CN216999747U - 一种用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构，旨在提供一种能够在基坑开挖前完成斜桩的施工，从而实现在保证基坑支撑稳定的情况下，一次性完成基坑挖土作业的用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构。它包括水泥土搅拌桩，水泥土搅拌桩位于基坑围护桩内侧的基坑土层中，水泥土搅拌桩呈倾斜分布，水泥土搅拌桩的下端往基坑中部倾斜；高压旋喷桩段，水泥土搅拌桩的一处或多处设有高压旋喷桩段，高压旋喷桩段位于基坑底标高的下方，高压旋喷桩段的外径大于水泥土搅拌桩的外径；型钢柱，型钢柱沿水泥土搅拌桩的倾斜方向插设在水泥土搅拌桩内，且型钢柱的顶部埋设在基坑围护桩上端的压顶梁内。

Description

一种用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构

技术领域

本实用新型涉及基坑围护领域，具体涉及一种用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构。

背景技术

目前的基坑支撑系统一般采用水平支撑梁进行支撑，对于大面积基坑来说，水平支撑梁的长度长，一方面使得水平支撑梁的造价高，另一方面，水平支撑梁横跨基坑，且需要在水平支撑梁的下方设置若干用于支撑水平支撑梁的立柱，其占用空间大，不利于挖土和基坑主体结构作业。

为了解决基坑支撑系统采用水平支撑梁进行支撑存在的上述不足，目前一些基坑会采用斜支撑，斜支撑虽然可以有效解决水平支撑存在的占用空间大，不利于挖土和基坑主体结构作业的问题；但目前的斜支撑不能够在基坑开挖前施工，需要先施工基坑围护桩与压顶梁；接着采用盆式开挖，即先挖掉基坑中部的土，基坑边要预留大面积的反压土抵挡土压力，然后浇筑基坑中大底板；再接着，在基坑中大底板浇筑完成后，才能够架设斜支撑，然后才能够将斜支撑下方的基坑边的预留土挖除。如此，在基坑挖土作业进行到一定过程中，需要停止挖土作业，再次进行斜支撑的施工架设，然后再次进行挖土作业，这个过程中需要涉及到各种施工设备的调度以及不同操作工人的安排，会延长施工周期；而且在斜支撑承受的土压力将直接传递到基坑的大底板上，容易造成大底板开裂等问题；并且在挖基坑边的预留土的过程中，挖机和土方车不可避免的要从已施工完毕的坑中结构大底板上碾压，造成已完工区域的破损。另一方面，基坑挖土作业过程中，要注意基坑边要预留的土层，一旦基坑边要预留的土层被挖掘过多，则可能导致基坑围护桩在外围土压力的作用下，出现弯曲、裂痕，甚至断裂的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供一种能够在基坑开挖前完成斜桩的施工，并且斜桩承载力好，从而实现在保证基坑支撑稳定的情况下，一次性完成基坑挖土作业，以优化基坑开挖施工工艺步骤，加快基坑开挖施工周期的用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构。

本实用新型的技术方案是：

一种用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构，包括：

水泥土搅拌桩，水泥土搅拌桩位于基坑围护桩内侧的基坑土层中，水泥土搅拌桩呈倾斜分布，水泥土搅拌桩的下端往基坑中部倾斜；

高压旋喷桩段，水泥土搅拌桩的一处或多处设有所述的高压旋喷桩段，且高压旋喷桩段位于基坑底标高的下方，高压旋喷桩段与水泥土搅拌桩平行分布或同轴分布，高压旋喷桩段的外径大于水泥土搅拌桩的外径；

