CN215053075U - 基坑支护体系的支撑立柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基坑支护体系的支撑立柱，它包括钢格构柱和预应力方桩，预应力方桩从该支撑立柱底端延伸至顶端，钢格构柱包覆在预应力方桩的上部和中部；钢格构柱的四根纵向角钢分别包覆在预应力方桩的四角，钢格构柱设有多层缀板，每层缀板为4块，上述4块缀板中每相互正对的两块为一组，每组的两块缀板经横向贯穿预应力方桩的至少一根对拉螺栓对拉固定，且每块缀板的两端将相邻的两个纵向角钢压紧在预应力方桩上。该基坑支护体系的支撑立柱刚度大，支承性能强，施工方便，不产生泥浆。

Description

基坑支护体系的支撑立柱

技术领域

本实用新型涉及建筑物基坑施工技术领域，具体讲是一种基坑支护体系中用于支承横向内支撑的纵向支撑立柱。

背景技术

为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全，需要在基坑内构建支护体系以起到支挡、加固和保护的作用。常见的基坑支护体系一般是在基坑边缘打下一圈钻孔灌注桩作为围护桩，并在各个围护桩顶部浇注一圈压顶梁，且在各个压顶梁之间浇注横向的内支撑；若有内支撑横向跨度较大，则需要从基坑底部竖直向上施工出一根纵向的支撑立柱以提供足够的支承，从而顶住横向内支撑防止其坍塌。

施工纵向支撑立柱的最初思路是从下往上浇注通长的钢筋混凝土立柱，但实际施工发现不可行。这是因为支撑立柱需要穿过基坑内地下室的混凝土底板，而混凝土底板是需要绑扎底板钢筋网的，而每根钢筋混凝土立柱的钢筋笼一般包括至少八根纵向主筋，立柱钢筋笼的纵向主筋过于密集，导致底板钢筋网的横向主筋根本无法穿过立柱钢筋笼的纵向主筋之间的间隙；而且立柱钢筋笼的纵向主筋是圆钢筋，难以焊接止水钢板，这样，立柱混凝土与底板混凝土间隙缺乏保护，地下水可能沿立柱与底板混凝土的间隙渗入底板上方的地下室。

所以，现有技术的支撑立柱多为下部的钻孔灌注桩和上部的钢格构柱的组合体，具体的讲，钢格构柱包括分居四角的四根纵向角钢和多层缀板，每层缀板为四块，每块缀板两端与相邻的两纵向角钢焊接；钢格构柱的下端插接在钻孔灌注桩的钢筋笼内且纵向角钢底端与钻孔灌注桩的钢筋笼焊接固定；施工时，先下钻成孔，直至下钻到支撑立柱的设计底标高，一般是底板以下30米左右，再将钢筋笼及与之焊接的钢格构柱一起下放至成孔中，再向成孔内灌注混凝土至地下室底板标高，此时，钢格构柱的下端锚固在下部的钻孔灌注桩内，而钢格构柱上端到达横向内支撑的底标高；接着在不同的压顶梁之间浇注横向内支撑，再下挖基坑至坑底，并绑扎底板钢筋网，该步骤中，由于钢格构柱的四根角钢之间间距足够大，能供底板钢筋网的横向主筋宽裕地穿过，待底板钢筋网绑扎完成后，浇捣底板混凝土。

上述现有技术的支撑立柱结构及施工方法，克服了通长的钢筋混凝土立柱的缺陷，但又产生了新的问题，该立柱结构下半部分的钻孔灌注桩施工，需要成孔并泥浆护壁、下放钢筋笼、灌注混凝土等，工序繁杂，费时费力，而且护壁泥浆会造成污染，不符合绿色施工理念。

