CN216973423U - 一种抗变形基坑支护桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种抗变形基坑支护桩，支护桩包括支护桩本体、钢筋笼以及预应力钢绞线组件，钢筋笼包括从内到外依次设置的加紧箍、纵筋以及螺旋箍；预应力钢绞线组件包括预应力钢绞线、二加强螺旋筋、二承压板、挤压套以及锚具，预应力钢绞线位于加紧箍和螺旋箍之间；预应力钢绞线的下端从上到下依次固定设置有加强螺旋筋、承压板和挤压套，预应力钢绞线的上端穿过梁冠并延伸出冠梁上表面；预应力钢绞线上端的加强螺旋筋位于冠梁内部，承压板和锚具则位于冠梁上表面。本实用新型可有效降低支护桩的变形量和桩身弯矩，可在基本不增加工期和造价的前提下，有效减小基坑围护结构变形程度，并确保基坑周边环境的安全。

Description

一种抗变形基坑支护桩

【技术领域】

本实用新型涉及岩土地基基础领域，具体涉及一种抗变形基坑支护桩。

【背景技术】

地下空间的开发建设不仅为基坑工程技术的发展带来了前所未有的机遇，更对工程技术人员提出了许多重要的工程难题与挑战，其中基坑的安全与环境影响控制问题已成为了深基坑技术发展所必需面临的一个重要课题。

由于深基坑工程常位于繁华市中心，周边环境复杂，邻近道路、建筑物及各类地下管线密布，施工场地狭小，使得深基坑设计与施工的难度显著增大，基坑安全控制及周边环境的保护需从深基坑工程的各个环节予以控制。常规的基坑变形控制主要通过增强围护桩、支撑(锚)体系的刚度等措施来提高抗变形能力，然而不论是增大围护桩桩径，或者增强支撑(锚)刚度或增加支撑(锚)道数，均将较大幅度提高支护体系的造价，且常因造价、工期等因素无法有效实施。

(1)围护桩(墙)刚度增强：该方法可以通过加大围护桩桩径、围护墙厚度、减小围护桩间距等方式实现，通过提高围护桩(墙)的刚度来增强围护结构的抗变形能力，可有效减小围护结构的变形，但也在一定程度上加大了围护结构的造价。

(2)支撑(锚)体系刚度增强：该方法可通过增大支撑(锚)截面尺寸、加密支撑(锚)杆件、增加支撑(锚)道数等方式实现，可有效地提高了支撑体系刚度，减小围护结构的变形，但该方式也将在较大程度上增加围护结构造价。

因此，除了采取上述措施外，针对围护结构采取有效、合理且经济的变形控制措施时有必要的。

【发明内容】

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种抗变形基坑支护桩，该结构可有效降低支护桩的变形量和桩身弯矩，可在基本不增加工期和造价的前提下，有效减小基坑围护结构的变形，并确保基坑周边环境的安全。

本实用新型是这样实现的：

一种抗变形基坑支护桩，所述支护桩包括支护桩本体、钢筋笼以及预应力钢绞线组件，所述支护桩本体顶部固定连接有冠梁，所述钢筋笼埋设在所述支护桩本体内；

所述钢筋笼包括加紧箍、纵筋以及螺旋箍，所述加紧箍、纵筋以及螺旋箍从内到外依次设置；

所述预应力钢绞线组件包括预应力钢绞线、二加强螺旋筋、二承压板、挤压套以及锚具，所述预应力钢绞线设置在支护桩本体内，且所述预应力钢绞线位于所述加紧箍和螺旋箍之间，各所述预应力钢绞线之间等间距设置；所述预应力钢绞线的下端从上到下依次固定设置有加强螺旋筋、承压板和挤压套，所述预应力钢绞线的上端穿过梁冠并延伸出冠梁上表面，所述预应力钢绞线的上端从下到上依次设置有加强螺旋筋、承压板和锚具；

所述预应力钢绞线上端的加强螺旋筋位于冠梁内部，承压板和锚具则位于冠梁上表面。

进一步地，所述预应力钢绞线埋设在所述支护桩本体的一侧。

进一步地，所述预应力钢绞线埋设在所述支护桩本体面向基坑开挖面的90°范围内或面向迎土面的90°范围内。

进一步地，各所述预应力钢绞线的下端承压板位于所述支护桩本体的反弯点处。

进一步地，各所述预应力钢绞线间的距离为50-300mm，且各所述预应力钢绞线与所述支护桩本体边缘的距离不小于30mm。

进一步地，所述锚具为夹片式锚具。

本实用新型具有如下优点：

(1)减小支护桩变形：通过在支护桩钢筋笼中预埋预应力钢绞线，并通过提前张拉，可减小支护桩的变形，减小幅度可达20％～40％，有效提高其抵抗变形的能力，具体变形控制效果应根据基坑开挖深度、支护桩桩径及地质情况进行计算。

