述受拉件具有相对的一锚固端和一自由端，所述受拉件的自由端与所述斜撑的第二端对位设置，所述受拉件的锚固端埋设于所述基坑外侧土体。

进一步的，所述腰梁至所述基坑底部的高度为所述第一桩体的顶部至所述基坑底部的高度的1/3。

进一步的，所述腰梁包括沿所述基坑的边沿设置的上梁体和下梁体，所述上梁体和所述下梁体连接于多根所述第一桩体的靠近所述基坑边沿的一侧，所述上梁体和所述下梁体之间连接有连接缀板，所述斜撑的第二端的端面连接于所述上梁体和所述下梁体的背向所述基坑边沿的第一侧，所述受拉件的自由端安装于所述上梁体和所述下梁体的面向所述基坑边沿的第二侧。

进一步的，所述受拉件为预应力锚杆或预应力锚索。

进一步的，所述上梁体和所述下梁体的第二侧连接有锚垫板，所述锚垫板上形成有穿孔，所述受拉件的自由端穿设于所述穿孔，所述受拉件的自由端伸至所述锚垫板的远离所述上梁体和所述下梁体的一侧且连接有锚具，所述锚具连接于所述锚垫板。

进一步的，所述锚垫板的远离所述上梁体和所述下梁体的一侧具有斜坡面，所述锚具连接于所述斜坡面，所述受拉件垂直于所述斜坡面。

进一步的，所述腰梁位于多根所述第一桩体的靠近所述基坑的边沿的一侧。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型半重力坝式基坑围护结构通过在相邻的两对第一桩体和第二桩体之间斜插斜撑，将斜撑的第一端现浇于第二冠梁中，并于第二冠梁中的钢筋结构连接，斜撑的第二端伸至第一排桩的外侧边缘与腰梁焊接连接，增强围护体系的变形控制能力。本实用新型半重力坝式基坑围护结构以腰梁为起点锚入到基坑外侧地层中的受拉件，与第一排桩、第二排桩、排桩压顶、第一冠梁、第二冠梁和斜撑一起构成一个完整的协调受力的基坑围护体系。本实用新型半重力坝式基坑围护结构在双排桩(第一排桩和第二排桩)之间增加了斜撑和受拉件，可以大大提高整个体系的变形协调能力。本实用新型半重力坝式基坑围护结构，一方面大大提高双排桩(第一排桩和第二排桩)协同变形作用，提高整个围护体系的变形协调能力；另一方面，增加了围护体系变形较大部位的约束，大大减小基坑开挖时围护结构的变形，有效提高基坑支护体系的安全性能。

附图说明

图1为本实用新型半重力坝式基坑围护结构的结构示意图。

图2为本实用新型半重力坝式基坑围护结构的俯视图。

图3为本实用新型半重力坝式基坑围护结构的右视图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

图1为本实用新型半重力坝式基坑围护结构的结构示意图、图2为本实用新型半重力坝式基坑围护结构的俯视图(未显示受拉件)、图3为本实用新型半重力坝式基坑围护结构的右视图。

参照图1至图3所示，本实用新型提供了一种半重力坝式基坑围护结构，包括多根第一桩体1和多根第二桩体2。

多根第一桩体1和多根第二桩体2埋设于基坑的外侧土体内。多根第一桩体1沿基坑的边沿间隔设置。多根第二桩体2与多根第一桩体1同向设置且第一桩体1与第二桩体2一一对应。多根第二桩体2设置于多根第一桩体1的远离基坑的边沿的一侧。

多根第一桩体1的顶部连接有第一冠梁11。多根第二桩体2的顶部连接有第二冠梁21。第一冠梁11和第二冠梁21之间连接有排桩压顶3。

第一桩体1和第二桩体2，可以是内插型钢的SMW工法桩，也可以是钻孔灌注桩。第一冠梁11、第二冠梁21以及排桩压顶3为钢筋混凝土结构。第一冠梁与第一桩体现浇在一起，用于将间隔设置的多根第一桩体连接成一排形成第一排桩；第二冠梁与第二桩体现浇在一起，用于将间隔设置的第二桩体连接成一排形成第二排桩。排桩压顶与第一冠梁、第二冠梁现浇连接在一起，排桩压顶的顶部标高一致。排桩压顶与第一排桩、第二排桩、第一冠梁、第二冠梁共同组成受力体系。

