CN217419702U - 一种局部加肋锁扣钢管桩围护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种局部加肋锁扣钢管桩围护结构，包括设置在基坑各拐角位置的加肋锁扣钢管桩组件，以及连续排布在各相邻加肋锁扣钢管桩组件之间的无肋锁扣钢管桩组件，二者通过锁扣连接；加肋锁扣钢管桩组件包括至少一个第一钢管桩，第一钢管桩包括第一主钢管和设置在第一主钢管内的加强肋；锁扣钢管桩组件沿内侧壁设有连系梁。本实用新型通过设置局部加强的加肋锁扣钢管桩围护结构形式，并且在各边锁扣钢管桩内侧设置连系梁，提高结构的整体刚度和稳定性，对软弱地质及浅滩河道的桥梁承台基坑抵抗水土压力作用有更好的效果，可大大简化内支撑体系。

Description

一种局部加肋锁扣钢管桩围护结构

技术领域

本实用新型涉及基坑工程技术领域，特别是涉及一种局部加肋锁扣钢管桩围护结构。

背景技术

随着城市建设不断发展，桥梁工程大量涌现，地下空间也随之被不断的开发利用，水下深基础的支护与施工，成为当前桥梁基坑工程的热点和难点。其中锁扣钢管桩围堰因施工周期短、结构简单、适用性强、材料可周转使用、安全可靠等一系列显著优点，而成为桥梁承台基坑支护的重要结构形式。

而目前针对锁扣钢管桩围堰研究更多的是锁扣形式的创新，来达到更好的止水效果。而桥梁承台基坑多涉及水下作业，尤其对于河深不大、软弱地层的承台基坑围堰进行支护时，往往对支护结构自身刚度要求较高。而在锁扣钢管桩自身结构刚度方面通常通过增加钢管桩桩径及壁厚来实现，导致施工材料成本的增加，同时结构自重的增加也会导致运输成本及加工费用。而且钢管桩围堰结构通常会设置多道内支撑或者外拉锚杆，在一定程度上缩减了工作面的空间以及增加了施工周期。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种局部加肋锁扣钢管桩围护结构，以解决现有的锁扣钢管桩围堰的整体刚度和经济性不能兼并的技术问题，能更好的用于河深不大、软弱地层的桥梁承台基坑，以及大大简化承台基坑围堰的内支撑体系，具有更好的应用性和经济性。

本实用新型提出一种局部加肋锁扣钢管桩围护结构，包括设置在基坑各拐角位置的加肋锁扣钢管桩组件，以及连续排布在各相邻所述加肋锁扣钢管桩组件之间的无肋锁扣钢管桩组件，所述加肋锁扣钢管桩组件与所述无肋锁扣钢管桩组件通过锁扣连接；

所述加肋锁扣钢管桩组件包括至少一个第一钢管桩，所述第一钢管桩包括第一主钢管和设置在所述第一主钢管内的加强肋；

所述加肋锁扣钢管桩组件和所述无肋锁扣钢管桩组件沿内侧壁设有连系梁。

根据本实用新型提出的局部加肋锁扣钢管桩围护结构，具有以下有益效果：本实用新型通过设置局部加强的加肋锁扣钢管桩围护结构形式，并且在各边锁扣钢管桩内侧设置连系梁，提高结构的整体刚度和稳定性，对软弱地质及浅滩河道的桥梁承台基坑抵抗水土压力作用有更好的效果。同时对于常见非大型桥梁承台基坑，可在基坑局部加肋锁扣钢管桩范围内不设置内支撑和锚杆，增大基坑开挖工作面空间和加快施工进度。

另外，根据本实用新型提供的局部加肋锁扣钢管桩围护结构，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述加强肋包括横向肋和纵向肋，所述横向肋的中部与所述纵向肋的中部垂直连接，所述加强肋的端部与所述第一主钢管的内侧焊接。