型钢柱，型钢柱沿水泥土搅拌桩的倾斜方向插设在水泥土搅拌桩内，且型钢柱的顶部埋设在基坑围护桩上端的压顶梁内，以使基坑围护桩上端、型钢柱上端与压顶梁连为一体。

本方案的用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构由水泥土搅拌桩、高压旋喷桩段及型钢柱组成，如此，可以实现在基坑开挖前，在围护桩内侧的基坑土层中直接施工倾斜分布的水泥土搅拌桩，接着，采用高压旋喷桩机，在水泥土搅拌桩的设定标高处施工形成高压旋喷桩段，高压旋喷桩段是采用水泥浆喷入土层形成的水泥加固体，其整体硬度较水泥土搅拌桩高，且外径大于水泥土搅拌桩，能够有效提高斜桩的抗压承载力；再接着，在水泥土搅拌桩内插入型钢柱形成斜桩（水泥土搅拌桩的施工一方面可以有利于型钢柱的插入，另一方面，在水泥土搅拌桩和高压旋喷桩段硬化后可以有效提高斜桩与周围土层的结合力，并且型钢柱锚固在水泥土搅拌桩和高压旋喷桩段内，能够有效提高斜桩的抗压承载力），并通过压顶梁将基坑围护桩的上端与斜桩的上端连为一体，从而实现在基坑开挖前完成斜桩的施工，并使压顶梁、基坑围护桩的上端与斜桩的上端连为一体，以保证基坑支撑稳定；并且在基坑开挖至基坑底标高后，斜桩下部仍旧斜向锚固在基坑底，以保证基坑支撑稳定；因而，此后可以在保证基坑支撑稳定的情况下，一次性完成基坑挖土作业，然后施工基坑的结构大底板，无需分步开挖，无需在基坑边预留大面积的反压土抵挡土压力，可以优化基坑开挖施工工艺步骤，加快基坑开挖施工周期；同时也不存在挖机和土方车不可避免的要从已施工完毕的基坑结构大底板上碾压，造成已完工区域破损的问题。

作为优选，型钢柱上设有一块压力分散片或者多块沿型钢柱长度方向依次分布的压力分散片。压力分散片可以有效增强型钢柱在水泥土搅拌桩和高压旋喷桩段内的锚固作用，进而提高斜桩的锚固作用。

作为优选，压力分散片与型钢柱之间设有加强肋板。如此可以提高压力分散片的强度，进而保证压力分散片所起的锚固作用。

作为优选，型钢柱为H型钢，所述压力分散片位于型钢柱的两翼缘板之间，且压力分散片与型钢柱的两翼缘板和腹板焊接相连。如此，可以进一步提高压力分散片与的连接强度，以保证压力分散片所起的锚固作用。

作为优选，高压旋喷桩段内分布有所述的压力分散片。

作为优选，压力分散片位于基坑底标高的下方。如此，在基坑开挖至基坑底标高后，可以保证斜桩下部仍旧稳定的锚固在基坑底。

作为优选，压力分散片与型钢柱的长度方向相垂直。如此有利于提高压力分散片所起的锚固作用。

作为优选，型钢柱穿过高压旋喷桩段。

作为优选，水泥土搅拌桩的上端靠近基坑围护桩的上端或与基坑围护桩的上端相交。

作为优选，高压旋喷桩段为一段或多段，且多段高压旋喷桩段沿水泥土搅拌桩的轴心自下而上依次分布。如此，有利于提高斜桩的抗压承载力。

本实用新型的有益效果是：能够在基坑开挖前完成斜桩的施工，并且斜桩承载力好，从而实现在保证基坑支撑稳定的情况下，一次性完成基坑挖土作业，以优化基坑开挖施工工艺步骤，加快基坑开挖施工周期。

附图说明

图1是本实用新型的用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构在基坑开挖前的一种结构示意图。

图2是本实用新型的型钢柱的一种横截面结构示意图。

图3是本实用新型的用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构在基坑开挖至基坑底标高后的一种结构示意图。

图中：

基坑围护桩1；

水泥土搅拌桩2.1，高压旋喷桩段2.2，型钢柱2.3，压力分散片2.4，加强肋板2.5；

压顶梁3。

具体实施方式

具体实施例一：如图1 、图2、图3所示，一种用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构，包括水泥土搅拌桩2.1、高压旋喷桩段2.2及型钢柱2.3。水泥土搅拌桩2.1位于基坑围护桩1内侧的基坑土层中，水泥土搅拌桩呈倾斜分布，水泥土搅拌桩的上端靠近基坑围护桩的上端或与基坑围护桩的上端相交，水泥土搅拌桩的下端往基坑中部倾斜。

