CN219430776U - 一种静压斜桩支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种静压斜桩支护结构，其包括支护墙、冠梁和斜桩；冠梁固定设置在支护墙的顶部；冠梁的顶部设有倾斜的静压作业部，静压作业部用于斜向承托静压反力设备；冠梁上设有作业孔和多根紧固连接件，紧固连接件用于安装固定静压反力设备，静压反力设备用于将斜桩从作业孔中压入到预定地层；斜桩被压入到预定地层后，斜桩的顶部与冠梁固定连接。本实用新型的静压斜桩支护结构具有造价低、承载力大、适用范围广且精度高的优点。

Description

一种静压斜桩支护结构

技术领域

本实用新型涉及岩土工程技术领域，特别是涉及一种静压斜桩支护结构。

背景技术

斜桩基坑支护技术可以敞开式挖土，减少挖土时间，节约支撑施工时间，加快地下结构施工，降低工程造价。特别适用于平面面积大、且基坑开挖深度小于10米的基坑工程。由于斜桩技术存在诸多优点，近年来出现了多种斜桩支护技术，现有的斜桩支护技术主要包括：

预制桩静压成桩技术。一般采用自带配重的静压机械将预制桩压入预定地层中。该技术存在施工占地空间较大、工效较低、单桩承载力受限、硬土层难以穿透、成本较高等缺点。

插型钢配合水泥土加固技术。对土体采用搅拌桩或高压旋喷桩等水泥土桩加固后，再插入型钢或水泥土桩施工时同时插入型钢，形成斜桩，考虑水泥对斜桩周围土体的加固作用。该工艺施工简单，施工成本较低，主要适用于开挖深度小的软土基坑。但由于施工工艺特点，该技术存在单桩承载力较小、斜桩间距小、倾角精度低、施工作业条件差、工效低、承载力不易控制等缺点。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于提供一种造价低、承载力大、适用范围广且精度高的静压斜桩支护结构。

一种静压斜桩支护结构，其包括支护墙、冠梁和斜桩；所述冠梁固定设置在所述支护墙的顶部；所述冠梁的顶部设有倾斜的静压作业部，所述静压作业部用于斜向承托静压反力设备；所述冠梁上设有作业孔和多根紧固连接件，所述紧固连接件用于安装固定静压反力设备，静压反力设备用于将所述斜桩从所述作业孔中压入到预定地层；所述斜桩被压入到预定地层后，所述斜桩的顶部与所述冠梁固定连接。

在其中一个实施例中，所述作业孔和所述紧固连接件设置在所述静压作业部上，所述作业孔垂直于所述静压作业部。

在其中一个实施例中，所述冠梁的内侧突出于所述支护墙的内侧设置，所述冠梁的底部突出于所述支护墙内侧的部分为底撑部，所述斜桩的顶部与所述底撑部连接。

在其中一个实施例中，所述底撑部与所述斜桩的顶部之间设有传力件。

在其中一个实施例中，所述底撑部为斜面，所述底撑部平行于所述静压作业部设置；所述传力件为活络头，所述活络头对所述斜桩施加预应力。

在其中一个实施例中，所述斜桩为多段单元桩拼装而成。

在其中一个实施例中，所述单元桩为钢管桩、钢筋混凝土预制桩、型钢桩或钢管混凝土桩。

在其中一个实施例中，所述紧固连接件为锚杆或地脚螺栓。

在其中一个实施例中，所述紧固连接件为通过预埋或植筋方式固定安装在所述冠梁上。

在其中一个实施例中，所述作业孔通过管材预埋于所述冠梁成型。

实施本实用新型所述的静压斜桩支护结构，相对于现有技术具有如下的优点：

承载力大：冠梁固定设置在支护墙的顶部，冠梁的顶部设置倾斜的静压作业部，冠梁上设置作业孔和紧固连接件，这样，在进行斜桩压入时，将静压反力设备通过紧固连接件正向固定安装在静压作业部上，相当于将静压反力设备斜向安装，垂直于静压作业部，在压桩时静压反力设备所需要的反力，利用所述支护墙和冠梁的抗拔力作为主要反力源来实现的，而无需依赖静压反力设备的配重，这样仅需使用体型非常小的静压反力设备就可以将斜桩从作业孔中压入地面，并能使斜桩达到很大的承载力，大大减少整个工程的斜桩数量，既解决了传统斜桩施工工艺承载力小的问题，又大幅降低整体工程造价，且安全性能高。

