CN220868251U - 一种半预制的基坑支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种半预制的基坑支护结构，属于建筑施工领域，用于提高基坑支护工程的施工效率，降低施工成本。深基坑支护作业中，广泛采用了现场施工作业的方式，施工周期长，材料难以回收，成本难以控制。本基坑支护结构包括交替设置的荤桩和素桩，且相连荤桩和素桩之间具有重叠的咬合区；以及，设置于顶部的冠梁，冠梁上设置有桩孔，荤桩的桩顶高于素桩的桩顶，高出的部分插入桩孔中，形成连接；素桩的顶面与冠梁的底面接触，传递载荷。荤桩的桩芯和冠梁的单元都为预制件，在工厂生产，在施工现场装配。支护期结束后，冠梁单元还可以拆除进行回收利用。综合来说，本基坑支护结构能够加快施工效率，降低施工成本，提高施工质量。

Description

一种半预制的基坑支护结构

技术领域

本实用新型属于建筑施工领域，特别是涉及一种半预制的基坑支护结构。

背景技术

随着建筑行业的快速发展，绿色环保、工厂化、快速化、可拆装、材料循环利用成为了新型建筑发展的重要指导方针。作为建筑施工中具有较大施工成本的临时工程，基坑工程的预制化支护技术急需进行大力发展。

基坑支护结构是指为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对深基坑侧壁及周边环境采用的支档、加固与保护的措施。常见的深基坑支护形式有钻孔灌注桩、水泥重力式挡墙、土钉墙等等。目前应用较为广泛的深基坑支护形式，均采用了现场施工作业的方式施工成形，施工周期长，材料难以回收利用，同时质量上难以得到有效管控。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种半预制的基坑支护结构，用于解决现有技术中基坑支护结构施工周期长、材料难以回收利用，成本高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种半预制的基坑支护结构，包括：

交替设置的荤桩和素桩，且相连所述荤桩和素桩之间具有重叠的咬合区；

以及，设置于顶部的冠梁，所述冠梁上设置有桩孔，所述荤桩的桩顶高于所述素桩的桩顶，且高出的部分插入所述桩孔中；

所述素桩的顶面与所述冠梁的底面接触；

所述冠梁为预制件拼装体。

可选的，所述荤桩包括预制管桩和现浇桩体；

所述预制管桩位于所述荤桩中心，所述现浇桩体位于所述预制管桩外围，且使用素混凝土；

所述预制管桩的顶面高于所述现浇桩体的顶面。

可选的，所述预制管桩包括：

钢筋笼；

以及设置于所述钢筋笼两端的端板；

其中，所述钢筋笼包括纵向设置的纵筋和横向间隔设置的箍筋，所述纵筋包括加密纵筋和普通纵筋。

可选的，所述素桩为现浇，且使用素混凝土；

所述素桩的顶面与所述现浇桩体的顶面平齐。

可选的，所述咬合区的混凝土强度高于所述荤桩和素桩其余部分的混凝土强度。

可选的，所述冠梁包括多个冠梁单元和第一连接件，所述冠梁单元为混凝土预制体，相连两个所述冠梁单元之间由所述第一连接件连接成一体；

所述桩孔设于所述冠梁单元，所述预制管桩的顶部高于所述素桩的顶面，所述现浇桩体的顶面与所述素桩的顶面平齐；

所述冠梁单元的底面与所述素桩和现浇桩体的顶面接触，所述预制管桩的顶部插入所述桩孔中。

可选的，所述冠梁单元包括第一冠梁单元，所述第一冠梁单元呈长方体形状。

可选的，所述冠梁单元还包括第二冠梁单元，所述第二冠梁单元的外形呈直角形状。

可选的，所述第一连接件包括：

设置于上一个所述冠梁单元尾部的固定扣环；

设置于下一个所述冠梁单元头部的预埋销钉；

连接在所述固定扣环和预埋销钉之间的连接板件；

以及，同时穿过所述固定扣环和连接板件的连接销钉。

可选的，所述预制管桩的顶部和冠梁单元之间设置有第二连接件。

如上所述，本实用新型的一种半预制的基坑支护结构，至少具有以下有益效果：

缩减基坑支护结构施工周期、提高支护结构质量，且部分材料可以回收利用以节约成本。具体来说，本半预制的基坑支护结构包括交替设置的荤桩和素桩，且相连所述荤桩和素桩之间具有重叠的咬合区；以及，设置于顶部的冠梁，所述冠梁上设置有桩孔，所述荤桩的桩顶高于所述素桩的桩顶，高出的部分插入所述桩孔中，形成连接；所述素桩的顶面与所述冠梁的底面接触，传递载荷。荤桩的桩芯和冠梁都为预制件，在工厂生产，并在施工现场装配，支护期结束后，冠梁还可以拆除进行回收利用，钢筋笼的加密设计还可以加强本支护结构的性能。综合来说，本基坑支护结构能够加快施工效率，降低施工成本，提高施工质量。