水泥土搅拌桩的一处或多处设有所述的高压旋喷桩段2.2，且高压旋喷桩段位于基坑底标高的下方。高压旋喷桩段与水泥土搅拌桩平行分布或同轴分布，且高压旋喷桩段的外径大于水泥土搅拌桩的外径。型钢柱2.3沿水泥土搅拌桩的倾斜方向插设在水泥土搅拌桩内，且型钢柱的顶部埋设在基坑围护桩上端的压顶梁3内，以使基坑围护桩上端、型钢柱上端与压顶梁连为一体。型钢柱的倾斜角度与水泥土搅拌桩的倾斜角度一致。

本实施例的组合式基坑斜桩结构由水泥土搅拌桩、高压旋喷桩段及型钢柱组成，如此，可以实现在基坑开挖前，在围护桩内侧的基坑土层中直接施工倾斜分布的水泥土搅拌桩，接着，采用高压旋喷桩机，在水泥土搅拌桩的设定标高处施工形成高压旋喷桩段，高压旋喷桩段是采用水泥浆喷入土层形成的水泥加固体，其整体硬度较水泥土搅拌桩高，且外径大于水泥土搅拌桩，能够有效提高斜桩的抗压承载力；再接着，在水泥土搅拌桩内插入型钢柱形成斜桩（水泥土搅拌桩的施工一方面可以有利于型钢柱的插入，另一方面，在水泥土搅拌桩和高压旋喷桩段硬化后可以有效提高斜桩与周围土层的结合力，并且型钢柱锚固在水泥土搅拌桩和高压旋喷桩段内，能够有效提高斜桩的抗压承载力），并通过压顶梁将基坑围护桩的上端与斜桩的上端连为一体，从而实现在基坑开挖前完成斜桩的施工，并使压顶梁、基坑围护桩的上端与斜桩的上端连为一体，以保证基坑支撑稳定；并且在基坑开挖至基坑底标高后，斜桩下部仍旧斜向锚固在基坑底，以保证基坑支撑稳定；因而，此后可以在保证基坑支撑稳定的情况下，一次性完成基坑挖土作业，然后施工基坑的结构大底板，无需分步开挖，无需在基坑边预留大面积的反压土抵挡土压力，可以优化基坑开挖施工工艺步骤，加快基坑开挖施工周期；同时也不存在挖机和土方车不可避免的要从已施工完毕的基坑结构大底板上碾压，造成已完工区域破损的问题。

具体的，基坑围护桩由若干依次咬合连接的搅拌桩形成，压顶梁采用混凝土浇筑而成，压顶梁将构成基坑围护桩的各搅拌桩的上端连为一体。本实施例中，水泥土搅拌桩的顶部也埋设在基坑围护桩上端的压顶梁内。

高压旋喷桩段为采用水泥浆喷入水泥土搅拌桩和水泥土搅拌桩周围土层内形成的水泥加固体。具体的，高压旋喷桩段采用高压旋喷桩机施工，在水泥土搅拌桩硬化之前，将高压旋喷桩机的旋喷钻杆沿水泥土搅拌桩的倾斜方向钻入水泥土搅拌桩内，在水泥土搅拌桩的设定标高处施工形成高压旋喷桩段。本实施例中，型钢柱穿过高压旋喷桩段。

本实施例中，高压旋喷桩段2.2为多段，多段高压旋喷桩段沿水泥土搅拌桩的轴心自下而上依次分布。具体的，高压旋喷桩段为上下分布的两段，其中下段高压旋喷桩段位于水泥土搅拌桩的底部，上段高压旋喷桩段位于下段高压旋喷桩段与基坑底标高之间。

进一步的，水泥土搅拌桩的倾斜角度为40-75度，例如，水泥土搅拌桩的倾斜角度为60度。水泥土搅拌桩的倾斜角度是指水泥土搅拌桩与水平面之间的夹角。

进一步的，型钢柱为H型钢或圆形钢管或方形钢管，本实施例中，型钢柱为H型钢。

进一步的，如图1 、图2所示，型钢柱上设有一块压力分散片或者多块沿型钢柱长度方向依次分布的压力分散片2.4。本实施例中，压力分散片与型钢柱的长度方向相垂直。压力分散片可以有效增强型钢柱在水泥土搅拌桩和高压旋喷桩段内的锚固作用，进而提高斜桩的锚固作用。