进一步地，所述第一主钢管的外侧设有第一C型锁扣管和第一O型锁扣管；

所述无肋锁扣钢管桩组件包括至少一个第二钢管桩，所述第二钢管桩包括第二主钢管和设置在所述第二主钢管两端的第二C型锁扣管和第二O型锁扣管；

所述第一O型锁扣管与所述第二C型锁扣管相适配，且所述第一O型锁扣管插入所述第二C型锁扣管内形成C-O型咬合口；

或者，所述第一C型锁扣管与所述第二O型锁扣管相适配，且所述第二O型锁扣管插入所述第一C型锁扣管内形成C-O型咬合口。

进一步地，每一所述加肋锁扣钢管桩组件布置的范围为所述基坑各边长度的1/4-1/3；

所述第一钢管桩至少设有两个，一所述第一钢管桩的第一O型锁扣管插入另一所述第一钢管桩的第一C型锁扣管形成C-O型咬合口。

进一步地，所述第二钢管桩至少设有两个，一所述第二钢管桩的第二O型锁扣管插入另一所述第二钢管桩的第二C型锁扣管形成C-O型咬合口。

进一步地，所述加肋锁扣钢管桩组件和所述无肋锁扣钢管桩组件沿所述基坑呈中心对称布置。

进一步地，相对的所述连系梁之间设有横向对撑，所述横向对撑的两端分别与所述连系梁的中部连接。

进一步地，所述加肋锁扣钢管桩组件包括大于1且奇数个的第一钢管桩，所述第一钢管桩沿着所述基坑的角平分线相互对称。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例的局部加肋锁扣钢管桩围护结构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的无肋锁扣钢管桩组件的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的加肋锁扣钢管桩标准桩的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的加肋锁扣钢管桩角桩的结构示意图；

附图标号：

100、钢管桩围护结构；

10、加肋锁扣钢管桩组件；11、加肋锁扣钢管桩角桩；12、加肋锁扣钢管桩标准桩；

13、第一钢管桩；131、第一主钢管；132、加强肋；14、第一C型锁扣管；15、第一O型锁扣管；

20、无肋锁扣钢管桩组件；21、第二钢管桩；211、第二主钢管；22、第二C型锁扣管；23、第二O型锁扣管；

30、连系梁；40、横向对撑；50、牛腿；60、角焊缝。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

请参照图1所示，本实用新型提出一种局部加肋锁扣钢管桩围护结构100，包括设置在基坑各拐角位置的加肋锁扣钢管桩组件10，以及连续排布在各相邻所述加肋锁扣钢管桩组件10之间的无肋锁扣钢管桩组件20，所述加肋锁扣钢管桩组件10与所述无肋锁扣钢管桩组件20通过锁扣连接；

所述加肋锁扣钢管桩组件10包括至少一个第一钢管桩13，所述第一钢管桩13包括第一主钢管131和设置在所述第一主钢管131内的加强肋132；

所述加肋锁扣钢管桩组件10和所述无肋锁扣钢管桩组件20沿内侧壁设有连系梁30。

请参照图1所示，根据设计图放样出围堰中心线，沿中心线使用振动锤插打定位钢护筒，使用旋挖钻在钢护筒内施钻引孔至设计标高，锁扣钢管桩采用履带吊配合振动锤进行插打。加肋锁扣钢管桩组件10按照布置的位置和功能不同分为设置在基坑拐角位置的加肋锁扣钢管桩角桩11和设置在各边的加肋锁扣钢管桩标准桩12，插打顺序按桥梁承台基坑围堰四个加肋锁扣钢管桩角桩11为起始点多点同步进行，再依次连续插打加肋锁扣钢管桩标准桩12以及无肋锁扣钢管桩直至入土深度达到设计要求，围堰四角处设置合龙口。在插打基坑围堰加肋锁扣钢管桩角桩11之前，需进行导向牛腿50和定位架的安装。利用钻孔平台周边钢管桩焊接导向牛腿50，并根据钢管桩结构焊接定位架，首根锁扣钢管桩就顺着定位导向架往下插打。钢管桩在插打过程中，用全站仪进行插打全过程监测控制，以确保钢管桩打入位置正确，确保垂直度满足设计要求。