附图说明

图1显示为本实用新型预制管桩钢筋笼示意图。

图2显示为本实用新型预制管桩示意图。

图3显示为本实用新型荤素咬合桩截面示意图。

图4显示为本实用新型荤素咬合桩侧面示意图。

图5显示为本实用新型预制冠梁单元示意图。

图6显示为本实用新型预制冠梁转角单元示意图。

图7显示为本实用新型预制冠梁拼接示意图。

图8显示为本实用新型一种半预制的基坑支护结构示意图。

图9显示为本实用新型图8中A处局部放大示意图。

其中：荤桩10、预制管桩101、加密纵筋102、普通纵筋103、箍筋104、端板105、现浇桩体106、素桩20、第一冠梁单元301、第二冠梁单元302、桩孔303、第一连接件40、固定扣环402、连接板件403、预埋销钉404、连接销钉405、第二连接件50、咬合区60。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图9。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。

为便于对后续实施例的理解，现先对基坑支护工程进行简单介绍。基坑支护工程是个临时工程，是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对开挖的基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。一般需要根据主体结构的地下深度来决定基坑开挖深度，主体结构出正负零即可以进行基坑回填，最晚在工程交付使用前必须回填，回填之后基坑失去作用，所以基坑支护工程是个临时工程。现有技术中，通常在基坑外围规划出框线，然后沿着框线对土层下挖开孔或者槽，并对土层中的开挖体进行混凝土浇筑，从而形成分割基坑内侧和外侧的支护体。当处于地下水丰富的地区时，还要求基坑支护具有挡水防水的作用，防止基坑开挖过程中，地下水在开挖的基坑中聚集。因此，这种情况下，往往要求基坑支护结构形成连续的墙体状。基坑支护的质量要求除了与当地土质、地下水分布有关外，还受基坑深度等的影响，质量要求越高，施工要求也越高，施工周期和成本相应上升。

本实施例请参阅图3-8，本实用新型提供的一种半预制的基坑支护结构的实施例，包括：如图3和4所示交替设置的荤桩10和素桩20，且相连荤桩10和素桩20之间具有重叠的咬合区60，咬合区60的作用是使桩与桩之间连接成一个整体，既能够增加支护结构的承载能力，又能够起到防水堵水的效果，防止地下水从支护结构外侧流入基坑中；以及，如图8所示设置于荤桩10和素桩20顶部的冠梁30，冠梁30上设置有桩孔303，荤桩10的桩顶高于素桩20的桩顶，且高出的部分插入桩孔303中，相互之间实现定位和连接，素桩20的顶面与冠梁的底面接触，作用于冠梁30的载荷，传导到荤桩10和素桩20。冠梁30为预制件拼装体，单体在工厂生产预制后，运抵施工现场，待施工现场的荤桩10和素桩20施工浇筑完成初凝后，将冠梁30的单体与荤桩10连接，然后多个单体之间再拼装成整体的冠梁30。待基坑施工完毕，基坑回填完成后，可以拆除荤桩10和素桩20顶部的冠梁30，将冠梁30拆解为单个的预制件单体，并转移到下一施工现场进行重复利用。本实施例中，荤桩10和素桩20的咬合能够提高结构整体的力学性能，还能够起到堵水挡水的效果；预制的冠梁单体和拼装的冠梁整体施工方式，能够加快施工效率，缩减施工周期，回收利用的模式还可以降低工程的施工成本。

本实施例请参阅图1-4，荤桩10包括预制管桩101和现浇桩体106；预制管桩101位于荤桩10中心，现浇桩体106位于预制管桩101外围，且使用素混凝土；预制管桩101的顶面高于现浇桩体106的顶面。

