CN212801549U - h形双排钢板桩支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种h形双排钢板桩支护结构，包括前排桩、后排桩和横梁，前排桩和后排桩为两排平行对称布置的由相互咬合连接的U形钢板桩构成的连续桩墙，后排桩的桩顶低于前排桩的桩顶；前排桩和后排桩之间采用横梁垂直连接后排桩桩顶和前排桩；后排桩桩顶上方回填加筋土。该支护结构抗倾覆、抗滑移及整体稳定性较好，钢板桩可重复利用，施工设备小巧、能适应复杂场地地形且施工速度快、省时省力，扩展了有限刚度钢板桩在基坑及边坡支护工程中的应用，可广泛应用于基坑工程、路堑边坡和河道码头护岸等。

Description

h形双排钢板桩支护结构

技术领域

本实用新型属于岩土工程技术领域，尤其涉及一种h形双排钢板桩支护结构。

背景技术

随着科学技术和经济的发展，我国钢材产量不断提升，早已超过全球总产量的50％，但是我国钢板桩的使用量远低于其它发达国家。近年来，我国几家大型钢铁厂加大了钢板桩的生产产能，同时有许多公司引进了国外先进的施工设备及工艺，为钢板桩在实际工程的大量应用提供了很好的基础。钢板桩是流水化生产，生产效率高，具有成桩质量可靠，桩身强度高，抗弯、抗剪、抗拉性能优异，施工机械化程度高、噪音小，施工过程无污染，施工效率高，工期短，单桩承载力所需造价比常规灌注桩低，还能重复利用，符合节能减排、绿色建造要求等特点，因此，钢板桩广泛应用于岩土工程边坡支挡和基坑支护领域。然而，受限于生产方便、搬运及运输和施工条件原因，钢板桩长度较短(一般长度不超过12m)，截面尺寸较小(单宽一般为400mm～600mm)，单桩承载力抗弯能力相对较低，变形较大。常规双排桩支护结构是以其前后排灌注桩和横向联系梁形成空间门架式支护结构，抗侧移刚度较大，一般对于深度10m以内的基坑，可无需在基坑内设置内撑或锚索，方便施工，节省工期，而受到工程界青睐。但是，对于地下水丰富、地下位高、需要隔水的基坑工程，由于前后排分离式钢筋混凝土桩无法止水，需要额外设置止水帷幕，增加了施工工序和工程造价。很多工程中的支护结构只在施工主体结构完成前起到支护作用，随着主体结构完成，支护结构完成设计使命后而被废弃，但却无法重复利用，造成了资源的极大浪费。此外，常规双排桩一般桩顶与地面齐平，本质上还是属于悬臂结构，在侧向土压力作用下发生变形，在刚架梁的作用下，其前排桩受压，表现为压弯构件，后排桩受拉，表现为拉弯构件。对于混凝土构件的灌注桩来说，而混凝土结构构件抗拉性能较差，容易出现裂缝而影响耐久性。如何减小结构构件受拉，对改善结构构件受力有利，且能减小结构变形。随着社会对城市基础建设工期的要求越来越短，如应急抢险工程，传统的支护桩结构如柱列式灌注桩、双排灌注桩、地连墙，虽然刚度较大，承载力较高，但其施工步序多，施工工期长，难以适应工期很紧张的支护工程。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、组合灵活、性能优良且可重复利用的h形双排钢板桩支护结构，适用于基坑工程、路堑边坡和河道码头护岸等，具有施工快速、省时省力等优点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

h形双排钢板桩支护结构，包括前排桩、后排桩和横梁，前排桩和后排桩为两排平行对称布置的由相互咬合连接的U形钢板桩构成的连续桩墙，后排桩的桩顶低于前排桩的桩顶；前排桩和后排桩桩顶之间采用横梁垂直连接。

