CN217580185U - 一种连拱式地铁基坑围护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连拱式地铁基坑围护结构，涉及基坑施工技术领域，解决了现有直线型柱列式围护结构抗侧压能力弱、造价高、工期长问题，提高了围护结构的抗侧压能力，具体方案如下：包括依次连接的若干拱形柱列式围护单元，所述拱形柱列式围护单元由位于拱脚处的第一钻孔灌注桩、位于拱顶处的第二钻孔灌注桩、位于相邻第一钻孔灌注桩、第二钻孔灌注桩之间的若干水泥土搅拌桩以及与第一钻孔灌注桩、第二钻孔灌注桩顶部装配式连接的预制冠梁组成；所述水泥土搅拌桩之间咬合且第一钻孔灌注桩、第二钻孔灌注桩均与相邻的水泥土搅拌桩咬合，所述第一钻孔灌注桩的直径大于第二钻孔灌注桩，预制冠梁拱脚处的内侧壁上设有若干支撑钢筋。

Description

一种连拱式地铁基坑围护结构

技术领域

本实用新型涉及基坑施工技术领域，尤其是一种连拱式地铁基坑围护结构。

背景技术

这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

超深基坑围护结构体系合理传力路径是基坑工程中的重要问题，围护结构不但要起到基本的挡土止水作用，对于工程师来讲更应在安全稳定的前提下优化围护结构设计。目前工程中常用围护结构由钢板桩、柱列式钻孔灌注桩、水泥土搅拌桩、地下连续墙等，其中钻孔灌注桩结合高压旋喷桩进行桩间或者独立成排进行联合止水，

发明人发现，现有的直线型柱列式钻孔灌注桩，一般桩间距较密，且随着开挖深度的不断加大，需要钻孔桩完全独立抵抗基坑内外逐渐产生的压力差，而直线型的柱式排列抗压能力弱，造价较高，密排桩工期较长；且在施工效率方面，传统冠梁、砼支撑等往往需要现场绑扎钢筋后浇筑成型，效率较低且工序较繁杂。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种连拱式地铁基坑围护结构，采用多个连拱柱列式围护单元联合挡土止水，可有效地将随基坑开挖产生的基坑内外侧压力差通过围护结构转化为水平向柱间压力并抵消掉，围护结构的顶部为预制装配式拱形结构的冠梁，垂直桩位线方向分力通过冠梁传递给砼支撑进行平衡，解决了现有直线型柱列式钻孔灌注桩抗侧压能力弱、造价高、工期长、传统现浇冠梁费时费力的问题。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种连拱式地铁基坑围护结构，包括依次连接的若干拱形柱列式围护单元，所述拱形柱列式围护单元由位于拱脚处的第一钻孔灌注桩、位于拱顶处的第二钻孔灌注桩、位于相邻第一钻孔灌注桩、第二钻孔灌注桩之间的若干水泥土搅拌桩以及与第一钻孔灌注桩、第二钻孔灌注桩顶部装配式连接的预制冠梁组成；

所述水泥土搅拌桩之间咬合且第一钻孔灌注桩、第二钻孔灌注桩均与相邻的水泥土搅拌桩咬合，所述第一钻孔灌注桩的直径大于第二钻孔灌注桩，预制冠梁拱脚处的内侧壁上设有若干支撑钢筋。

作为进一步的实现方式，所述第一钻孔灌注桩沿着基坑侧壁定位线大间距排列，单个拱形柱列式围护单元的两个拱脚处均设有一个第一钻孔灌注桩。

作为进一步的实现方式，所述第二钻孔灌注桩位于两个第一钻孔灌注桩之间1/4～1/2矢跨比的弧线上。

作为进一步的实现方式，所述拱形柱列式围护单元的矢跨比为1/4～1/2。

作为进一步的实现方式，所述预制冠梁为弧形结构，冠梁的弧度与拱形柱列式围护单元的弧度相同。

作为进一步的实现方式，所述第一钻孔灌注桩设有若干纵向设置的第一受力筋，第一钻孔灌注桩的顶部通过第一受力筋与预制冠梁装配式固定连接。

作为进一步的实现方式，所述预制冠梁的拱脚处设有锥形的第一通孔，所述第一受力筋插入第一通孔并利用微膨胀砼浇铸。

作为进一步的实现方式，所述第二钻孔灌注桩设有若干纵向设置的第二受力筋，第二钻孔灌注桩的顶部通过第二受力筋与预制冠梁装配式固定连接。

作为进一步的实现方式，所述预制冠梁的拱顶处设有锥形的第二通孔，所述第二受力筋插入第二通孔并利用微膨胀砼浇铸。

作为进一步的实现方式，相邻两个冠梁的拱脚处均与同一根第一钻孔灌注桩的顶部固定连接，相邻两个预制冠梁的侧壁通过钢连接板固定连接。

上述本实用新型的有益效果如下：

1)本实用新型采用多个连拱柱列式围护单元联合挡土止水，可有效地将随基坑开挖产生的基坑内外侧压力差通过围护结构转化为水平向柱间压力并被抵消掉，垂直桩位线方向分力通过冠梁传递给砼支撑进行平衡，从而优化围护结构传力路径，提高了围护结构的抗侧压能力。