多根第一桩体1的靠近基坑边沿的一侧的中部位置连接有腰梁4。腰梁4和第二冠梁21之间斜向设置有斜撑5。斜撑5的第一端连接于第二冠梁21。斜撑5的第二端插设于相邻的两根第一桩体1之间，且斜撑5的第二端连接于腰梁4的背向基坑边沿的第一侧。腰梁4的面向基坑边沿的第二侧安装有受拉件6。受拉件6朝向多根第一桩体的远离基坑边沿的一侧向下斜向设置。

受拉件6具有相对的一锚固端和一自由端。受拉件6的自由端与斜撑5的第二端对位设置。受拉件6的锚固端埋设于基坑的外侧土体内。图1中A为基坑的底部。

斜撑，斜插相邻的两对第一桩体和第二桩体之间。第一冠梁平行于第二冠梁，斜撑的投影垂直于第一冠梁和第二冠梁。斜撑采用钢斜撑，斜撑的第一端现浇于第二冠梁中，并于第二冠梁中的钢筋结构连接。斜撑的第二端伸至第一排桩的靠近基坑边沿的一侧与腰梁焊接连接，增强围护体系的变形控制能力。

受拉件，以腰梁为起点锚入到基坑的外侧土体的地层中，与第一排桩、第二排桩、排桩压顶、第一冠梁、第二冠梁和斜撑一起构成一个完整的协调受力的基坑围护体系。

本实用新型半重力坝式基坑围护结构在双排桩(第一排桩和第二排桩)之间增加了斜撑和受拉件，可以大大提高整个体系的变形协调能力。本实用新型半重力坝式基坑围护结构，一方面大大提高双排桩(第一排桩和第二排桩)协同变形作用，提高整个围护体系的变形协调能力；另一方面，增加了围护体系变形较大部位的约束，大大减小基坑开挖时围护结构的变形，有效提高基坑支护体系的安全性能。

作为一种较佳的实施方式，可以有效减小基坑围护的变形。为了增强本实用新型的半重力坝式基坑围护结构的变形控制能力，腰梁4至基坑底部的高度为第一桩体1的顶部至基坑底部的高度的1/3。

具体的，腰梁4包括沿基坑的边沿设置的上梁体41和下梁体42。上梁体41和下梁体42为两根平行设置的槽钢。上梁体41和下梁体42连接于多根第一桩体1的靠近基坑边沿的一侧。上梁体41和下梁体42之间连接有连接缀板43。斜撑5的第二端的端面连接于上梁体41和下梁体42的靠近第一桩体1的第一侧，受拉件6的自由端安装于上梁体41和下梁体42的远离第一桩体1的第二侧。

连接缀板将上梁体和下梁体焊接在一起组成腰梁，同时作为腰梁的受力加强构件。

作为一种较佳的实施方式，受拉件6为预应力锚杆或预应力锚索。

受拉件6的锚固端与基坑外侧土体的地层紧密结合，承受受拉件施工时的预应力，以及基坑变形时传来的拉力。

上梁体41和下梁体42的第二侧连接有锚垫板7。锚垫板7上形成有穿孔。受拉件6的自由端穿设于穿孔。受拉件6的自由端伸至锚垫板7的远离上梁体41和下梁体42的一侧且连接有锚具8。锚具8连接于锚垫板7。

锚垫板7的远离上梁体41和下梁体42的一侧具有斜坡面。锚具8连接于斜坡面。受拉件6垂直于斜坡面。如图1中所示，锚垫板的横截面成梯形，锚垫板的上端的厚度小于锚垫板的下端的厚度，即锚垫板的厚度自锚垫板的下部向锚垫板的上部逐渐缩小。

