CN209323527U - 一种框架式双排桩基坑围护结构 - Google Patents

Abstract

一种框架式双排桩基坑围护结构，包括有一组框架式双排桩单元；框架式双排桩单元包括有前排单臂钢管桩、后排单臂钢管桩和水平连接板；前排单臂钢管桩和后排单臂钢管桩平行间隔设置；前排单臂钢管桩由前排钢管和第一连接板构成，后排单臂钢管桩由后排钢管和第二连接板构成；所述水平连接板有一组，沿竖向平行间隔连接在第一连接板与第二连接板之间；在最下部的水平连接板的下方、位于第一连接板与第二连接板之间还可拆卸连接有加强板；前排单臂钢管桩的内侧埋设在土体中，前排单臂钢管桩的外侧超出土体的侧壁外；后排单臂钢管桩整体埋设在土体中。本实用新型解决了传统的基坑围护结构抗弯刚度小、不能有效控制支护变形和经济性较差的技术问题。

Description

一种框架式双排桩基坑围护结构

技术领域

本实用新型属于地基基础领域，特别是一种框架式双排桩基坑围护结构。

背景技术

当前深基坑的围护结构从材料上划分，可分为混凝土围护结构和钢围护结构，混凝土围护结构包括支护桩及地下连续墙等，钢围护结构包括SMW工法、TRD工法以及CSM工法等形成的型钢水泥土墙，以及各种形式的钢板桩等。对于现有的混凝土围护结构虽然具有刚度大，有利于变形控制的优点，但存在施工泥浆污染环境，基坑临时围护结构不可回收、材料浪费的弊端，不符合国家节能环保、绿色建造的发展要求。对于钢围护结构虽然可以在使用完成后回收，节约了围护结构材料，且施工过程中不存在泥浆污染环境问题，但是现有型钢、钢板桩均为单排，围护结构的刚度较小，对支护体系的变形控制不利，往往需要设置更多的内支撑来实现控制变形的目的，经济性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种框架式双排桩基坑围护结构，要解决传统的基坑围护结构抗弯刚度小、不能有效控制支护变形和经济性较差的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种框架式双排桩基坑围护结构，包括有一组框架式双排桩单元；所述框架式双排桩单元为框架结构，包括有前排单臂钢管桩、后排单臂钢管桩和水平连接板；所述前排单臂钢管桩和后排单臂钢管桩平行间隔设置；其中，前排单臂钢管桩由前排钢管和第一连接板构成，后排单臂钢管桩由后排钢管和第二连接板构成；所述第一连接板垂直连接在前排钢管的外壁上、面向后排单臂钢管桩一侧；所述第二连接板垂直连接在后排钢管的外壁上、面向前排单臂钢管桩一侧；所述水平连接板有一组，沿竖向平行间隔连接在第一连接板与第二连接板之间；在最下部的水平连接板的下方、位于第一连接板与第二连接板之间还可拆卸连接有加强板；一组框架式双排桩单元沿着基坑周围的土体平行间隔布置；其中，每根框架式双排桩单元中前排单臂钢管桩与后排单臂钢管桩的连线与土体的边缘垂直；所述前排单臂钢管桩的内侧埋设在土体中，前排单臂钢管桩的外侧超出土体的侧壁外；所述后排单臂钢管桩整体埋设在土体中。

优选的，所述前排钢管与后排钢管之间的间距为前排钢管直径的2～3倍或者后排钢管直径的2～3倍；其中，前排钢管和后排钢管的外径均不小600mm，前排钢管和后排钢管的壁厚均不小于8mm。

优选的，所述第一连接板沿竖向通长设置在前排钢管外壁上，在第一连接板上、沿竖向间隔开设有第一连接孔；所述第二连接板沿竖向通长设置在后排钢管外壁上，在第二连接板上、沿竖向间隔开设有第二连接孔；所述水平连接板一端通过穿设在第一连接孔中的螺栓与第一连接板可拆卸连接，水平连接板另一端通过穿设在第二连接孔中的螺栓与第二连接板可拆卸连接。

优选的，所述第一连接板的宽度为150mm～200mm，厚度为10mm～15mm；第二连接板的宽度为150mm～200mm，厚度为10mm～15mm。

优选的，所述第一连接板的底边为由下而上逐渐倾斜的斜边，该斜边与第一连接板上、靠近前排钢管一侧的竖向侧边形成尖角；所述第二连接板的底边为由下而上逐渐倾斜的斜边，该斜边与第二连接板上、靠近后排钢管一侧的竖向侧边形成尖角。