应用范围广：如此静压斜桩支护结构设计，所需静压反力设备体型可以非常小，可以在狭小的空间作业，对场地地基承载力要求不高，基本不受周边环境及红线的影响，显著扩大了斜桩支护技术的应用范围。

造价低，效率高：所需静压反力设备体型小，如此单台设备费用低，可以使用多台静压反力设备多点同时作业，大幅提高工效，降低工程造价。

精确信息化施工：采用本实用新型的静压斜桩支护结构，施工过程中可通过静压反力设备的静压力初步判定单个斜桩的承载力，做到精确信息化施工，对于不满足设计要求的，可以提前提出修改方案进行补强，确保基坑安全，解决了传统注浆斜桩技术承载力的不稳定问题。

精度高：作业孔对斜桩起着导向作用，沿着作业孔下压，斜桩倾角可控，施工精度高，解决了传统施工方法精确度不高偏桩对工程桩或地下室结构的影响。

附图说明

图1为本实用新型实施方式一中施工所述静压斜桩支护结构步骤1施工示意图；

图2为本实用新型实施方式一中施工所述静压斜桩支护结构步骤2的施工示意图；

图3为本实用新型实施方式一中施工所述静压斜桩支护结构步骤3和步骤4的施工示意图；

图4为本实用新型实施方式一中施工所述静压斜桩支护结构步骤5的施工示意图及所述静压斜桩支护结构的结构示意图；

图5为本实用新型实施方式一中施工所述静压斜桩支护结构步骤6.1和步骤6.2的施工示意图；

图6为本实用新型实施方式一中施工所述静压斜桩支护结构步骤6.3的施工示意图；

图7为本实用新型实施方式二中所述静压斜桩支护结构的结构示意图；

图8为本实用新型实施方式一和实施方式二中所述静压斜桩支护结构的静压作业部的正视图；

100、支护墙；200、冠梁；210、作业孔；220、底撑部；230、静压作业部；300、斜桩；310、单元桩；400、紧固连接件；500、传力件；510、活络头；10、静压反力设备；20、地面；30、基坑；31、第一次开挖位置；32、第二次开挖到底位置；40、工程桩；50、地下室结构；51、地下室底板；52、侧墙；53、地下室楼板；54、底板洞口；55、侧墙洞口；56、楼板洞口；60、可伸缩式支撑架。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。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方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。

实施方式一：

如图2至图4所示，一种静压斜桩支护结构，其包括支护墙100、冠梁200和斜桩300；冠梁200固定设置在支护墙100的顶部；冠梁200的顶部设有倾斜的静压作业部230，静压作业部230用于斜向承托静压反力设备10；冠梁200上设有作业孔210和多根紧固连接件400，紧固连接件400用于安装固定静压反力设备10，静压反力设备10用于将斜桩300从作业孔210中压入预定地层；斜桩300被压入预定地层后，斜桩300的顶部与冠梁200固定连接。

上述静压斜桩支护结构，具有如下优点：

承载力大：冠梁200固定设置在支护墙100的顶部，冠梁200的顶部设置倾斜的静压作业部230，冠梁200上设置作业孔210和紧固连接件400，这样，在施工本实施例的静压斜桩支护结构，斜桩300压入时，将静压反力设备10通过紧固连接件400正向固定安装在静压作业部230上，相当于将静压反力设备10斜向安装，垂直于静压作业部230，在压桩时静压反力设备10所需要的反力，利用支护墙100和冠梁200的抗拔力作为主要反力源来实现，而无需依赖静压反力设备的配重，这样仅需使用体型非常小的静压反力设备10就可以将斜桩300从作业孔210中压入地面20，能使斜桩300达到很大的承载力，大大减少整个工程的斜桩300数量，既解决了传统斜桩施工工艺承载力小的问题，又大幅降低整体工程造价，且安全性能高。

应用范围广：如此静压斜桩支护结构设计，所需静压反力设备10体型可以非常小，可以在狭小的空间作业，对场地地基承载力要求不高，基本不受周边环境及红线的影响，显著扩大了斜桩支护技术的应用范围。