U形钢板桩两端设有锁口，相邻U形钢板桩的锁口相互咬合连接。

前排桩和后排桩的排距为1.0-6.0m，后排桩的桩顶比前排桩桩顶低1.0-4.0m。

前排桩和后排桩之间每间隔一根或两根U形钢板桩采用横梁垂直连接后排桩桩顶和前排桩。

横梁为工字钢，其抗弯刚度和钢板桩相同。

工字钢两端焊接带螺栓孔的钢板。

工字钢通过螺栓孔和螺栓将后排桩桩顶和前排桩连接。

横梁上方铺设加筋土，加筋土为回填在横梁上方的采用素土分层回填至地面并经分层压实且分层铺设有土工格栅加筋的回填土体，每层0.5m。

针对目前常用基坑支护结构采用的灌注桩支护等存在的不可重复利用问题和施工工期长等问题，以及单排钢板桩支护刚度较小难以适用于较深基坑或较高边坡支护问题，发明人设计了一种h形双排钢板桩支护结构，包括前排桩、后排桩和横梁，前排桩和后排桩为两排平行对称布置的由相互咬合连接的U形钢板桩构成的连续桩墙，后排桩的桩顶低于前排桩的桩顶；前排桩和后排桩桩顶之间采用横梁垂直连接。与现有技术相比，本实用新型的突出优势具体在于：

(1)本实用新型的支护结构组合灵活、施工快速且可回收重复利用，解决了常规单排钢板桩作为较深基坑(较高边坡)支护结构时抗弯承载力不足问题，且其材料生产、建造及回收利用过程，均符合节能减排绿色建造的建筑理念。

(2)本实用新型的支护结构降低了后排桩的桩顶标高，使前排桩和后排桩组成断面为h形，如此减小了支护桩双排桩段的悬臂段长度，减支护材料使用，却增加支护结构的侧向刚度，提高支护结构抗变形能力，而且还能充分利用横梁上方加筋土填土堆载来平衡后排桩所受拉拔力和压实桩间土，并减小后排桩顶以上支护结构所受的侧向土压力，进而改善了结构受力，提高双排钢板桩结构刚度和支护结构的抗倾覆稳定性，提高支护结构抗变形能力。

(3)本实用新型的支护结构可采用静压植桩法施工，适应各种狭窄和复杂工作面施工，且施工方便，在较硬地层及砂卵石地层，采用螺旋钻辅助工法施工，地层适应性较强。

(4)本实用新型的支护结构采用工厂化生产的U形钢板桩和工字钢，即插即用，现场施工速度快，拼接简单方便，无需养护周期，能大幅节省施工工期。

附图说明

图1是本实用新型的h形双排钢板桩支护的结构剖面示意图。

图2是本实用新型的h形双排钢板桩支护的结构平面示意图。

图3是本实用新型h形双排钢板桩支护结构中构件连接的大样图。

图中为：1前排桩，2后排桩，3横梁，4加筋土，5高强螺栓，6螺栓孔，7钢板，8土工格栅，9桩间土，10桩后土，11桩前土，12加固土；(a)为钢板桩与横梁连接处的俯视图，(b)为钢板桩与横梁连接处的正视图，(c)为钢板桩与横梁连接处的平视图。

具体实施方式

一、基本结构

如图所示，本实用新型的h形双排钢板桩支护结构，包括前排桩、后排桩和横梁，前排桩和后排桩为两排平行对称布置的相互咬合连接的U形钢板桩，U形钢板桩两端设有锁口，相邻U形钢板桩的锁口相互咬合连接构成连续桩墙；前排桩和后排桩的排距为1.0-6.0m，后排桩的桩顶比前排桩桩顶低1.0-4.0m；前排桩和后排桩之间每间隔一根或两根U形钢板桩采用横梁垂直连接后排桩桩顶和前排桩；横梁为工字钢，其抗弯刚度和钢板桩相同，工字钢两端焊接带螺栓孔的钢板，工字钢通过螺栓孔和高强螺栓将后排桩桩顶和前排桩连接。横梁上方铺设加筋土，加筋土为回填在横梁上方的采用素土分层回填至地面并经分层压实且分层铺设有土工格栅加筋的回填土体，每层0.5m。

二、施工方法

根据拟建场地的周边环境及地下管线情况、水文地质条件、基坑或边坡工程几何参数、基坑工程隔水、抗渗稳定性要求，计算出h形双排钢板桩支护结构所需要的各个技术参数并绘制施工图。