优选的，所述加强板的下部逐渐削薄，形成刃口。

优选的，埋设在基坑周围的土体中的相邻框架式双排桩单元之间的间距为前排钢管直径或者后排钢管直径的1.5～2.5倍。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果。

1、本实用新型框架式双排桩基坑围护结构，由前后两排大直径单臂钢管桩通过水平连接板连接形成框架式双排桩，这种结构设计可以显著增加基坑围护结构的抗弯刚度，有利于减少内支撑、锚索设置数量，且有利于控制基坑支护体系的变形，保护周边环境。

2、本实用新型中的框架式双排桩单元在现场由免共振振动锤振沉入地层中，无需预先成槽，无护壁泥浆污染环境，施工现场文明环保，并且在基坑使用完成后，可通过振动拔出框架式双排桩单元，全部回收，具有可多次反复利用、节能节材和低碳环保的优点。

3、本实用新型框架式双排桩单元中的全部组件均在工厂加工完成，组件施工精度高，后运输到现场装配形成框架式双排桩单元，组件尺寸小，运输方便。

4、本实用新型的框架式双排桩单元中在前后两排大直径单臂钢管桩之间均匀、连续设置数道水平连接板，形成框架式双排桩，显著减小了钢管桩桩身弯矩，有效增大了本实用新型基坑围护结构适用基坑深度的范围；并且本实用新型在前后两排大直径单臂钢管桩的最下端连接宽度较大的加强板，且加强板的下部逐渐削薄形成刃口，有助于在振动锤作用下贯入地层。

5、本实用新型所，大直径前排单臂钢管桩和后排单臂钢管桩可工厂规格化生产，降低成本，有利于推广。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

图1是本实用新型的框架式双排桩基坑围护结构的平面结构示意图。

图2是本实用新型的框架式双排桩单元的结构示意图。

图3是本实用新型的框架式双排桩单元设置在土体中的结构示意图。

图4是本实用新型中加强板的结构示意图。

图5是本实用新型中前排单臂钢管桩的结构示意图。

图6是本实用新型中后排单臂钢管桩的结构示意图。

附图标记：1－前排单臂钢管桩、1.1－前排钢管、1.2－第一连接板、2－后排单臂钢管桩、2.1－后排钢管、2.2－第二连接板、3－水平连接板、4－加强板、5－土体、6－第一连接孔、7－第二连接孔、8－圆孔。

具体实施方式

为了克服当前深基坑工程中，排桩、地下连续墙等混凝土围护结构施工不环保、材料浪费，以及型钢、钢板桩等围护结构抗弯刚度小、不能有效控制支护变形等缺陷，本实用新型提出一种可回收的框架式双排桩基坑围护结构。这种框架式双排桩基坑围护结构，由两排单臂钢管桩和水平连接板通过螺栓在现场装配形成，经过免共振振动锤振沉入地层中形成框架式双排桩基坑围护结构，当基坑使用完成后，通过振动回收框架式双排桩单元，拆卸螺栓后回收全部组件。

如图1-6所示，这种框架式双排桩基坑围护结构，包括有一组框架式双排桩单元；所述框架式双排桩单元为框架结构，包括有前排单臂钢管桩1、后排单臂钢管桩2和水平连接板3；所述前排单臂钢管桩1和后排单臂钢管桩2平行间隔设置；其中，前排单臂钢管桩1由前排钢管1.1和第一连接板1.2构成，后排单臂钢管桩2由后排钢管2.1和第二连接板2.2构成；所述第一连接板1.2垂直连接在前排钢管1.1的外壁上、面向后排单臂钢管桩2一侧；所述第二连接板2.2垂直连接在后排钢管2.1的外壁上、面向前排单臂钢管桩1一侧；所述水平连接板3有一组，沿竖向平行间隔连接在第一连接板1.2与第二连接板2.2之间；在最下部的水平连接板3的下方、位于第一连接板1.2与第二连接板2.2之间还可拆卸连接有加强板4；一组框架式双排桩单元沿着基坑周围的土体5平行间隔布置；其中，每根框架式双排桩单元中前排单臂钢管桩1与后排单臂钢管桩2的连线与土体5的边缘垂直；所述前排单臂钢管桩1的内侧埋设在土体5中，前排单臂钢管桩1的外侧超出土体5的侧壁外；所述后排单臂钢管桩2整体埋设在土体5中。

本实施例中，所述前排钢管1.1与后排钢管2.1之间的间距为前排钢管1.1直径的2～3倍或者后排钢管2.1直径的2～3倍；其中，前排钢管1.1和后排钢管2.1的外径均不小600mm，前排钢管1.1和后排钢管2.1的壁厚均不小于8mm。

