CN218175855U - 仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构，前排纵向咬合桩与后排纵向咬合桩之间设有横向咬合桩；前排纵向咬合桩顶部设有前排桩顶格构深梁；后排纵向咬合桩顶部设有后排桩顶格构深梁；横向咬合桩的顶部设有横向桩顶格构深梁。横向桩顶格构深梁与前排桩顶格构深梁及后排桩顶格构深梁形成平面刚架结构；前排纵向咬合桩前不设或设有腰梁，设有腰梁的后方则相应设有桩间短锚杆。桩顶格构深梁平面刚架结构、预应力锚索等与纵横咬合桩共同形成咬合桩地下格构墙的仓筒型支护空间结构。本实用新型施工便捷，转折灵活，根据基坑外轮廓的复杂形状，满足基坑外轮廓多变的支护要求。

Description

仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构

技术领域

本实用新型涉及一种仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构，适用于岩土工程中的基坑支护，可有效提高基坑侧壁的稳定性，保证基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路的安全和正常使用，属于地下工程施工及其技术领域。

背景技术

近年来，随着城市地铁站、高层建筑基坑越来越深，地下连续墙及咬合桩以其自身特点得到广泛应用，并飞速发展。地下连续墙是利用各种挖槽机械，借助泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并下放钢筋笼，浇注混凝土而形成一道防渗、挡土和承重功能的连续地下墙体结构。

地下连续墙支护结构具有如下优点：

(1)地下连续墙支护结构施工时振动小，噪音低，非常适于在城市施工。

(2)墙体刚度大，基坑开挖后，可承受很大的土压力，且起到严密的防渗作用，极少发生地基沉降或塌方事故。

(3)地下连续墙对地基的适用范围很广，从软弱的冲积地层到中硬的地层。

地下连续墙与其他支护结构相比具有如下缺点：

(1)造价高，施工技术要求高。

(2)每段连续墙之间的接头质量较难控制，往往容易形成结构的薄弱点。

(3)存在槽壁崩塌问题。槽壁崩塌轻则引起墙体混凝土超方和结构尺寸超出允许的界限，重则引起相邻地面沉降、崩塌，危及邻近建筑和地下管线的安全。

(4)制浆及处理系统占地较大，管理不善易造成现场泥泞和污染。

(5)地下连续墙成槽深度不及咬合桩深，且遇密实的卵石层，中、硬岩等难以成槽。

咬合桩是指平面布置的排桩间钢筋混凝土桩与素混凝土桩相邻桩身相互咬合(桩圆周相嵌)而形成的“桩墙”。咬合桩与地下连续墙支护结构相比具有如下优点：

(1)钻孔咬合桩是连续施工的，桩间不存在施工冷缝夹杂泥土，而地下连续墙分幅接头处的施工冷缝往往是防渗的薄弱环节，处理不到位就会留下渗水隐患。

(2)咬合桩施工便捷，转折灵活，由于咬合桩施工时可以根据需要转折变线，所以更适合于施工一些平面多变的基坑或弧形基坑。

(3)旋挖桩机成孔较深，入岩效率更高，尤其是在密实的卵石、强风化岩和中风化岩石地层中施工。

(4)泥浆稠度桩比地连墙要求稍低一些，根据桩孔本身的圆柱形特征，孔周地层自成拱，对防止塌方有一定环拱作用。

发明内容

本实用新型的技术目的在于综合咬合桩支护结构与地下连续墙支护结构的优点，克服地下连续墙支护结构的缺点，提出了一种仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构。

本实用新型提出的一种仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构，解决了现有基坑支护结构设计施工过程中遇到的如下技术问题：

(1)与常规地下连续墙支护基坑相比，可降低工程造价，减少泥浆池及制浆设备的占地面积，在密实的卵石、强风化岩和中风化岩石地层中施工深度大，效率较高。

(2)施工便捷，转折灵活，可根据基坑外轮廓的复杂形状，满足基坑外轮廓多变的折线型或弧型基坑的支护要求。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构，仓筒型咬合桩地下格构墙支护结构包括前排纵向咬合桩、后排纵向咬合桩、横向咬合桩、前排桩顶格构深梁、后排桩顶格构深梁、竖向预应力锚索、锚头、腰梁、桩间短锚杆和横向桩顶格构深梁。

所述前排纵向咬合桩与后排纵向咬合桩前后平行布设；前排纵向咬合桩与后排纵向咬合桩之间设有横向咬合桩；前排纵向咬合桩顶部设有前排桩顶格构深梁；后排纵向咬合桩顶部设有后排桩顶格构深梁；横向咬合桩的顶部设有横向桩顶格构深梁。