(2)减小支护桩内力：通过对钢筋笼中预埋预应力钢绞线的预应力的施加，支护桩的弯矩降低20％～50％，可有效减小支护桩的纵向受力钢筋配筋率，可减小钢筋的用钢量，降低工程造价，内力减小幅度具体应根据基坑开挖深度、支护桩桩径及地质情况进行计算。

总之，相比于现有技术，本实用新型可有效降低支护桩的变形幅度达20％～40％，降低支护桩的桩身弯矩达20％～50％，可在基本不增加工期和造价的前提下，有效减小基坑围护结构变形程度，并确保基坑周边环境的安全。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一种抗变形基坑支护桩为单支点支护桩的主视图。

图2为本实用新型一种抗变形基坑支护桩为单支点支护桩的截面示意图。

图3为本实用新型一种抗变形基坑支护桩为悬臂式支护桩的主视图。

图4为本实用新型一种抗变形基坑支护桩为悬臂式支护桩的截面示意图。

【具体实施方式】

下面将结合附图1-4和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参阅图1-4，本实用新型涉及一种抗变形基坑支护桩，所述基坑支护桩包括支护桩本体1、钢筋笼2以及预应力钢绞线组件3，所述支护桩本体1顶部固定连接有冠梁4，所述钢筋笼2埋设在所述支护桩本体1内；

所述钢筋笼2包括加紧箍21、纵筋22以及螺旋箍23，所述加紧箍21、纵筋22以及螺旋箍23从内到外依次设置；

所述预应力钢绞线组件3包括预应力钢绞线31、二加强螺旋筋32、二承压板33、挤压套34以及锚具35，所述预应力钢绞线31设置在支护桩本体1内，且所述预应力钢绞线31位于所述加紧箍21和螺旋箍23之间，各所述预应力钢绞线31之间等间距设置；所述预应力钢绞线31的下端从上到下依次固定设置有加强螺旋筋32、承压板33和挤压套34，所述预应力钢绞线31的上端穿过梁冠4并延伸出冠梁4上表面，所述预应力钢绞线31的上端从下到上依次设置有加强螺旋筋32、承压板33和锚具35；

所述预应力钢绞线31上端的加强螺旋筋32位于冠梁4内部，承压板33和锚具35则位于冠梁4上表面。

在具体实施中，优选的一实施例：所述预应力钢绞线31埋设在所述支护桩本体1的一侧。

在具体实施中，优选的一实施例：所述预应力钢绞线31埋设在所述支护桩本体1面向基坑开挖面的90°范围内或面向迎土面的90°范围内。

在具体实施中，优选的一实施例：各所述预应力钢绞线31的下端承压板33位于所述支护桩本体1的反弯点10处。

在具体实施中，优选的一实施例：各所述预应力钢绞线31间的距离为50-300mm，且各所述预应力钢绞线31与所述支护桩本体1边缘的距离不小于30mm。

在具体实施中，优选的一实施例：所述锚具35为夹片式锚具。

本实用新型一种抗变形基坑支护桩的施工方法，步骤如下：

1)预应力钢绞线31的预埋：在支护桩1的钢筋笼2制作过程中，将预应力钢绞线31同步绑定在钢筋笼2内，且从上到下依次固定好所述预应力钢绞线31下端的加强螺旋筋32、承压板33和挤压套34，以及所述预应力钢绞线31上端的加强螺旋筋32；将钢筋笼2置于基坑中，并浇灌混凝土，形成支护桩；

2)预应力钢绞线张拉：在支护桩上方进行冠梁4的施工，待设计强度后进行预应力钢绞线31的张拉(单支点的需要冠梁和支撑施工并达到设计强度后再张拉)；张拉控制应力为0.7倍钢绞线抗拉强度标准值。

3)预应力钢绞线锁定：在张拉至控制应力后，利用承压板33和锚具35将预应力钢绞线31锁定在冠梁4的上表面；

4)基坑施工及监测：在预应力钢绞线31张拉锁定后，可进行后续的基坑施工工序；同时，支护桩应提前预埋测斜管及冠梁水平位移监测点，进行桩身水平位移及桩顶水平位移监测。

在本实用新型的一个实施例中，抗变形基坑支护桩的施工方法，步骤如下：

1)预应力钢绞线预埋：在支护桩的钢筋笼2制作过程中，将预应力钢绞线31同步绑定，钢绞线应采用无粘结高强度低松弛钢绞线，钢绞线型号及数量结合支护桩变形控制要求确定，预应力钢绞线31间的净间距不宜小于50mm，且不宜大于300mm，至支护桩桩边缘的净间距不宜小于30mm。

