CN217438965U - 一种内插钢花管的水泥土搅拌桩支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种内插钢花管的水泥土搅拌桩支护结构，包括水泥土搅拌墙，所述水泥土搅拌墙内插有多个竖直设置的加强柱，多个加强柱沿水泥土搅拌墙的围设方向间隔排布，每个加强柱均包括由注浆体及设置在注浆体内的钢花管组成复合层结构。本实用新型在现有的水泥土搅拌墙的基础上，内插了多个加强柱，使得内插加强柱的水泥土搅拌墙在基坑外形成一道侧向重力式挡土隔水围护墙；通过多个内插钢花管的加强柱对纯水泥土搅拌墙进行改造，提高了纯水泥土搅拌墙侧向抗剪刚度，解决了坑中坑水泥土搅拌墙无法插入工字钢，无法形成组合结构改善水泥土搅拌墙的力学性能的问题。

Description

一种内插钢花管的水泥土搅拌桩支护结构

技术领域

本实用新型涉及基坑施工技术领域，特别涉及一种内插钢花管的水泥土搅拌桩支护结构。

背景技术

基坑支护结构是一种临时结构，具有资源消耗大，风险高，周期长，易污染等特点。

基坑支护结构在地下结构施工期间起到挡土隔水、保护周边环境的作用。当主体结构出地面，支护结构就失去作用，不能回收或拆除的部分就变成地下障碍物。随着城市地下空间的大量开发，如何降低支护结构资源消耗，降低对环境影响一直是工程界研究的重要课题。

常见的支护结构包括灌注桩、地下连续墙、SMW工法、重力式挡墙等，其中SMW工法由日本引进，是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体，较重力式挡土墙受力性能更优。

但是坑中坑支护中，由于场地限制，多在地面施工坑中坑水泥土重力式挡墙，待开挖至坑中坑顶标高时，重力式挡墙水泥土已具有一定强度，无法插入工字钢，形成工字钢与水泥土挡墙共同作用的SMW工法桩结构，必须施工大量水泥土搅拌桩形成大面积重力式挡墙结构，但坑中坑深度较深时，采用排桩支护经济性能较差，不能满足超深基坑内坑中坑支护及环境复杂的要求。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种内插钢花管的水泥土搅拌桩支护结构，解决了现有技术中针对坑中坑施工过程中，由于重力式挡墙水泥土已具有一定强度，无法插入工字钢，导致的现有的纯水泥土搅拌墙的支护结构的强度不够的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：一种内插钢花管的水泥土搅拌桩支护结构，包括水泥土搅拌墙，所述水泥土搅拌墙内插有多个竖直设置的加强柱，多个加强柱沿水泥土搅拌墙的围设方向间隔排布，每个加强柱均包括由注浆体及设置在注浆体内的钢花管组成复合层结构。

进一步，所述钢花管包括管体与设置在管体外的多个角钢倒刺，多个角钢倒刺分为沿管体长度方向排布的多组，每组角钢倒刺为三个并沿管体外围呈环围设，且所述管体上均布设有多个注浆通孔。

进一步，所述管体外固定有多组定位器，每组定位器至少为两个，两定位器以管体的轴线为对称轴在管体外对称设置。

进一步，所述定位器为一体式结构，

所述定位器包括对称设置并先对倾斜设置的连接段、分别与两连接段远距离端连接的固定段及连接两连接段近距离端的过渡段，

所述固定段朝向远离另一连接段的方向延伸设置，且所述固定段与管体外壁固定连接。

进一步，所述角钢倒刺呈V字型板状结构，所述角钢倒刺的一个V字端与管体外壁固定，所述角钢倒刺的另一个V字端沿管体向外倾斜设置，且所述管体位于角钢倒刺的夹角侧，

使用时，所述角钢倒角斜向上设置。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型在现有的水泥土搅拌墙的基础上，内插了多个加强柱，而加强柱由注浆体与注浆体内插的钢花管形成钢、材的复合层结构，使得内插加强柱的水泥土搅拌墙在基坑外形成一道侧向重力式挡土隔水围护墙，通过多个内设钢花管的加强柱对纯水泥土搅拌墙进行改造，提高了纯水泥土搅拌墙侧向抗剪刚度，解决了坑中坑水泥土搅拌墙无法插入工字钢，无法形成组合结构改善水泥土搅拌墙的力学性能的问题；