上述实施例中，预制管桩101也是在工厂预先制成后，运达施工现场的。现场施工时，先用旋挖钻机开挖出荤桩10的成孔，然后往孔中注入素混凝土，再将预制管桩101植入孔中，预制管桩101的顶部高于浆液顶面，形成如图4所示的荤桩10；然后在临近荤桩10的位置形成素桩20，素桩20的浆液高度与现浇桩体106的浆液高度相同，且确保相互之间有咬合区。预制管桩101外周的素混凝土凝固后，形成预制管桩101外周的现浇桩体106。待混凝土浆液达到初凝时间后，吊装并拼接冠梁的单体，形成冠梁整体。冠梁的底部与素桩20和现浇桩体106的顶部接触，冠梁的桩孔与预制管桩101顶部超出素桩20顶面的部分配合。本实施例中，荤桩10和素桩20都是钻孔后浇筑成的，由于相互之间的成孔有咬合区，所以最终的支护结构会形成连续的墙壁形式。荤桩10与素桩20的区别在于，在荤桩10中还植入了预先在工厂生产的预制管桩101，能够对支护结构的强度进行加强，同时还能够便于对冠梁30进行安装定位，提高施工效率的同时，加强了支护结构的可靠性。

进一步的，本实施例中，预制管桩101包括：钢筋笼；以及设置于钢筋笼两端的端板105；

其中，钢筋笼包括纵向设置的纵筋和横向间隔设置的箍筋104，如图1所示，纵筋包括加密纵筋102和普通纵筋103。混凝土的强度很大程度取决于混凝土中钢筋的设置方式，如钢筋的方向、直径、标号、密集程度等。本实施例中，支护结构不同位置和方向的受弯和受压载荷是不同的，例如在基坑开挖过程中，支护结构的侧面受力中，基坑外侧的土体对支护结构具有向基坑内侧的挤压力，通过加密纵筋102和普通纵筋103的分布式设置，既可以提高桩整体的承载能力，又可以节约钢材用料，降低工程成本。

本实施例中，素桩20为现浇，且使用素混凝土；素桩20的顶面与现浇桩体106的顶面平齐。在素桩20和现浇桩体106的浆体装入成孔后，凝固之前，需要将预制管桩101插入到荤桩10的成孔中，并确保预制管桩101的顶部高出浆液顶面适当距离。待浆液完成初凝后，将冠梁30装入桩体顶部，已经凝固的浆液顶面与冠梁30的底面接触，预制管桩101超出浆液顶面的部分插入冠梁30的桩孔中。本实施例中，素混凝土是指无筋或不配置受力钢筋的混凝土，使用素混凝土与预制管桩101配合的方式，能够加快工程建设的效率，降低工程用料，缩减工程成本。

本实施例请参阅图3，咬合区60的混凝土强度高于荤桩10和素桩20其余部分的混凝土强度。咬合区是荤桩10和素桩20的重叠区，该区域的有效截面厚度较低，无论是力学性能还是防水挡水性能都低于其余部分，此区域使用强度更高的混凝土，能够在较小截面的前提下，补足性能，与荤桩10和素桩20的其他部分达到均衡的性能，从而能够做到最大化的发挥材料的性能，提高结构可靠性。至于实现分区浇筑的具体方式，现有技术较为成熟，例如可以采用钢护筒的形式，按照需要设置的浇筑分区插入钢护筒进行隔断，待倒入混凝土浆液后，凝固之前，将钢护筒拔出即可。

本实施例请参阅图5-9，冠梁包括多个冠梁单元和第一连接件40，冠梁单元为混凝土预制体，相连两个冠梁单元之间由第一连接件40连接成一体；桩孔303设于冠梁单元，预制管桩101的顶部高于素桩20的顶面，现浇桩体106的顶面与素桩20的顶面平齐；冠梁单元的底面与素桩20和现浇桩体106的顶面接触，预制管桩101的顶部插入桩孔303中。本实施例中，冠梁由多个冠梁单元拼接而成，这些冠梁单元可以在工厂中预先制成，以批量化的方式生产，然后运抵施工现场进行安装形成连接为一体的冠梁整体。能够降低冠梁单元的生产成本，缩减施工现场的施工周期，而且基坑支护是临时性工程，本实施例中的方式，也使得冠梁能够进行回收，从而大幅缩减工程的成本。冠梁单元之间的第一连接件40则可以提高冠梁整体结构的稳定性。

本实施例请参阅图5和图7，冠梁单元包括第一冠梁单元301，第一冠梁单元301呈长方体形状。实际工程中，支护结构以直线的面墙组合居多，第一冠梁单元301设置为长方体形状，可以通过拼接任意设定墙体的长度，具有较大的灵活性，且第一冠梁单元301自身的预制过程也更简单，工艺更成熟，有利于生产效率和成本控制。