所述横向桩顶格构深梁与前排桩顶格构深梁及后排桩顶格构深梁统一浇筑形成平面刚架结构；后排纵向咬合桩与横向咬合桩的竖向交接位置处设有竖向预应力锚索；位于后排纵向咬合桩与横向咬合桩交接位置格构深梁顶面设有锚头，锚头由安装在钢垫板上的锚具组成，锚头置于后排纵向咬合桩顶格构深梁顶面；前排纵向咬合桩前不设或设有腰梁，设置腰梁的后方则相应设有桩间短锚杆，腰梁与桩间短锚杆通过锚具结构锁定或焊接连接。所述桩顶格构深梁平面刚架结构、预应力锚索、锚头、腰梁、桩间短锚杆与纵横咬合桩共同形成咬合桩地下格构墙的仓筒型支护空间结构。

进一步地，上述后排纵向咬合桩由钢筋混凝土桩与素混凝土桩间隔成孔浇筑混凝土形成，沿基坑侧壁外布置。

进一步地，上述前排纵向咬合桩1由钢筋混凝土桩与素混凝土桩间隔成孔浇筑混凝土形成，沿基坑侧壁布置。

进一步地，上述前排桩顶格构深梁、后排桩顶格构深梁及横向桩顶格构深梁均为由钢筋混凝土统一浇筑浇筑形成的结构。

进一步地，上述竖向预应力锚索为由钢绞线外裹水泥砂浆，锚固在桩端以下地层形成的承载结构。

进一步地，上述腰梁为由型钢焊接或钢筋混凝土浇筑形成的承载结构。

进一步地，桩间短锚杆为由钢花管击入注入水泥浆或钻孔植入钢筋注入水泥浆形成的承载结构。

与常规地下连续墙支护基坑相比，可降低工程造价，减少泥浆池及制浆设备的占地面积，在密实的卵石、强风化岩和中风化岩石地层中施工效率较高。施工便捷，转折灵活，可根据基坑外轮廓的复杂形状，满足基坑外轮廓多变的折线型或圆弧型基坑的支护要求。

附图说明

图1是仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构整体图I。

图2是仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构整体图II。

图3是仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构示意图。

图4是仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构俯视图。

图5是仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构模型局部放大图。

图1～图5中，1.前排纵向咬合桩；2.后排纵向咬合桩；3.横向咬合桩；4.前排桩顶格构深梁；5.后排桩顶格构深梁；6.竖向预应力锚索；7.锚头；8.腰梁；9.桩间短锚杆；10.横向桩顶格构深梁。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型设计的仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构整体模型如图1～图2所示，仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构模型示意如图3所示，仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构模型俯视图如图4所示，仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构模型局部放大图如图5所示。

本实用新型采用的技术方案为一种仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构，仓筒型咬合桩地下格构墙支护结构包括前排纵向咬合桩1、后排纵向咬合桩2、横向咬合桩3、前排桩顶格构深梁4、后排桩顶格构深梁5、竖向预应力锚索6、锚头7、腰梁8、桩间短锚杆9和横向桩顶格构深梁10；后排纵向咬合桩2与横向咬合桩3交接位置设置竖向预应力锚索6和锚头7，提高了仓筒型咬合桩地下格构墙支护结构的抗倾覆能力；前排纵向咬合桩1与后排纵向咬合桩2之间设置桩间短锚杆9，前排纵向咬合桩1前方设置腰梁8，形成空间结构，整体刚度显著提高。

(1)前排纵向咬合桩1、后排纵向咬合桩2、横向咬合桩3、前排桩顶格构深梁4、后排桩顶格构深梁5、竖向预应力锚索6、锚头7、腰梁8、桩间短锚杆9和横向桩顶格构深梁10组成仓筒型咬合桩地下格构墙支护结构，可有效降低工程造价，提高施工效率，减少泥浆池及制浆设备的占地面积。