也有人提出了预制式支撑立柱的方案，即上部为钢格构柱，下部为预应力方桩，钢格构柱底端设上法兰盘，上法兰盘下端焊接有插芯，预应力方桩顶面设有下法兰盘，下法兰盘中间镂空有盲孔，钢格构柱的插芯插入到预应力方桩的盲孔内，且两者经上下两个法兰盘焊接或螺接。该方案下部的预应力方桩是预制的，回避了在现场施工钻孔灌注桩的过程，自然也回避了钻孔灌注桩施工的缺陷；但该方案仍然存在明显的缺陷：即钢格构柱本身的刚度就小，与下方的预应力方桩的连接也仅仅依靠两个法兰盘焊接，连接部位比较薄弱，不符合强节点弱构件的理念，其整体在上部负载时容易倾斜、偏位，支承效果并不理想。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种刚度大，支承性能强，施工方便，不产生泥浆的基坑支护体系的支撑立柱。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种基坑支护体系的支撑立柱，它包括钢格构柱和预应力方桩，预应力方桩从该支撑立柱底端延伸至顶端，钢格构柱包覆在预应力方桩的上部和中部；钢格构柱的四根纵向角钢分别包覆在预应力方桩的四角，钢格构柱设有多层缀板，每层缀板为4块，上述4块缀板中每相互正对的两块为一组，每组的两块缀板经横向贯穿预应力方桩的至少一根对拉螺栓对拉固定，且每块缀板的两端将相邻的两个纵向角钢压紧在预应力方桩上。

采用以上结构的基坑支护体系的支撑立柱与现有技术相比，具有以下优点：

首先，上述支撑立柱是完全在工厂内预制成型的，工厂预制尺寸精度高，制备质量好；而且该支撑立柱在现场施工过程也方便快捷，只需要将该支撑立柱插打至设定的底标高即地下室底板以下30米左右，然后在支撑立柱顶端浇注横向内支撑，再下挖基坑至坑底，并将预应力方桩中与坑底同标高的桩段混凝土敲掉，再绑扎底板钢筋网，绑扎过程中由于敲掉混凝土后露出的四根纵向角钢彼此间距足够大，故确保底板钢筋网的横向主筋能充裕穿过而不与纵向角钢干涉阻碍；然后，再浇注底板混凝土即可；上述现场施工的过程完全避开了现有技术的支撑立柱下部钻孔灌注桩的施工过程，故简化了施工工序，加快了施工速度，且不产生护壁泥浆，绿色环保；还由于本申请的支撑立柱上部是预应力方桩外包钢格构柱的复合结构，且钢格构柱本身经对拉螺栓紧固在预应力方桩上，所以相比现有技术上部仅为空心的钢格构柱，本申请支撑立柱的刚度、强度、牢固度等力学性能优越，符合强节点弱构件理念，上部负载时不倾斜、不偏位，支承效果理想。

作为优选，预应力方桩与基坑地下室底板等高的桩段内预埋有两组用于对接底板钢筋网横向主筋的接驳钢筋，每组接驳钢筋的两端从预应力方桩的前后侧面或左右侧面伸出；由于接驳钢筋中段预埋在预应力方桩内而两端伸出预应力方桩的左右或前后侧面且接驳钢筋与地下室底板等高，这样，绑扎底板钢筋网时，无需敲掉预应力方桩与底板等高的桩段混凝土，而是直接将底板钢筋网的横向主筋与接驳钢筋端部搭接即可，故省略了现场敲混凝土的工序，避免敲混凝土对预应力方桩构成意外破坏。

作为进一步优选，接驳钢筋的两个端部均为螺杆段，每个端部的螺杆段上旋合有一个内螺纹套管，该内螺纹套管外端设有一个浆锚套管，接驳钢筋每端的浆锚套管内套合有与接驳钢筋该端对接的底板钢筋网的横向主筋，浆锚套管的内径为横向主筋直径的3～5倍，浆锚套管与横向主筋之间填充有砂浆；这样，将接驳钢筋一端与该端对应的底板钢筋网的横向主筋对接时，只需要将横向主筋的端部套入浆锚套管并注浆即可；该设计的最大亮点在于，实际施工中，接驳钢筋的端部与横向主筋之间难免存在偏差错动，很难正对，故利用内螺纹套管和浆锚套管连接过渡，接驳钢筋端部与内螺纹套管旋合，大尺寸的浆锚套管套住小尺寸的横向主筋并浆锚固定；这样，修正了实际施工中接驳钢筋与横向主筋之间的位置偏差，确保两者对接牢固。