进一步的，如图6所示，冠梁单元还包括第二冠梁单元302，第二冠梁单元302的外形呈直角形状。通过第一冠梁单元301和第二冠梁单元302的组合，可以较为方便的拼接出封闭的矩形墙体，符合绝大多数基坑工程的场景，适用性更强。

本实施例请参阅图5和图9，第一连接件40包括：置于上一个冠梁单元尾部的固定扣环402；设置于下一个冠梁单元头部的预埋销钉404；连接在固定扣环402和预埋销钉404之间的连接板件403；以及，同时穿过固定扣环402和连接板件403的连接销钉405。本实施例中，连接板件403一端与预埋销钉404卡接，另一端上设有销钉孔，销钉孔与固定扣环402对齐后，插入连接销钉405可以实现连接的效果。同时，预制管桩101的顶部和冠梁单元之间设置有第二连接件50，第二连接件50也采用环扣对齐然后插入销钉的方式进行连接。本实施例中，通过连接件的连接，可以增强整个支护结构的整体性，且本实施例中的连接方式，拆卸方便，在基坑支护结构的作用期结束后，断开连接的方式简单，冠梁的回收拆卸过程便捷，施工效率高。

综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点，具有高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种半预制的基坑支护结构，其特征在于，包括：

交替设置的荤桩(10)和素桩(20)，且相连所述荤桩(10)和素桩(20)之间具有重叠的咬合区(60)；

以及，设置于顶部的冠梁(30)，所述冠梁(30)上设置有桩孔(303)，所述荤桩(10)的桩顶高于所述素桩(20)的桩顶，且高出的部分插入所述桩孔(303)中；

所述素桩(20)的顶面与所述冠梁(30)的底面接触；

所述冠梁(30)为预制件拼装体。

2.如权利要求1所述的一种半预制的基坑支护结构，其特征在于：

所述荤桩(10)包括预制管桩(101)和现浇桩体(106)；

所述预制管桩(101)位于所述荤桩(10)中心，所述现浇桩体(106)位于所述预制管桩(101)外围，且使用素混凝土；

所述预制管桩(101)的顶面高于所述现浇桩体(106)的顶面。

3.如权利要求2所述的一种半预制的基坑支护结构，其特征在于，所述预制管桩(101)包括：

钢筋笼；

以及，设置于所述钢筋笼两端的端板(105)；

其中，所述钢筋笼包括纵向设置的纵筋和横向间隔设置的箍筋(104)，所述纵筋包括加密纵筋(102)和普通纵筋(103)。

4.如权利要求2所述的一种半预制的基坑支护结构，其特征在于：

所述素桩(20)为现浇，且使用素混凝土；

所述素桩(20)的顶面与所述现浇桩体(106)的顶面平齐。

5.如权利要求1所述的一种半预制的基坑支护结构，其特征在于，所述咬合区(60)的混凝土强度高于所述荤桩(10)和素桩(20)其余部分的混凝土强度。

6.如权利要求2所述的一种半预制的基坑支护结构，其特征在于：

所述冠梁包括多个冠梁单元和第一连接件(40)，所述冠梁单元为混凝土预制体，相连两个所述冠梁单元之间由所述第一连接件(40)连接成一体；

所述桩孔(303)设于所述冠梁单元，所述预制管桩(101)的顶部高于所述素桩(20)的顶面，所述现浇桩体(106)的顶面与所述素桩(20)的顶面平齐；

所述冠梁单元的底面与所述素桩(20)和现浇桩体(106)的顶面接触，所述预制管桩(101)的顶部插入所述桩孔(303)中。

7.如权利要求6所述的一种半预制的基坑支护结构，其特征在于：

所述冠梁单元包括第一冠梁单元(301)，所述第一冠梁单元(301)呈长方体形状。

8.如权利要求7所述的一种半预制的基坑支护结构，其特征在于：

所述冠梁单元还包括第二冠梁单元(302)，所述第二冠梁单元(302)的外形呈直角形状。

9.如权利要求6所述的一种半预制的基坑支护结构，其特征在于，所述第一连接件(40)包括：

设置于上一个所述冠梁单元尾部的固定扣环(402)；

设置于下一个所述冠梁单元头部的预埋销钉(404)；

连接在所述固定扣环(402)和预埋销钉(404)之间的连接板件(403)；

以及，同时穿过所述固定扣环(402)和连接板件(403)的连接销钉(405)。

10.如权利要求6所述的一种半预制的基坑支护结构，其特征在于，所述预制管桩(101)的顶部和冠梁单元之间设置有第二连接件(50)。