本实施例中，所述第一连接板1.2沿竖向通长设置在前排钢管1.1外壁上，在第一连接板1.2上、沿竖向间隔开设有第一连接孔6；所述第二连接板2.2沿竖向通长设置在后排钢管2.1外壁上，在第二连接板2.2上、沿竖向间隔开设有第二连接孔7；所述水平连接板3一端通过穿设在第一连接孔6中的螺栓与第一连接板1.2可拆卸连接，水平连接板3另一端通过穿设在第二连接孔7中的螺栓与第二连接板2.2可拆卸连接。

本实施例中，所述第一连接板1.2的宽度为150mm～200mm，厚度为10mm～15mm；第二连接板2.2的宽度为150mm～200mm，厚度为10mm～15mm。

本实施例中，所述第一连接板1.2上的第一连接孔6上下对齐，孔径23mm～25mm；由上而下，第一连接孔6两个为一组，最下端的三个第一连接孔6为一组，除第一连接板1.2下端的三个第一连接孔6外，每组第一连接孔6的间距均相同，间距为1500mm～2500mm，最下端的一组第一连接孔6与其上方相邻第一连接孔6的距离不大于2000mm；所述第二连接板2.2上的第二连接孔7上下对齐，孔径23mm～25mm；由上而下，第二连接孔7两个为一组，最下端的三个第二连接孔7为一组，除第二连接板2.2下端的三个第二连接孔7外，每组第二连接孔7的间距均相同，间距为1500mm～2500mm，最下端的一组第二连接孔7与其上方相邻第二连接孔7的距离不大于2000mm。

本实施例中，所述第一连接板1.2的底边为由下而上逐渐倾斜的斜边，该斜边与第一连接板1.2上、靠近前排钢管1.1一侧的竖向侧边形成尖角；所述第二连接板2.2的底边为由下而上逐渐倾斜的斜边，该斜边与第二连接板2.2上、靠近后排钢管2.1一侧的竖向侧边形成尖角。

本实施例中，前排钢管1.1与第一连接板1.2可以是由大直径钢管和外伸钢板焊接形成，也可以由工厂模具一体化成型形成；后排钢管2.1与第二连接板2.2可以是由大直径钢管和外伸钢板焊接形成，也可以由工厂模具一体化成型形成。

本实施例中，所述加强板4的下部逐渐削薄，形成刃口。

本实施例中，每榀框架式双排桩单元中，各水平连接板3与加强板4的长度均相等。加强板4的两端均设有三个螺栓孔，螺栓孔孔径和位置与前、后排单臂钢管桩2最下端一组第一连接孔6和第二连接孔7的孔径和位置相匹配。

本实施例中，水平连接板3两端均设置两个螺栓孔，螺栓孔的直径和位置与前、后排单臂钢管桩2上对应的第一连接孔6和第二连接孔7的孔径和位置相匹配。

本实施例中，埋设在基坑周围的土体5中的相邻框架式双排桩单元之间的间距为前排钢管1.1直径或者后排钢管2.1直径的1.5～2.5倍。

这种框架式双排桩基坑围护结构的施工方法，包括步骤如下。

步骤一，根据拟建场地的水文地质条件、基坑开挖深度，周边环境和场地条件，通过设计计算确定框架式双排桩单元的大直径单臂钢管桩的直径、桩长，水平连接板3、加强板4的宽度和长度，并根据需要进行组件工厂加工，运输到施工现场。

步骤二，沿基坑周边测量放线，标识出基坑围护结构的位置。

步骤三，在施工现场对框架式双排桩单元进行装配，并在振动施工前，将装配完成的框架式双排桩单元沿基坑围护结构的设计位置放置，做好施工准备。

步骤四，桩基就位，利用双夹具免共振振动锤将框架式双排桩单元的前排单臂钢管桩1和后排单臂钢管桩2分别夹住，提升，移动，然后下落到位。

步骤五，启动振动锤，将框架式双排桩单元振沉到位；振沉过程中，保持水平连接板3水平。

步骤六，重复步骤四至步骤五的过程施工下一个框架式双排桩单元，直至施工完所有的框架式双排桩单元，形成框架式双排桩基坑围护结构。

本实施例中，当每个框架式双排桩单元由多个框架式双排桩单元段拼接而成时，步骤五中，前一节框架式双排桩单元段振沉到上端距地表1.0m～1.5m的位置时，停止振动并且移去振动锤；然后焊接后一节框架式双排桩单元段，焊接完成后，再将振动锤的夹具分别夹持在后一节框架式双排桩单元段的前排单臂钢管桩1和后排单臂钢管桩2上，继续振沉；直到将框架式双排桩单元的所有节段振沉到位。