作为一种较佳的实施方式，腰梁4位于多根第一桩体1的外侧。受拉件和斜撑位于多根第一桩体的远离基坑边沿的一侧。

在一些实施例中，在斜撑5插入桩间土后，可以对第一排桩和第二排桩之间的桩间土进行降水固结或者土体加固。降水固结，即于桩间土中钻降水井，再利用排水泵将降水井中聚集的水排出。土体加固可以采用水泥搅拌桩对桩间土进行加固处理。通过对第一排桩和第二排桩之间的桩间土进行固结或者加固可以提高所述桩间土的强度，使得加固的所述桩间土与第一排桩、第二排桩、排桩压顶、斜撑和受拉件共同组成半重力坝式基坑围护体系，提高整个围护体系抵抗变形的能力。

重力坝是一种基坑围护体系，一般采用搅拌桩将土体加固，依靠加固土体的自重来支撑土体压力，破坏形式一般是整体向右滑动。该围护体系可以实现坑内无支撑，方便基坑土体开挖。

与上述的重力坝不一样，本实用新型半重力坝式基坑围护结构通过第一排桩、第二排桩、加固的桩间土、排桩压顶、斜撑和预受拉件共同组成，不单纯依靠基坑围护体系的重力来支撑土体的基坑外侧土体的压力，还通过设置的斜撑和受拉件的共同作用，因此，导致该受力体系的破坏形式和受力机理不一致，所以不能成为重力坝式，但是，本实用新型半重力坝式基坑围护结构兼有重力坝的原理，故称为半重力坝式。

本实用新型提供了一种半重力坝式基坑围护结构的施工方法，包括以下步骤：

S1：于未开挖的基坑的外侧土体内埋设多根第一桩体1和多根第二桩体2，使得多根第一桩体1沿基坑的边沿间隔设置、多根第二桩体2与多根第一桩体1同向设置、多根第二桩体2设置于多根第一桩体1的远离基坑边沿的一侧且第一桩体1与第二桩体2一一对应。

S2：提供斜撑5，将斜撑5于相邻的两对第一桩体1和第二桩体2之间的基坑的外侧土体中斜向插入，使得斜撑5的第一端位于第二桩体2的顶部、斜撑5的第二端位于第一桩体1的中部。

S21提供斜撑5，将斜撑5于相邻的两对第一桩体1和第二桩体2之间的基坑的外侧土体(桩间土)中斜向插入，使得斜撑5的第一端位于第二桩体2的顶部、斜撑5的第二端位于第一桩体1的中部。

S22在斜撑5插入桩间土后，对第一排桩和第二排桩之间的桩间土进行降水固结或者土体加固。降水固结，即于桩间土中钻降水井，再利用排水泵将降水井中聚集的水排出。土体加固可以采用水泥搅拌桩对桩间土进行加固处理。

S3：于多根第一桩体1和第二桩体2的顶部向下开挖基坑的外侧土体，于多根第一桩体1的顶部浇筑第一冠梁11，于多根第二桩体2的顶部浇筑第二冠梁21，于第一冠梁11和第二冠梁21之间浇筑排桩压顶3，使得斜撑5的第一端浇筑于第二冠梁21中。

S4：开挖基坑的内侧土体至斜撑5的第二端的位置。

待第一冠梁、第二冠梁和冠梁压顶的强度达到设计强度以后，开挖基坑的内侧土体至斜撑5的第二端的位置。

S5：提供腰梁4，将腰梁4连接于多根第一桩体1的靠近基坑边沿的一侧的中部，并将斜撑5的第二端连接于腰梁4的靠近第一桩体1的第一侧。

具体的，将腰梁的上梁体和下梁体分别连接于多根第一桩体中的型钢或钢筋笼焊接连接，使得上梁体和下梁体同向设置且沿基坑的边沿设置于第一桩体的靠近基坑边沿的一侧。再于上梁体和下梁体之间焊接连接缀板。