<1>施工准备：地下管线及构筑物调查及改迁，根据基坑工程、边坡支护或河道码头护岸的深度(高度)、地质条件和周边环境情况，计算h形双排钢板桩支护结构所需的各个参数(桩型、桩长、桩间距、排距)，绘制设计图纸，然后根据设计图纸进行场地平整。

<2>前排桩施工：根据设计图放样前排桩桩位，采用静压植桩法施工前排桩，为保证在较硬地层中前排桩的垂直度、整齐性和咬合效果，可采用螺旋钻辅助沉桩法或射水法辅助沉桩，沉桩前所用钢板桩锁口涂满黄油，可使其咬合形成可止水挡土的地下连续墙式前排桩。

<3>后排桩施工：放坡开挖浅基坑至后排设计桩顶标高，采用静压植桩法施工后排桩，为保证在较硬地层中前排桩的垂直度、整齐性和咬合效果，可采用螺旋钻辅助沉桩法或射水法辅助沉桩，沉桩前所用钢板桩锁口涂满黄油，可使其咬合形成可止水挡土的地下连续墙式后排桩。

<4>横梁施工：将工字钢切割成设计长度，两端焊接设有螺栓孔的钢板制成横梁，分别在前排桩桩中和后排桩桩顶打设螺栓孔，采用高强螺栓将横梁和前、后排钢板桩连接，使前、后排桩组成断面为h形双排钢板桩支护结构。

<5>加筋土施工：采用小型机械或人工夯实将合格土分层回填前排桩后浅基坑至设计地面，每层填土实施前在底部铺一层双向土工格栅，以0.5m为一层分层压实填土至设计地面。

<6>加固土体加固施工：当桩前被动区土体为软弱土体时，可以采用旋喷桩或搅拌桩或地层注浆法加固桩前坑底坡底土体形成加固土体。

<7>桩前土方开挖：开挖清除桩前坑底设计标高以上土体,形成基坑或边坡。

<8>钢板桩回收利用：若所述支护结构为为基坑或边坡临时支护，待到达设计使用期限或完成其使用功能后，可开挖浅基坑至横梁处拆除横梁，然后拔出钢板桩回收利用。

施工时，前排桩、后排桩的嵌固入基坑底以下深度不小于基坑深度的0.6倍；后排桩桩顶低于前排桩顶1.0-4.0m。

Claims (8)

1.一种h形双排钢板桩支护结构，包括前排桩、后排桩和横梁，其特征在于：所述前排桩和后排桩为两排平行对称布置的由相互咬合连接的U形钢板桩构成的连续桩墙，后排桩的桩顶低于前排桩的桩顶；所述前排桩和后排桩桩顶之间采用横梁垂直连接。

2.根据权利要求1所述的h形双排钢板桩支护结构，其特征在于：所述U形钢板桩两端设有锁口，相邻U形钢板桩的锁口相互咬合连接。

3.根据权利要求2所述的h形双排钢板桩支护结构，其特征在于：所述前排桩和后排桩的排距为1.0-6.0m，后排桩的桩顶比前排桩桩顶低1.0-4.0m。

4.根据权利要求3所述的h形双排钢板桩支护结构，其特征在于：所述前排桩和后排桩之间每间隔一根或两根U形钢板桩采用横梁垂直连接后排桩桩顶和前排桩。

5.根据权利要求4所述的h形双排钢板桩支护结构，其特征在于：所述横梁为工字钢，其抗弯刚度和钢板桩相同。

6.根据权利要求5所述的h形双排钢板桩支护结构，其特征在于：所述工字钢两端焊接带螺栓孔的钢板。

7.根据权利要求6所述的h形双排钢板桩支护结构，其特征在于：所述工字钢通过螺栓孔和螺栓将后排桩桩顶和前排桩连接。

8.根据权利要求7所述的h形双排钢板桩支护结构，其特征在于：所述横梁上方铺设加筋土，加筋土为回填在横梁上方的采用素土分层回填至地面并经分层压实且分层铺设有土工格栅加筋的回填土体，每层0.5m。

Images