本实施例中，遇到坚硬的土体5时，当振沉过程中，框架式双排桩单元在基坑周围的土体5中下沉速度小于5mm/min时，在框架式双排桩单元施工前，在土体5上、对应框架式双排桩单元的水平连接板3的位置处预设圆孔8，以便框架式双排桩单元振沉；其中，圆孔8的直径为8mm～12mm。

上述实施例并非具体实施方式的穷举，还可有其它的实施例，上述实施例目的在于说明本实用新型，而非限制本实用新型的保护范围，所有由本实用新型简单变化而来的应用均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种框架式双排桩基坑围护结构，其特征在于：包括有一组框架式双排桩单元；所述框架式双排桩单元为框架结构，包括有前排单臂钢管桩（1）、后排单臂钢管桩（2）和水平连接板（3）；所述前排单臂钢管桩（1）和后排单臂钢管桩（2）平行间隔设置；其中，前排单臂钢管桩（1）由前排钢管（1.1）和第一连接板（1.2）构成，后排单臂钢管桩（2）由后排钢管（2.1）和第二连接板（2.2）构成；所述第一连接板（1.2）垂直连接在前排钢管（1.1）的外壁上、面向后排单臂钢管桩（2）一侧；所述第二连接板（2.2）垂直连接在后排钢管（2.1）的外壁上、面向前排单臂钢管桩（1）一侧；所述水平连接板（3）有一组，沿竖向平行间隔连接在第一连接板（1.2）与第二连接板（2.2）之间；在最下部的水平连接板（3）的下方、位于第一连接板（1.2）与第二连接板（2.2）之间还可拆卸连接有加强板（4）；一组框架式双排桩单元沿着基坑周围的土体（5）平行间隔布置；其中，每根框架式双排桩单元中前排单臂钢管桩（1）与后排单臂钢管桩（2）的连线与土体（5）的边缘垂直；所述前排单臂钢管桩（1）的内侧埋设在土体（5）中，前排单臂钢管桩（1）的外侧超出土体（5）的侧壁外；所述后排单臂钢管桩（2）整体埋设在土体（5）中。

2.根据权利要求1所述的框架式双排桩基坑围护结构，其特征在于：所述前排钢管（1.1）与后排钢管（2.1）之间的间距为前排钢管（1.1）直径的2～3倍或者后排钢管（2.1）直径的2～3倍；其中，前排钢管（1.1）和后排钢管（2.1）的外径均不小600mm，前排钢管（1.1）和后排钢管（2.1）的壁厚均不小于8mm。

3.根据权利要求2所述的框架式双排桩基坑围护结构，其特征在于：所述第一连接板（1.2）沿竖向通长设置在前排钢管（1.1）外壁上，在第一连接板（1.2）上、沿竖向间隔开设有第一连接孔（6）；所述第二连接板（2.2）沿竖向通长设置在后排钢管（2.1）外壁上，在第二连接板（2.2）上、沿竖向间隔开设有第二连接孔（7）；所述水平连接板（3）一端通过穿设在第一连接孔（6）中的螺栓与第一连接板（1.2）可拆卸连接，水平连接板（3）另一端通过穿设在第二连接孔（7）中的螺栓与第二连接板（2.2）可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的框架式双排桩基坑围护结构，其特征在于：所述第一连接板（1.2）的宽度为150mm～200mm，厚度为10mm～15mm；第二连接板（2.2）的宽度为150mm～200mm，厚度为10mm～15mm。

5.根据权利要求4所述的框架式双排桩基坑围护结构，其特征在于：所述第一连接板（1.2）的底边为由下而上逐渐倾斜的斜边，该斜边与第一连接板（1.2）上、靠近前排钢管（1.1）一侧的竖向侧边形成尖角；所述第二连接板（2.2）的底边为由下而上逐渐倾斜的斜边，该斜边与第二连接板（2.2）上、靠近后排钢管（2.1）一侧的竖向侧边形成尖角。

6.根据权利要求1所述的框架式双排桩基坑围护结构，其特征在于：所述加强板（4）的下部逐渐削薄，形成刃口。

7.根据权利要求1所述的框架式双排桩基坑围护结构，其特征在于：埋设在基坑周围的土体（5）中的相邻框架式双排桩单元之间的间距为前排钢管（1.1）直径或者后排钢管（2.1）直径的1.5～2.5倍。