同时，本实用新型提供的支护结构具有侧向刚度大、造价节约、施工便捷等优点，提高了资源利用率，提高了纯重力式挡墙支护结构的安全性，具有经济、环保、安全度大等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图(未注水泥浆)；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型钢花管结构示意图；

图4为本实用新型定位器的结构示意图；

图5为本实用新型平面布置大样图。

图中：1、钢花管；11、角钢倒刺；12、定位器；13、注浆通孔；14、管体；121、固定段；122、连接段；123、过渡段；2、水泥土搅拌墙；21、安装孔；22、加强柱；3、主体结构。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。

如图1、3所示，本实用新型实施例提出了一种内插钢花管的水泥土搅拌桩支护结构，包括水泥土搅拌墙2，所述水泥土搅拌墙2内插有多个竖直设置的加强柱22，多个加强柱22沿水泥土搅拌墙2的围设方向间隔排布，每个加强柱22均包括由注浆体及设置在注浆体内的钢花管1组成复合层结构。

加强柱22安装时，是先在水泥土搅拌墙2上开设安装孔21，然后将钢花管1设置在安装孔21内，再将水泥浆的注浆料从钢化管1的内腔注入，水泥浆从钢花管1侧壁上开设的注浆通孔13导入安装孔21内，水泥浆灌满安装孔21后形成注浆体，注浆体与内插的钢化管1构成加强柱22。

为确保钢花管1能与注浆体的侧向强度，如图1、3所示，本实用新型设置的所述钢花管1包括管体14与设置在管体14外的多个角钢倒刺11，多个角钢倒刺11分为沿管体14长度方向排布的多组，每组角钢倒刺11为三个并沿管体14外围呈环围设，且所述管体14上均布设有多个注浆通孔13。注浆体为凝固后的水泥浆，角钢倒刺11的作用是用于增加管体14与注浆体的连接作用力。由于整个钢花管1会竖直设置在水泥土搅拌墙2开设的安装孔21内，整个钢花管1受力后角钢倒刺11嵌入组成水泥土搅拌墙2的水泥土搅拌桩内，更易使钢花管1与水泥土搅拌桩桩体协调受力。

为确保钢花管1能与安装孔21同轴线设置，在所述管体14外固定有多组定位器12，每组定位器12至少为两个，两定位器12以管体14的轴线为对称轴在管体14外对称设置。定位器12相当于扩大了管体14的最大外径，使其能与水泥土搅拌柱上开设的安装孔21的内径匹配，因此，每组定位器12至少为以管体14的轴线为对称轴在管体14外对称的两个。进一步，每组定位器12可以为三个，三个定位器12沿管体14外壁呈环设置，并以管体14的轴线为中心均匀分布。

本支护结构主要应用于坑中坑施工过程中，由于水泥土搅拌墙2在施工过程中容易强度增加导致钢材不易插入的情况，具体的施工过程如下：

1、在地面沿设计位置施工水泥土搅拌桩，形成水泥土搅拌桩重力式挡墙支护结构(即是水泥土搅拌桩墙)；

2、逐层开挖至基坑大面标高即坑中坑支护顶标高；

3、在坑中坑支护顶标高采用钻孔钻机在水泥土搅拌墙2上预设位置的水泥土搅拌桩中心钻孔(即安装孔21)，插如对应的钢花管1，通过定位器12定位确保管体14与安装孔21同中心线，然后将水泥浆(纯水泥浆)从管体14的上端注入管体14，水泥浆从注浆通孔13流入管体14内及管体14与安装孔21之间，直到水泥浆满出安装孔21上端，截留在管体14内的水泥浆为注浆料；注满水泥浆后的安装孔21(即为加强柱22)与水泥土搅拌墙2的结构如图2所示。