所有锁扣钢管桩插打施工至围堰初步合拢后，安装连系梁30。为提高安装效率，每一道围连系梁30在后场加工成整体，锁扣钢管桩打设完成后，在围堰内部先将围檩及支撑安装标高定位，随后整体直接下放到围堰内。连系梁30采用工字钢牛腿50将其支撑于各边锁扣钢管桩围护结构内侧。可以理解的，设置多道连系梁30不仅能约束住整个围护结构的平面形状，同时增加围护结构的整体刚度，来更好的抵抗水土压力作用。

根据本实用新型提出的局部加肋锁扣钢管桩围护结构，具有以下有益效果：本实用新型通过设置局部加强的加肋锁扣钢管桩围护结构形式，并且在各边锁扣钢管桩内侧设置连系梁30，提高结构的整体刚度和稳定性，对软弱地质及浅滩河道的桥梁承台基坑抵抗水土压力作用有更好的效果。同时对于常见非大型桥梁承台基坑，可在基坑局部加肋锁扣钢管桩范围内不设置内支撑和锚杆，增大基坑开挖工作面空间和加快施工进度。

在本实施例中，所述加强肋132包括横向肋和纵向肋，所述横向肋的中部与所述纵向肋的中部垂直连接，所述加强肋132的端部与所述第一主钢管131的内侧焊接。所述加肋锁扣钢管桩采用十字形纵向肋，通过角焊缝60通常焊接于主钢管内侧。通过在钢管桩与基坑开挖垂直方向加肋，来提高钢管桩单体的侧向抗弯刚度。

请参照图2～图4所示，所述第一主钢管131的外侧设有第一C型锁扣管14和第一O型锁扣管15；

请参照图4所示，在本实施例中，加肋锁扣钢管桩角桩11的第一C型锁扣管14和第一O型锁扣管15呈45度，加肋锁扣钢管桩标准桩12的第一C型锁扣管14和第一O型锁扣管15分布在两端；

所述无肋锁扣钢管桩组件20包括至少一个第二钢管桩21，所述第二钢管桩21包括第二主钢管211和设置在所述第二主钢管211两端的第二C型锁扣管22和第二O型锁扣管23；

所述第一O型锁扣管15与所述第二C型锁扣管22相适配，且所述第一O型锁扣管15插入所述第二C型锁扣管22内形成C-O型咬合口；

或者，所述第一C型锁扣管14与所述第二O型锁扣管23相适配，且所述第二O型锁扣管23插入所述第一C型锁扣管14内形成C-O型咬合口。

可以理解的，C型锁扣管外侧开槽口便于O型锁扣管插入，整体形成C-O型咬合口锁扣钢管桩围护结构。C-O型锁扣钢管桩围堰截面刚度大、抗弯性能好、抗渗性能好，适应性广，可适用于河床起伏较大、土压力不平衡、工程地质条件复杂(比如软弱地质及浅滩河道、水下有密集孤石、片石堆积等障碍)深水桥梁基础的施工。

所述加肋锁扣钢管桩组件10包括大于1且奇数个的第一钢管桩13，所述第一钢管桩13沿着所述基坑的角平分线相互对称，所述加肋锁扣钢管桩组件10和所述无肋锁扣钢管桩组件20沿所述基坑呈中心对称布置。

在本实施例中，每一所述加肋锁扣钢管桩组件10布置的范围为所述基坑各边长度的1/4-1/3；

所述第一钢管桩13至少设有两个，一所述第一钢管桩13的第一O型锁扣管15插入另一所述第一钢管桩13的第一C型锁扣管14形成C-O型咬合口。

具体的，所述第二钢管桩21至少设有两个，一所述第二钢管桩21的第二O型锁扣管23插入另一所述第二钢管桩21的第二C型锁扣管22形成C-O型咬合口。

可以理解的，对于整个围护结构来说，在桥梁承台矩形基坑各边长度的1/4-1/3内布设加肋钢管桩，能充分利用局部加强围护形式，提高结构的整体刚度和稳定性，对软弱地质及浅滩河道的桥梁承台基坑抵抗水土压力作用有更好的效果。同时对于常见非大型桥梁承台基坑，可在基坑局部加肋锁扣钢管桩范围内不设置内支撑和外锚杆，大大简化承台基坑围堰的内支撑体系，并且增大基坑开挖工作面空间和加快施工进度，具有更好的应用性和经济性。