作为另一种优选，该支撑立柱包括两块左右对称的内C形钢板和两块左右对称的外C形钢板，上述四块C形钢板位于地下室底板的高度范围内，两块外C形钢板闭合焊接成外矩形且外矩形的四个内角分别与四根纵向角钢的外表面焊接，两块内C形钢板闭合焊接成内矩形且内矩形的四个外角镂空有四个L形缺槽，每个L形缺槽与对应的一根纵向角钢内表面焊接，内矩形的四条外侧边分别与外矩形的四条内侧边焊接；这样，四块C形钢板分块焊接在四根角钢内外，能保证足够的焊缝长度，确保焊接牢固度，又由于四块C形钢板能共同焊接成一圈完整的止水钢板，且该圈止水钢板刚好留出了供四根纵向角钢穿过的四个L形缺槽，这样，既便于C形钢板与钢格构柱的焊接装配，能有效防止地下水沿纵向角钢与混凝土的间隙渗入底板上方的地下室；而且，上述四块C形钢板都是预先焊接并预埋在支撑立柱内的，无需现场拼装，装配率高，施工方便。

附图说明

图1是本实用新型基坑支护体系的支撑立柱实施例1的结构示意图。

图2是本实用新型基坑支护体系的支撑立柱实施例1敲掉预应力方桩与坑底同标高的桩段混凝土后的结构示意图。

图3是本实用新型基坑支护体系的支撑立柱实施例2的结构示意图。

图4是本实用新型基坑支护体系的支撑立柱实施例2的三根角钢和一圈止水钢板装配时的结构示意图。

图中所示1、钢格构柱，2、预应力方桩，3、纵向角钢，4、缀板，5、对拉螺栓，6、横向主筋，7、接驳钢筋，8、内螺纹套管，9、浆锚套管，10、内C形钢板，11、外C形钢板，12、L形缺槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型基坑支护体系的支撑立柱的实施例1，即本申请的基础实施例，它包括钢格构柱1和预应力方桩2。预应力方桩2从该支撑立柱底端延伸至顶端，钢格构柱1包覆在预应力方桩2的上部和中部；换句话说，预应力方桩2是通长桩体，顶端与基坑横向内支撑平齐，而底端位于基坑内地下室底板以下30米左右；而钢格构柱1顶端与预应力方桩2顶端平齐，钢格构柱1的底端位于底板下方2米以上。

钢格构柱1的四根纵向角钢3分别包覆在预应力方桩2的四角也就是四条侧棱边上；钢格构柱1设有多层缀板4，每层缀板4为4块，每层的4块缀板4中每相互正对的两块为一组，每组的两块缀板4经横向贯穿预应力方桩2混凝土的两根对拉螺栓5对拉固定，且每块缀板4的两端将相邻的两个纵向角钢3压紧在预应力方桩2上。

本实施例的支撑立柱的施工方式为，将该支撑立柱插打下沉至设定底标高，如地下室底板以下30米左右，然后在支撑立柱顶端浇注横向内支撑，再下挖基坑至坑底，并将预应力方桩2中与坑底同标高的桩段混凝土敲掉，再绑扎底板钢筋网，绑扎过程将底板钢筋网的横向主筋6穿过敲掉混凝土后露出的四根纵向角钢3的间隙，然后将由两块内C形钢板10和两块外C形钢板11共同构成的一圈止水钢板焊接在敲掉混凝土后漏出的四根纵向角钢3上，再浇注底板混凝土即可。