2)本实用新型冠梁采用预制装配式拱形结构，拱形结构可更大发挥钢筋混凝土构件抗压优势，装配式结构工业化程度高、绿色环保、节约工期。

3)本实用新型冠梁预制有支撑钢筋，为后期砼支撑浇筑预留有效的连接条件，无需现场绑扎钢筋，简化了施工复杂性，大大提高了施工效率。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型根据一个或多个实施方式的一种连拱式地铁基坑围护结构的平面结构示意图；

图2是图1所示结构的A-A剖面示意图；

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；

其中，1、第一钻孔灌注桩；2、第二钻孔灌注桩；3、水泥土搅拌桩；4、冠梁；5、支撑钢筋；6、第一通孔；7、第一受力筋；8、第二通孔；9、第二受力筋；10、钢连接板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

正如背景技术所介绍的，现有的直线型柱列式钻孔灌注桩，一般桩间距较密，且随着开挖深度的不断加大，需要钻孔桩完全独立抵抗基坑内外逐渐产生的压力差，而直线型的柱式排列抗压能力弱，造价较高，密排桩工期较长；且在施工效率方面，传统冠梁、砼支撑等往往需要现场绑扎钢筋后浇筑成型，效率较低且工序较繁杂的问题，为解决上述问题，本实用新型提供了一种连拱式地铁基坑围护结构。

实施例1

本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1-图2所示，提出了一种连拱式地铁基坑围护结构，包括，第一钻孔灌注桩1、第二钻孔灌注桩2、水泥土搅拌桩3以及冠梁4。

可以理解的是，第一钻孔灌注桩1、第二钻孔灌注桩2、水泥土搅拌桩3以及冠梁4的砼标号相同，具体的砼标号根据实际设计要求进行选择，这里不做过多的限制。

其中，两个第一钻孔灌注桩1之间设有一个第二钻孔灌注桩2，两个相邻的第一钻孔灌注桩1与第二钻孔灌注桩2之间设有若干水泥土搅拌桩3，且第一钻孔灌注桩1、第二钻孔灌注桩2与水泥土搅拌桩3之间相互咬合共同组合成一个拱形柱列式围护单元，若干个拱形柱列式围护单元依次连接共同组合成一个闭合的连拱式围护结构。

具体如图1所示，第一钻孔灌注桩1沿着基坑侧壁定位线大间距排列，第一钻孔灌注桩1为连拱式围护结构的拱脚桩，即，单个拱形柱列式围护单元的两个拱脚处均设有一个第一钻孔灌注桩1。

单个拱形柱列式围护单元的拱顶处设有一个第二钻孔灌注桩2，即，单个第二钻孔灌注桩2位于两个第一钻孔灌注桩1之间。

其中，第一钻孔灌注桩1的直径大于第二钻孔灌注桩2，单个拱形柱列式围护单元中，第二钻孔灌注桩2位于两个第一钻孔灌注桩1之间1/4～1/2矢跨比的弧线上。

相邻的第一钻孔灌注桩1与第二钻孔灌注桩2之间咬合若干水泥土搅拌桩3，以形成1/4～1/2矢跨比的拱形抗侧力较高的柱列式围护单元。

第一钻孔灌注桩1的直径大于第二钻孔灌注桩2的设置，在保证了抗侧压能力的同时，大大减少了灌注桩的混凝土的使用量，降低了施工成本。

可以理解的是，拱形柱列式围护单元的矢跨比根据第二钻孔灌注桩2的位置决定，具体数值根据实际设计要求进行选择，这里不做过多的限制。

冠梁4为预制式的弧形结构，冠梁4的弧度与单个拱形柱列式围护单元的弧度形同，冠梁4装配设置在第一钻孔灌注桩1、第二钻孔灌注桩2以及水泥土搅拌桩3的顶部，用于将所有的柱列式桩连接成整体。

可以理解的是，预制装配式的弧形冠梁4根据自重及两个相邻第一钻孔灌注桩1之间的间距调整自身单元划分，冠梁4的起拱值由第二钻孔灌注桩2的位置决定，这里不做过多的限制。

如图2所示，第一钻孔灌注桩1设有若干第一受力筋7，第一受力筋7沿第一钻孔灌注桩1的圆周纵向设置，第一钻孔灌注桩1通过第一受力筋7与冠梁4固定连接。

具体的，冠梁4设有第一通孔6，第一通孔6位于弧形冠梁4的拱脚处，在进行装配时，第一受力筋7伸出第一钻孔灌注桩1的顶部，并插入冠梁4的第一通孔6内，随后利用微膨胀砼对第一通孔6进行浇铸，从而实现第一钻孔灌注桩1与冠梁4的固定连接。