在本实施例中，相对的所述连系梁30之间设有横向对撑40，所述横向对撑40的两端分别与所述连系梁30的中部连接，具体的，当基坑为矩形时，横向对撑40设置在围护结构的长边位置。

所有锁扣钢管桩插打施工至围堰初步合拢后，安装横向对撑40和连系梁30，二者不仅能约束住整个围护结构的平面形状，同时增加围护结构的整体刚度，来更好的抵抗水土压力作用。横向对撑40的所需设置的层数根据基坑围堰具体的水文地质条件来确定。

在本实施例中，在各锁扣钢管桩内采取锁扣内注黄油堵漏，以及用细丝麻布、棉条等材料将锁扣缝隙侧嵌塞。由于锁扣钢管桩围堰的止水效果很大程度取决于锁扣的连接处。因此在保证C-O型锁扣焊接饱满无渗水的情况下，抽水过程中一方面可以采用细丝麻布、棉条等材料将锁扣缝隙侧嵌塞，另一方面对于锁扣竖向缝隙的漏水可向锁扣内灌砂或石屑起到止水作用。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种局部加肋锁扣钢管桩围护结构，其特征在于，包括设置在基坑各拐角位置的加肋锁扣钢管桩组件，以及连续排布在各相邻所述加肋锁扣钢管桩组件之间的无肋锁扣钢管桩组件，所述加肋锁扣钢管桩组件与所述无肋锁扣钢管桩组件通过锁扣连接；

所述加肋锁扣钢管桩组件包括至少一个第一钢管桩，所述第一钢管桩包括第一主钢管和设置在所述第一主钢管内的加强肋；

所述加肋锁扣钢管桩组件和所述无肋锁扣钢管桩组件沿内侧壁设有连系梁。

2.根据权利要求1所述的局部加肋锁扣钢管桩围护结构，其特征在于，所述加强肋包括横向肋和纵向肋，所述横向肋的中部与所述纵向肋的中部垂直连接，所述加强肋的端部与所述第一主钢管的内侧焊接。

3.根据权利要求1所述的局部加肋锁扣钢管桩围护结构，其特征在于，所述第一主钢管的外侧设有第一C型锁扣管和第一O型锁扣管；

所述无肋锁扣钢管桩组件包括至少一个第二钢管桩，所述第二钢管桩包括第二主钢管和设置在所述第二主钢管两端的第二C型锁扣管和第二O型锁扣管；

所述第一O型锁扣管与所述第二C型锁扣管相适配，且所述第一O型锁扣管插入所述第二C型锁扣管内形成C-O型咬合口；

或者，所述第一C型锁扣管与所述第二O型锁扣管相适配，且所述第二O型锁扣管插入所述第一C型锁扣管内形成C-O型咬合口。

4.根据权利要求3所述的局部加肋锁扣钢管桩围护结构，其特征在于，每一所述加肋锁扣钢管桩组件布置的范围为所述基坑各边长度的1/4-1/3；

所述第一钢管桩至少设有两个，一所述第一钢管桩的第一O型锁扣管插入另一所述第一钢管桩的第一C型锁扣管形成C-O型咬合口。

5.根据权利要求3所述的局部加肋锁扣钢管桩围护结构，其特征在于，所述第二钢管桩至少设有两个，一所述第二钢管桩的第二O型锁扣管插入另一所述第二钢管桩的第二C型锁扣管形成C-O型咬合口。

6.根据权利要求1所述的局部加肋锁扣钢管桩围护结构，其特征在于，所述加肋锁扣钢管桩组件和所述无肋锁扣钢管桩组件沿所述基坑呈中心对称布置。

7.根据权利要求1所述的局部加肋锁扣钢管桩围护结构，其特征在于，相对的所述连系梁之间设有横向对撑，所述横向对撑的两端分别与所述连系梁的中部连接。

8.根据权利要求1所述的局部加肋锁扣钢管桩围护结构，其特征在于，各锁扣钢管桩的锁扣连接处内注黄油堵漏，或者采用软性材料将锁扣缝隙侧嵌塞。

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