4、凿除水泥土搅拌桩顶，施工钢筋混凝土盖板或冠梁，并将多个钢花管1锚入盖板或冠梁内；

5、开挖坑中坑土方，施工坑中坑内主体结构3；

6、开挖至坑中坑坑底后，施工坑中坑内筏板。

施工完成的大样图如图5所示，且施工过程中钢花管1插入水泥土搅拌桩的深度，宜为水泥土搅拌桩长度的-0.2～0.3m(贯穿整个水泥土搅拌桩0.2～0.3m)。

本实用新型在现有的水泥土搅拌墙2的基础上，内插了多个加强柱22，而加强柱22由注浆体与注浆体内插的钢花管1形成钢、材的复合层结构，使得内插加强柱22的水泥土搅拌墙2在基坑外形成一道侧向重力式挡土隔水围护墙，通过多个内设钢花管1的加强柱22对纯水泥土搅拌墙2进行改造，解决了坑中坑水泥土搅拌墙2无法插入工字钢，无法形成组合结构改善水泥土搅拌墙2的力学性能的问题；同时，本实用新型提供的支护结构具有侧向刚度大、造价节约、施工便捷等优点，提高了资源利用率，提高了纯重力式挡墙支护结构的安全性，具有经济、环保、安全度大等优点。

实施例2

如图3所示，通常情况，钢花管1的管体14可以直接采购，根据开挖深度选取对应的尺寸，本实用新型进行施工效果验证采用的管体14由外径为144mm、壁厚为4.5mm的Q235B钢管制成，钢管长度为12m。

如图3所示，多组角钢倒刺11通过现场焊接而成，角钢倒刺11呈V字型板状结构，所述角钢倒刺11的一个V字端与管体14外壁固定，所述角钢倒刺11的另一个V字端沿管体14向外倾斜设置，且所述管体14位于角钢倒刺11的夹角侧，使用时，所述角钢倒角斜向上设置。每组相邻的角钢倒刺11的距离为500mm，角钢倒刺11的尺寸为L25*3、长度为40mm的角钢，且每个角钢与管体14焊接时，角钢倒刺11与管体14成夹角15°。

如图3、4所示，定位器12主要是确保钢花管1在施工过程中尽可能竖直设置，本实用新型设置的定位器12为一体式结构，采用8mm钢筋制作形成的大致呈“几”字结构。每组定位器12在管体14外的间隔距离为2000mm。具体的，每个定位器12均包括对称设置并先对倾斜设置的连接段122、分别与两连接段122远距离端连接的固定段121及连接两连接段122近距离端的过渡段123，所述固定段121朝向远离另一连接段122的方向延伸设置，且所述固定段121与管体14外壁固定连接。定位器12的结构便于根据现场需求进行加工，且加工便捷；上述结构的定位器12较管体14上直接向外垂直焊接的杆状结构，能与管体14的连接更加牢固，且不易损伤安装孔21内壁，破坏受力结构。

如图3所示，为便于从管体14内注入的水泥浆进入管体14与安装孔21之间，在管体14上设有注浆通孔13，注浆通孔13三个为一组，多组注浆通孔13沿管体14长度方向间隔2000mm排布，每组的三个注浆通孔13均沿管体14围设，且注浆通孔13的直径为10mm。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种内插钢花管的水泥土搅拌桩支护结构，包括水泥土搅拌墙，其特征在于：所述水泥土搅拌墙内插有多个竖直设置的加强柱，多个加强柱沿水泥土搅拌墙的围设方向间隔排布，每个加强柱均包括由注浆体及设置在注浆体内的钢花管组成复合层结构。

2.根据权利要求1所述的一种内插钢花管的水泥土搅拌桩支护结构，其特征在于：所述钢花管包括管体与设置在管体外的多个角钢倒刺，多个角钢倒刺分为沿管体长度方向排布的多组，每组角钢倒刺为三个并沿管体外围呈环围设，且所述管体上均布设有多个注浆通孔。

3.根据权利要求2所述的一种内插钢花管的水泥土搅拌桩支护结构，其特征在于：所述管体外固定有多组定位器，每组定位器至少为两个，两定位器以管体的轴线为对称轴在管体外对称设置。

4.根据权利要求3所述的一种内插钢花管的水泥土搅拌桩支护结构，其特征在于：所述定位器为一体式结构，

所述定位器包括对称设置并先对倾斜设置的连接段、分别与两连接段远距离端连接的固定段及连接两连接段近距离端的过渡段，

所述固定段朝向远离另一连接段的方向延伸设置，且所述固定段与管体外壁固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种内插钢花管的水泥土搅拌桩支护结构，其特征在于：所述角钢倒刺呈V字型板状结构，所述角钢倒刺的一个V字端与管体外壁固定，所述角钢倒刺的另一个V字端沿管体向外倾斜设置，且所述管体位于角钢倒刺的夹角侧，

使用时，所述角钢倒角斜向上设置。

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