造价低，效率高：所需静压反力设备10体型小，如此单台设备费用低，可以使用多台静压反力设备10多作业点同时作业，大幅提高作业工效，降低工程造价。

精确信息化施工：采用本实施例的静压斜桩支护结构，施工过程中可通过静压反力设备10的静压力初步判定单个斜桩300的承载力，做到精确信息化施工，对于不满足设计要求的，可以提前提出修改方案进行补强，确保基坑或边坡等工程的安全，解决了传统注浆斜桩技术承载力的不稳定问题。

精度高：作业孔210为斜桩300的预留通道，作业孔210的方向按照斜桩300的设计角度施工设置，作业孔210的大小与斜桩300的外径大小相适配，斜桩300可在作业孔210内滑动，作业孔210对斜桩300的压入起着导向作用，沿着作业孔210下压，斜桩300倾角可控，施工精度高，解决避免了传统施工方法精确度不高偏桩对工程桩或地下室梁柱结构的影响。

另外还具有绿色环保的优点：采用本实施方式的结构，通过静压技术将斜桩300压入地面20，直至预定地层，施工期间噪音很小，对周边几乎没有影响，没有泥浆，不会对周边造成污染，且耗能很小。

可回收：采用本实施方式的结构，可以在基坑30完成后将斜桩300回收利用，减少地下建筑垃圾，节省工程造价。

本实施例优选抱桩式锚杆静压桩机作为静压反力设备10，通过抱紧斜桩300的方式将斜桩300压入地面20直至预定地层。

需要说明的是，预定地层根据设计而定，可以是达到预定的静压反力设备10的静压压力，也可以是设计应该达到的地层深度。

本实施例中的支护墙可以是排桩或地下连续墙等结构。

优选地，如图2至图6，作业孔210和紧固连接件400设置在静压作业部230上，作业孔210垂直于静压作业部230，静压反力设备10正向安装在静压作业部230，这样定位好静压作业部230的倾斜角度后，就能控制斜桩300的倾斜角度，垂直于静压作业部230将斜桩300压入，也就是穿过作业孔210压入地面20。

进一步地，如图2至图6，冠梁200的内侧突出于支护墙100的内侧设置，冠梁200的底部突出于支护墙100内侧的部分为底撑部220，斜桩300的顶部与底撑部220连接。这里冠梁200的内侧指冠梁200靠近基坑30内部的一侧，支护墙100的内侧同样也指靠近基坑30内部的一侧。

更佳地，如图4和图5，底撑部220与斜桩300的顶部之间设有传力件500。传力件500顶撑在底撑部220上，传力件500用于连接斜桩300的顶部与底撑部220，以实现斜桩300与冠梁200的固定连接，同时传力件500起着传导斜桩300对冠梁200的支撑力，支撑更可靠，从而可以抵抗支护墙100顶的位移变化和内力，降低基坑30变形。

优选的，底撑部220为斜面，底撑部220平行于静压作业部230设置。如此设置，可以方便传力件500的安装，保证传力件500的中心轴线与斜桩轴线的平行，而不改变斜桩300对冠梁200的支撑力方向。

采用传力件500有几点需要说明的是：1、采用传力件500后，作业孔210无需混凝土灌注填充，传力件500即可起着传导斜桩300对冠梁200的支撑力；2、作业孔210无需填充，这样在基坑30完成回填后，可以通过拆除传力件500，用一根辅助桩从作业孔210中伸入，并从底撑部220底下作业将辅助桩与斜桩300的顶部连接，比如焊接的方式，将静压反力设备10正向安装在静压作业部230上，抱紧辅助桩向外拔出，从而带动斜桩300的拔出，完成斜桩300的回收，减少地下建筑垃圾，节省工程造价。3、当然也可以将作业孔210用混凝土灌注填充，填充后使整个冠梁200更为完整，在完成基坑30的回填后，可以通过切割切除填充两边的混凝土，形成拔桩的开口，同样通过静压反力设备10抱紧辅助桩的方式将斜桩300拔出。