压力分散片与型钢柱之间设有加强肋板2.5。如此可以提高压力分散片的强度，进而保证压力分散片所起的锚固作用。

型钢柱为H型钢，压力分散片位于型钢柱的两翼缘板之间，且压力分散片与型钢柱的两翼缘板和腹板焊接相连。如此，可以进一步提高压力分散片与的连接强度，以保证压力分散片所起的锚固作用。

进一步的，如图1所示，高压旋喷桩段内分布有所述的压力分散片。压力分散片位于基坑底标高的下方。如此，在基坑开挖至基坑底标高后，可以保证斜桩下部仍旧稳定的锚固在基坑底。

本实施例中的一种用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构的施工方法如下，

A，水泥土搅拌桩施工，在基坑围护桩施工完成，并在基坑开挖前，在基坑围护桩1内侧的基坑土层中施工倾斜分布的水泥土搅拌桩2.1，该水泥土搅拌桩的上端靠近基坑围护桩的上端或与基坑围护桩的上端相交，水泥土搅拌桩的下端往基坑中部倾斜，水泥土搅拌桩的下端位于基坑底标高的下方。

B，采用高压旋喷桩机施工高压旋喷桩段，在水泥土搅拌桩硬化之前，将高压旋喷桩机的旋喷钻杆沿水泥土搅拌桩的倾斜方向钻入水泥土搅拌桩内，在水泥土搅拌桩的设定标高处施工形成高压旋喷桩段2.2，高压旋喷桩段位于基坑底标高的下方,且高压旋喷桩段的外径大于水泥土搅拌桩的外径。

C，在水泥土搅拌桩和高压旋喷桩段硬化之前，沿水泥土搅拌桩的倾斜方向，在水泥土搅拌桩内插入倾斜分布的型钢柱2.3。本实施例中，型钢柱的插入角度与水泥土搅拌桩的倾斜角度一致。

D，压顶梁施工，在基坑开挖前，沿基坑围护桩的上端浇筑混凝土形成压顶梁3，型钢柱的顶部浇筑在压顶梁内，以使基坑围护桩的上端与斜桩的上端通过压顶梁连为一体。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构，其特征在于，包括：

水泥土搅拌桩，水泥土搅拌桩位于基坑围护桩内侧的基坑土层中，水泥土搅拌桩呈倾斜分布，水泥土搅拌桩的下端往基坑中部倾斜；

高压旋喷桩段，水泥土搅拌桩的一处或多处设有所述的高压旋喷桩段，且高压旋喷桩段位于基坑底标高的下方，高压旋喷桩段与水泥土搅拌桩平行分布或同轴分布，高压旋喷桩段的外径大于水泥土搅拌桩的外径；

型钢柱，型钢柱沿水泥土搅拌桩的倾斜方向插设在水泥土搅拌桩内，且型钢柱的顶部埋设在基坑围护桩上端的压顶梁内，以使基坑围护桩上端、型钢柱上端与压顶梁连为一体。

2.根据权利要求1所述的一种用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构，其特征在于，所述型钢柱上设有一块压力分散片或者多块沿型钢柱长度方向依次分布的压力分散片。

3.根据权利要求2所述的一种用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构，其特征在于，所述压力分散片与型钢柱之间设有加强肋板。

4.根据权利要求2或3所述的一种用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构，其特征在于，所述型钢柱为H型钢，所述压力分散片位于型钢柱的两翼缘板之间，且压力分散片与型钢柱的两翼缘板和腹板焊接相连。

5.根据权利要求2或3所述的一种用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构，其特征在于，所述高压旋喷桩段内分布有所述的压力分散片。

6.根据权利要求2或3所述的一种用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构，其特征在于，所述压力分散片位于基坑底标高的下方。

7.根据权利要求2或3所述的一种用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构，其特征在于，所述压力分散片与型钢柱的长度方向相垂直。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构，其特征在于，所述型钢柱穿过高压旋喷桩段。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构，其特征在于，所述水泥土搅拌桩的上端靠近基坑围护桩的上端或与基坑围护桩的上端相交。

10.根据权利要求1或2或3所述的一种用于支撑基坑的组合式基坑斜桩结构，其特征在于，所述高压旋喷桩段为一段或多段，且多段高压旋喷桩段沿水泥土搅拌桩的轴心自下而上依次分布。

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