S6：提供受拉件6，受拉件6具有相对的一锚固端和一自由端，将受拉件6的锚固端埋设于第一桩体1的远离基坑的边沿一侧的基坑外侧土体内，于腰梁4的远离第一桩体1的第二侧安装受拉件6的自由端，使得受拉件6的自由端与斜撑5的第二端对位设置。

具体的，提供受拉件、锚垫板和锚具。将锚垫板焊接连接于上梁体和下梁体的远离第一桩体的一侧。受拉件为预应力锚杆或预应力锚索，在本实施例中，受拉件为预应力锚索。预应力锚索具有锚固端和自由端。采用钻机施工预应力锚索，将预应力锚索的自由端斜向插设于上梁体和下梁体之间且穿过锚垫板的穿孔，将锚索的自由端连接于锚具，使得锚具抵靠于锚垫板的斜坡面。待预应力锚索的锚固段达到设计强度，对预应力锚索的自由端(锚索)进行张拉，达到设计预应力要求。

S7：于腰梁位置继续进行向下开挖基坑的内侧土体至基坑的底部A(基坑设计深度)。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。

Claims (7)

1.一种半重力坝式基坑围护结构，其特征在于，包括埋设于基坑外侧土体的多根第一桩体和多根第二桩体，所述多根第一桩体沿所述基坑的边沿间隔设置，多根所述第二桩体与多根所述第一桩体同向设置且所述第一桩体与所述第二桩体一一对应，多根所述第一桩体的顶部连接有第一冠梁，多根所述第二桩体的顶部连接有第二冠梁，所述第一冠梁和所述第二冠梁之间连接有排桩压顶，多根所述第一桩体的中部连接有腰梁，所述腰梁和所述第二冠梁之间斜向设置有斜撑，所述斜撑的第一端连接于所述第二冠梁，所述斜撑的第二端插设于相邻的两根所述第一桩体之间且连接于所述腰梁的背向所述基坑边沿的第一侧，所述腰梁的面向所述基坑边沿的第二侧安装有斜向设置的受拉件，所述受拉件具有相对的一锚固端和一自由端，所述受拉件的自由端与所述斜撑的第二端对位设置，所述受拉件的锚固端埋设于所述基坑外侧土体。

2.根据权利要求1所述的半重力坝式基坑围护结构，其特征在于，所述腰梁至所述基坑底部的高度为所述第一桩体的顶部至所述基坑底部的高度的1/3。

3.根据权利要求1所述的半重力坝式基坑围护结构，其特征在于，所述腰梁包括沿所述基坑的边沿设置的上梁体和下梁体，所述上梁体和所述下梁体连接于多根所述第一桩体的靠近所述基坑边沿的一侧，所述上梁体和所述下梁体之间连接有连接缀板，所述斜撑的第二端的端面连接于所述上梁体和所述下梁体的背向所述基坑边沿的第一侧，所述受拉件的自由端安装于所述上梁体和所述下梁体的面向所述基坑边沿的第二侧。

4.根据权利要求3所述的半重力坝式基坑围护结构，其特征在于，所述受拉件为预应力锚杆或预应力锚索。

5.根据权利要求4所述的半重力坝式基坑围护结构，其特征在于，所述上梁体和所述下梁体的第二侧连接有锚垫板，所述锚垫板上形成有穿孔，所述受拉件的自由端穿设于所述穿孔，所述受拉件的自由端伸至所述锚垫板的远离所述上梁体和所述下梁体的一侧且连接有锚具，所述锚具连接于所述锚垫板。

6.根据权利要求5所述的半重力坝式基坑围护结构，其特征在于，所述锚垫板的远离所述上梁体和所述下梁体的一侧具有斜坡面，所述锚具连接于所述斜坡面，所述受拉件垂直于所述斜坡面。

7.根据权利要求1所述的半重力坝式基坑围护结构，其特征在于，所述腰梁位于多根所述第一桩体的靠近所述基坑的边沿的一侧。