(2)后排纵向咬合桩2与横向咬合桩3交接位置设置竖向预应力锚索6和锚头7，提高了仓筒型咬合桩地下格构墙支护结构的抗倾覆能力，减小了基坑侧壁变形。

(3)前排纵向咬合桩1与后排纵向咬合桩2之间设置桩间短锚杆9，前排纵向咬合桩1前方设置腰梁8，形成空间结构，整体刚度显著提高。

后排纵向咬合桩2由钢筋混凝土桩与素混凝土桩间隔成孔浇筑混凝土形成，沿基坑侧壁外布置；前排纵向咬合桩1由钢筋混凝土桩与素混凝土桩间隔成孔浇筑混凝土形成，位于后排纵向咬合桩2前方，前排纵向咬合桩1与后排纵向咬合桩2之间距离2.0m～6.0m，具体通过计算确定；横向咬合桩3位于前排纵向咬合桩1与后排纵向咬合桩2之间，相邻横向咬合桩3之间距离2.0m～6.0m，具体通过计算确定；前排桩顶格构深梁4由钢筋混凝土浇筑形成，位于前排纵向咬合桩1顶部；后排桩顶格构深梁5由钢筋混凝土浇筑形成，位于后排纵向咬合桩2顶部；横向桩顶格构深梁10由钢筋混凝土浇筑形成，位于横向咬合桩3顶部，与前排桩顶格构深梁4及后排桩顶格构深梁5统一浇筑形成平面刚架；竖向预应力锚索6由钢绞线外裹水泥砂浆锚固于桩端以下地层形成，位于后排纵向咬合桩2与横向咬合桩3交接位置，竖向预应力锚索6通过其位置桩桩身及深梁预留孔和桩端以下钻孔内放置钢绞线注浆再施加预应力锁定；锚头7为钢垫板和锚具组成，位于后排纵向咬合桩2与横向咬合桩3交接位置，后排纵向咬合桩2顶部的格构深梁5顶面；腰梁8由型钢焊接或钢筋混凝土浇筑形成，位于前排纵向咬合桩1前方，随着基坑土石方开挖的进行，逐层向下施工，相邻腰梁8竖向间距2.0m～6.0m，具体根据计算确定；桩间短锚杆9由钢花管击入注入水泥浆或钻孔植入钢筋注入水泥浆形成，位于腰梁8后方，并用锚具或焊接使短锚杆9露头与腰梁8可靠连接，相邻桩间短锚杆9水平间距1.5～3.0m，其竖向间距同相应腰梁8竖向间距。

本实用新型采用的技术方案为一种仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构具体实施工程如下：

(1)按照泥浆制备、成孔、钢筋笼制作与吊装、浇筑混凝土的顺序间隔跳孔施工前排纵向咬合桩1、后排纵向咬合桩2及横向咬合桩3施工。

(2)前排桩顶格构深梁4、后排桩顶格构深梁5和横向桩顶格构深梁10施工；

(3)施工竖向预应力锚索6，通过锚头7施加预应力，提高仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构的抗倾覆能力；

(4)随着土石方开挖的进行，逐层施工腰梁8和桩间短锚杆9，直至基坑槽底。

Claims (5)

1.仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构，其特征在于：包括前排纵向咬合桩、后排纵向咬合桩、横向咬合桩、前排桩顶格构深梁、后排桩顶格构深梁、竖向预应力锚索、锚头、腰梁、桩间短锚杆和横向桩顶格构深梁；

所述前排纵向咬合桩与后排纵向咬合桩前后平行布设；前排纵向咬合桩与后排纵向咬合桩之间设有横向咬合桩；前排纵向咬合桩顶部设有前排桩顶格构深梁；后排纵向咬合桩顶部设有后排桩顶格构深梁；横向咬合桩的顶部设有横向桩顶格构深梁；

所述横向桩顶格构深梁与前排桩顶格构深梁及后排桩顶格构深梁统一浇筑形成平面刚架结构；后排纵向咬合桩与横向咬合桩的竖向交接位置处设有竖向预应力锚索；位于后排纵向咬合桩与横向咬合桩横向交接位置设有锚头，锚头由安装在钢垫板上的锚具组成，锚头置于后排纵向咬合桩的顶部格构深梁顶面；前排纵向咬合桩前不设或设有腰梁，腰梁的后方则相应设有桩间短锚杆，腰梁与桩间短锚杆通过锚具结构锁定或焊接连接；所述桩顶格构深梁平面刚架结构、预应力锚索、锚头、腰梁与桩间短锚杆共同形成咬合桩地下格构墙的仓筒型支护空间结构；上述后排纵向咬合桩由钢筋混凝土桩与素混凝土桩间隔成孔浇筑混凝土形成，沿基坑侧壁外布置；上述前排纵向咬合桩由钢筋混凝土桩与素混凝土桩间隔成孔浇筑混凝土形成，沿基坑侧壁布置。

2.根据权利要求1所述的仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构，其特征在于：上述前排桩顶格构深梁、后排桩顶格构深梁及横向桩顶格构深梁均为由钢筋混凝土浇筑形成的结构。

3.根据权利要求1所述的仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构，其特征在于：上述竖向预应力锚索为由钢绞线外裹水泥砂浆锚固于桩端以下地层形成的承载结构。

4.根据权利要求1所述的仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构，其特征在于：上述腰梁为由型钢焊接或钢筋混凝土浇筑形成的承载结构。

5.根据权利要求1所述的仓筒型咬合桩地下格构墙基坑支护结构，其特征在于：桩间短锚杆为由钢花管击入注入水泥浆或钻孔植入钢筋注入水泥浆形成的结构。

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