如图3、图4所示，本实用新型基坑支护体系的支撑立柱的实施例2，它与实施例1的区别如下。

预应力方桩2与基坑地下室底板等高的桩段内预埋有两组用于对接底板钢筋网横向主筋6的接驳钢筋7，每组接驳钢筋7的两端从预应力方桩2的前后侧面或左右侧面伸出。

更具体的说，接驳钢筋7的两个端部均为螺杆段，每个端部的螺杆段上旋合有一个内螺纹套管8，该内螺纹套管8外端设有一个浆锚套管9，接驳钢筋7每端的浆锚套管9内套合有与接驳钢筋7该端对接的底板钢筋网的横向主筋6，浆锚套管9的内径为横向主筋6直径的3～5倍，浆锚套管9与横向主筋6之间填充有砂浆。每个内螺纹套管8和位于该内螺纹套管8外端的浆锚套管9是一体铸造成型的。

该支撑立柱还包括两块左右对称的内C形钢板10和两块左右对称的外C形钢板11，上述四块C形钢板位于地下室底板的高度范围内，两块外C形钢板11闭合焊接成外矩形且外矩形的四个内角分别与四根纵向角钢3的外表面焊接，两块内C形钢板10闭合焊接成内矩形且内矩形的四个外角镂空有四个L形缺槽12，每个L形缺槽12与对应的一根纵向角钢3内表面焊接，内矩形的四条外侧边分别与外矩形的四条内侧边焊接。上述的两块内C形钢板10和两块外C形钢板11共同焊接成一圈环形的止水钢板，且该止水钢板的内侧预埋在预应力方桩2内。

Claims (4)

1.一种基坑支护体系的支撑立柱，它包括钢格构柱(1)和预应力方桩(2)，其特征在于：预应力方桩(2)从该支撑立柱底端延伸至顶端，钢格构柱(1)包覆在预应力方桩(2)的上部和中部；钢格构柱(1)的四根纵向角钢(3)分别包覆在预应力方桩(2)的四角，钢格构柱(1)设有多层缀板(4)，每层缀板(4)为4块，上述4块缀板(4)中每相互正对的两块为一组，每组的两块缀板(4)经横向贯穿预应力方桩(2)的至少一根对拉螺栓(5)对拉固定，且每块缀板(4)的两端将相邻的两个纵向角钢(3)压紧在预应力方桩(2)上。

2.根据权利要求1所述的基坑支护体系的支撑立柱，其特征在于：预应力方桩(2)与基坑地下室底板等高的桩段内预埋有两组用于对接底板钢筋网横向主筋(6)的接驳钢筋(7)，每组接驳钢筋(7)的两端从预应力方桩(2)的前后侧面或左右侧面伸出。

3.根据权利要求2所述的基坑支护体系的支撑立柱，其特征在于：接驳钢筋(7)的两个端部均为螺杆段，每个端部的螺杆段上旋合有一个内螺纹套管(8)，该内螺纹套管(8)外端设有一个浆锚套管(9)，接驳钢筋(7)每端的浆锚套管(9)内套合有与接驳钢筋(7)该端对接的底板钢筋网的横向主筋(6)，浆锚套管(9)的内径为横向主筋(6)直径的3～5倍，浆锚套管(9)与横向主筋(6)之间填充有砂浆。

4.根据权利要求1所述的基坑支护体系的支撑立柱，其特征在于：它包括两块左右对称的内C形钢板(10)和两块左右对称的外C形钢板(11)，上述四块C形钢板位于地下室底板的高度范围内，两块外C形钢板(11)闭合焊接成外矩形且外矩形的四个内角分别与四根纵向角钢(3)的外表面焊接，两块内C形钢板(10)闭合焊接成内矩形且内矩形的四个外角镂空有四个L形缺槽(12)，每个L形缺槽(12)与对应的一根纵向角钢(3)内表面焊接，内矩形的四条外侧边分别与外矩形的四条内侧边焊接。

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