优选地，如图4和图5，传力件500为活络头510，活络头510对斜桩300施加预应力。通过调整活络头510进而起到调整对斜桩300的预应力大小，使斜桩300提前进入受力状态，从而快速发挥斜桩300承载力，大大提升抵抗基坑30变形的能力，提高基坑30施工的安全性。而且活络头510费用低，降低工程造价。另外，设置活络头510可方便对斜桩300进行监测检测，可以随时检查斜桩300的承载能力及受力状态，确保施工安全。

进一步地，如图3至图5，斜桩300为多段单元桩310拼装而成。斜桩300由多段单元桩310通过焊接或螺纹连接等方式进行拼装，一是能降低斜桩300的运输难度，运输至现场进行拼装，另外可以一段接着一段地通过静压反力设备10利用静压力压入地面20，在压入的过程中斜桩300长度不至于过长而发生倾翻安全事故，安全性能更高，同时降低对静压反力设备10的大小和性能要求，施工更为方便灵活。

作为优选地，单元桩310为钢管桩、型钢桩或钢管混凝土桩，基坑30回填后可以将斜桩300回收，降低支护造价，同时避免斜桩300留在地下对环境造成影响。较佳地，单元桩310长度在4m-6m。

具体地，如图2至图6及图8，紧固连接件400为锚杆或地脚螺栓，紧固连接件400可通过预埋或植筋方式固定安装在冠梁200上。用以为静压反力设备10提供安装固定的基础。

具体地，如图2至图6，作业孔210通过管材预埋于冠梁200成型。作业孔210的倾斜角度根据实际设计需要设置，通过作业孔210的倾斜角度就能直接引导斜桩300压入的角度。

本实施例的斜桩300与支护墙100之间夹角优选在15°-60°之间。

值得说明的是，冠梁200的顶部设置倾斜的静压作业部230，该静压作业部230可以是冠梁200一体成型的倾斜面顶面，也可以是在冠梁200顶部额外增加的带倾斜面的支座。本实施方式优选通过冠梁200一体成型的方式形成的静压作业部230。

实施本实施例静压斜桩支护结构的施工方法，包括以下步骤：

S1，如图1所示，施工支护墙100。

S2，如图2所示，第一次开挖地面20土体至支护墙100的顶部（为了便于理解，称为第一次开挖位置31），沿着支护墙100的顶部搭建用于成型冠梁200的模板并定位固定多根紧固连接件400，向模板内浇筑混凝土的同时预留用于供斜桩300穿过的作业孔210，形成顶部包含斜面的冠梁200，其中，冠梁200顶部的斜面为静压作业部230，作业孔210垂直于静压作业部230。浇筑成型的冠梁200的内侧突出于支护墙100的内侧，冠梁200的底部突出于支护墙100内侧的部分为底撑部220，底撑部220为倾斜的斜面，底撑部220平行于静压作业部230。

S3，如图3所示，待冠梁200凝固成型后，拆除模板，将静压反力设备10正向放置在静压作业部230上，使静压反力设备10的锚固孔对准紧固连接件400，完成静压反力设备10的安装固定。

S4，如图3所示，将斜桩300放置在静压反力设备10上，操作静压反力设备10将斜桩300从作业孔210内逐渐压入地面20，直至达到预定地层；操作静压反力设备10将斜桩300从作业孔210内逐渐压入地面20，直至达到设定的压力后，在底撑部220下方割断斜桩300，或，在静压反力设备10上另外增加放置辅助桩，使辅助桩对准斜桩300，利用辅助桩将斜桩300压至底撑部220以下。该施工步骤主要是为接下来的安装活络头510留足相适应的空间。

S5，如图4所示，拆除静压反力设备10，拆除静压反力设备10后，在底撑部220和斜桩300的顶部之间安装活络头510从而将斜桩300的顶部与冠梁200固定连接，通过活络头510对斜桩300施加预应力。

进一步地，静压斜桩支护结构的施工方法还包括步骤S6：

S6.1，如图5，安装活络头510后，将基坑30开挖到底（为了便于理解，称为第二次开挖到底位置32）；施工工程桩40和地下室结构50至地面20，其中，地下室结构50包括地下室底板51、侧墙52以及地下室楼板53；斜桩300穿过地下室底板51、侧墙52以及地下室楼板53的位置，在地下室底板51上预留底板洞口54，在侧墙52上预留侧墙洞口55，在地下室楼板53上预留楼板洞口56。预留各个洞口的目的主要是方便后续回收斜桩300提供条件和便利。