对于单支点支护桩，预应力钢绞线31布置在所述支护桩本体1面向基坑开挖面的90°范围内，即位于基坑内侧20的支护桩一侧，预应力钢绞线31底端位于支护桩的反弯点10处，详见图1，具体横截面布设位置如图2所示；

对于悬臂式支护桩，所述预应力钢绞线31埋设在所述支护桩本体1面向迎土面的90°范围内，即位于基坑外侧30的支护桩一侧，预应力钢绞线31全桩长布置，详见图3，具体横截面布设位置如图4所示。

2)预应力钢绞线张拉：在支护桩上方进行冠梁4等的施工，对于单支点支护桩，应在支撑或锚杆40养护完成后，冠梁4达到设计强度，且锚杆40张拉锁定后，进行预应力钢绞线31的张拉；对于悬臂式支护结构，应在冠梁4施工完成，并达到设计强度后进行预应力钢绞线31的张拉；张拉控制应力为0.7倍钢绞线抗拉强度标准值。

3)预应力钢绞线锁定：在张拉至控制应力后，利用承压板33和锚具35进行预应力钢绞线31的锁定，张拉端锚具采用夹片式锚具，预应力筋用锚具的性能应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2007的规定。

4)基坑施工及监测：在预应力钢绞线张拉锁定后，可进行后续的基坑施工工序；同时，支护桩应提前预埋测斜管及冠梁水平位移监测点，进行桩身水平位移及桩顶水平位移监测。

本实用新型具有以下优点：

(1)减小支护桩变形：通过在支护桩钢筋笼中预埋预应力钢绞线，并通过提前张拉，可减小支护桩的变形，减小幅度可达20％～40％，有效提高其抵抗变形的能力，具体变形控制效果应根据基坑开挖深度、支护桩桩径及地质情况进行计算。

(2)减小支护桩内力：通过对钢筋笼中预埋预应力钢绞线的预应力的施加，支护桩的弯矩降低20％～50％，可有效减小支护桩的纵向受力钢筋配筋率，可减小钢筋的用钢量，降低工程造价，内力减小幅度具体应根据基坑开挖深度、支护桩桩径及地质情况进行计算。

总之，相比于现有技术，本实用新型可有效降低支护桩的变形幅度达20％～40％，降低支护桩的桩身弯矩达20％～50％，可在基本不增加工期和造价的前提下，有效减小基坑围护结构变形程度，并确保基坑周边环境的安全。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种抗变形基坑支护桩，其特征在于：所述支护桩包括支护桩本体、钢筋笼以及预应力钢绞线组件，所述支护桩本体顶部固定连接有冠梁，所述钢筋笼埋设在所述支护桩本体内；

所述钢筋笼包括加紧箍、纵筋以及螺旋箍，所述加紧箍、纵筋以及螺旋箍从内到外依次设置；

所述预应力钢绞线组件包括预应力钢绞线、二加强螺旋筋、二承压板、挤压套以及锚具，所述预应力钢绞线设置在支护桩本体内，且所述预应力钢绞线位于所述加紧箍和螺旋箍之间，各所述预应力钢绞线之间等间距设置；所述预应力钢绞线的下端从上到下依次固定设置有加强螺旋筋、承压板和挤压套，所述预应力钢绞线的上端穿过梁冠并延伸出冠梁上表面，所述预应力钢绞线的上端从下到上依次设置有加强螺旋筋、承压板和锚具；

所述预应力钢绞线上端的加强螺旋筋位于冠梁内部，承压板和锚具则位于冠梁上表面。

2.根据权利要求1所述的一种抗变形基坑支护桩，其特征在于：所述预应力钢绞线埋设在所述支护桩本体的一侧。

3.根据权利要求2所述的一种抗变形基坑支护桩，其特征在于：所述预应力钢绞线埋设在所述支护桩本体面向基坑开挖面的90°范围内或面向迎土面的90°范围内。

4.根据权利要求1所述的一种抗变形基坑支护桩，其特征在于：各所述预应力钢绞线的下端承压板位于所述支护桩本体的反弯点处。

5.根据权利要求1所述的一种抗变形基坑支护桩，其特征在于：各所述预应力钢绞线间的距离为50-300mm，且各所述预应力钢绞线与所述支护桩本体边缘的距离不小于30mm。

6.根据权利要求1所述的一种抗变形基坑支护桩，其特征在于：所述锚具为夹片式锚具。

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