可以理解的是，在进行浇铸时，应选用相对于第一钻孔灌注桩1、冠梁4高一级标号的微膨胀砼，且浇铸平面应与预制拱形冠梁4的顶标高相同。

第二钻孔灌注桩2设有若干第二受力筋9，第二受力筋9沿第二钻孔灌注桩2的圆周纵向设置，第二钻孔灌注桩2通过第二受力筋9与冠梁4固定连接。

具体的，冠梁4还设有第二通孔8，第二通孔8位于弧形冠梁4的拱顶处，在进行装配时，第二受力筋9伸出第二钻孔灌注桩2的顶部，并插入冠梁4的第二通孔8内，随后利用微膨胀砼对第二通孔8进行浇铸，从而实现第二钻孔灌注桩2与冠梁4的固定连接。

可以理解的是，在进行浇铸时，应选用相对于第二钻孔灌注桩2、冠梁4高一级标号的微膨胀砼，且浇铸平面应与预制拱形冠梁4的顶标高相同。

其中，第一通孔6和第二通孔8均为锥形通孔，锥形通孔的设置使得受力筋的定位更加准确，保证了冠梁4与第一钻孔灌注桩1和第二钻孔灌注桩2的精确连接。

相邻两个冠梁4之间通过第一通孔6进行连接，具体如图2所示，相邻两个冠梁4的拱脚处均与同一根第一钻孔灌注桩1的顶部进行连接，具体的，第一钻孔灌注桩1顶部伸出的第一受力筋7分别插入相邻两个冠梁4拱脚处的第一通孔6内，并利用微膨胀砼进行浇铸以实现固定连接；

同时，两个相邻的冠梁4之间还设有钢连接板10，钢连接板10位于冠梁4的侧壁上，通过钢连接板10将两个相邻冠梁4的侧壁进行固定连接。

冠梁4上还预留有若干支撑钢筋5，具体的，支撑钢筋5位于冠梁4两个拱脚处的内侧壁上，支撑钢筋5横向设置，用于为后期砼支撑浇筑预留有效的连接条件。

采用多个连拱柱列式围护单元联合挡土止水，可有效地将随基坑开挖产生的基坑内外侧压力差通过围护结构转化为水平向柱间压力并被抵消掉，垂直桩位线方向分力通过冠梁传递给砼支撑进行平衡，从而优化围护结构传力路径，该拱形的柱列式围护单元具有很高的抗侧压能力；同时，冠梁4采用预制装配式拱形结构，拱形结构可更大发挥钢筋混凝土构件抗压优势，装配式结构工业化程度高、绿色环保、节约工期。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连拱式地铁基坑围护结构，其特征在于，包括依次连接的若干拱形柱列式围护单元，所述拱形柱列式围护单元由位于拱脚处的第一钻孔灌注桩、位于拱顶处的第二钻孔灌注桩、位于相邻第一钻孔灌注桩、第二钻孔灌注桩之间的若干水泥土搅拌桩以及与第一钻孔灌注桩、第二钻孔灌注桩顶部装配式连接的预制冠梁组成；

所述水泥土搅拌桩之间咬合且第一钻孔灌注桩、第二钻孔灌注桩均与相邻的水泥土搅拌桩咬合，所述第一钻孔灌注桩的直径大于第二钻孔灌注桩，预制冠梁拱脚处的内侧壁上设有若干支撑钢筋。

2.根据权利要求1所述的一种连拱式地铁基坑围护结构，其特征在于，所述第一钻孔灌注桩沿着基坑侧壁定位线大间距排列，单个拱形柱列式围护单元的两个拱脚处均设有一个第一钻孔灌注桩。

3.根据权利要求1所述的一种连拱式地铁基坑围护结构，其特征在于，所述第二钻孔灌注桩位于两个第一钻孔灌注桩之间1/4～1/2矢跨比的弧线上。

4.根据权利要求1所述的一种连拱式地铁基坑围护结构，其特征在于，所述拱形柱列式围护单元的矢跨比为1/4～1/2。

5.根据权利要求1所述的一种连拱式地铁基坑围护结构，其特征在于，所述预制冠梁为弧形结构，冠梁的弧度与拱形柱列式围护单元的弧度相同。

6.根据权利要求1所述的一种连拱式地铁基坑围护结构，其特征在于，所述第一钻孔灌注桩设有若干纵向设置的第一受力筋，第一钻孔灌注桩的顶部通过第一受力筋与预制冠梁装配式固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种连拱式地铁基坑围护结构，其特征在于，所述预制冠梁的拱脚处设有锥形的第一通孔，所述第一受力筋插入第一通孔并利用微膨胀砼浇铸。

8.根据权利要求1所述的一种连拱式地铁基坑围护结构，其特征在于，所述第二钻孔灌注桩设有若干纵向设置的第二受力筋，第二钻孔灌注桩的顶部通过第二受力筋与预制冠梁装配式固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种连拱式地铁基坑围护结构，其特征在于，所述预制冠梁的拱顶处设有锥形的第二通孔，所述第二受力筋插入第二通孔并利用微膨胀砼浇铸。

10.根据权利要求1所述的一种连拱式地铁基坑围护结构，其特征在于，相邻两个冠梁的拱脚处均与同一根第一钻孔灌注桩的顶部固定连接，相邻两个预制冠梁的侧壁通过钢连接板固定连接。

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