S6.2，如图5，整个开挖基坑30的四周，在未施加斜桩300的位置，回填支护墙100和侧墙52之间的空间至基坑30顶部；在施加有斜桩300的位置，回填支护墙100和侧墙52之间的空间至侧墙洞口55的下方。在回填至基坑30顶部和回填侧墙洞口55下方的之间的过渡处需要做好挡土防护措施，避免回填至基坑30顶部位置的土散落或坍塌到回填至侧墙洞口55下方的位置，如用板材进行挡土防护，从而为后续回收斜桩300提供更好的条件和便利。

S6.3，如图6，拔出斜桩300，修补密实底板洞口54、侧墙洞口55和楼板洞口56，回填支护墙100和侧墙52之间的空间至基坑30顶部。

其中，S6.3中拔出斜桩300通过下述方式完成：

在完成S6.2后，拆除活络头510，将静压反力设备10再次通过紧固连接件400安装至静压作业部230上，采用一根辅助桩从作业孔210中伸入，从底撑部220底下作业将辅助桩与斜桩300的顶部连接，比如焊接的方式，静压反力设备10抱紧辅助桩向外拔出，带动斜桩300的拔出。

为了更稳定可靠地施工，在施工作业时，优选在静压反力设备10的侧边施加一可伸缩式支撑架60，在静压反力设备10压桩时，为静压反力设备10提供辅助支撑力。

实施方式二：

与实施方式一不同的是，如图7，斜桩300的顶部与冠梁200通过混凝土凝结实现固定连接，具体地，斜桩300从作业孔210中压入地面20达到预定地层后，作业孔210通过混凝土灌注填充密实，经济简单方便，可靠性高。在基坑30回填完成后，可以通过切割切除填充两边的混凝土，形成拔桩的开口，将斜桩300拔出。

本实用新型所述的静压斜桩支护结构，适用于包括但不限于基坑支护、边坡支护等岩土工程技术领域。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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 (10)

1.一种静压斜桩支护结构，其特征在于，包括支护墙、冠梁和斜桩；所述冠梁固定设置在所述支护墙的顶部；所述冠梁的顶部设有倾斜的静压作业部，所述静压作业部用于斜向承托静压反力设备；所述冠梁上设有作业孔和多根紧固连接件，所述紧固连接件用于安装固定静压反力设备，静压反力设备用于将所述斜桩从所述作业孔中压入到预定地层；所述斜桩被压入到预定地层后，所述斜桩的顶部与所述冠梁固定连接。

2.根据权利要求1所述的静压斜桩支护结构，其特征在于，所述作业孔和所述紧固连接件设置在所述静压作业部上，所述作业孔垂直于所述静压作业部。

3.根据权利要求1所述的静压斜桩支护结构，其特征在于，所述冠梁的内侧突出于所述支护墙的内侧设置，所述冠梁的底部突出于所述支护墙内侧的部分为底撑部，所述斜桩的顶部与所述底撑部连接。

4.根据权利要求3所述的静压斜桩支护结构，其特征在于，所述底撑部与所述斜桩的顶部之间设有传力件。

5.根据权利要求4所述的静压斜桩支护结构，其特征在于，所述底撑部为斜面，所述底撑部平行于所述静压作业部设置；所述传力件为活络头，所述活络头对所述斜桩施加预应力。

6.根据权利要求1所述的静压斜桩支护结构，其特征在于，所述斜桩为多段单元桩拼装而成。

7.根据权利要求6所述的静压斜桩支护结构，其特征在于，所述单元桩为钢管桩、钢筋混凝土预制桩、型钢桩或钢管混凝土桩。

8.根据权利要求1所述的静压斜桩支护结构，其特征在于，所述紧固连接件为锚杆或地脚螺栓。

9.根据权利要求1所述的静压斜桩支护结构，其特征在于，所述紧固连接件为通过预埋或植筋方式固定安装在所述冠梁上。

10.根据权利要求1-9任一项所述的静压斜桩支护结构，其特征在于，所述作业孔通过管材预埋于所述冠梁成型。