自平衡基坑围护结构及其施工方法技术

本发明专利技术涉及基坑工程领域中的一种自平衡基坑围护结构及其施工方法，该自平衡基坑围护结构包括挡土止水结构(1)、排桩(2)、排桩顶板(3)、超载箱(4)与超载土体(5)五部分，利用超载土体(5)的重力增加多排桩围护体系的抗倾覆与抗滑移承载力，还给出了一种装配式围檩及其安装拆除施工方法，该装配式围檩包含装配套管(7)与充填料(15)，基坑回填后可回收再利用目的，本发明专利技术的自平衡基坑围护方法通过沿基坑周边采用双排桩围护，先开挖基坑周边双排桩围成的沟槽基坑，施工沟槽内的地下结构并支撑外排围护桩，实现了深基坑的无支撑围护，本发明专利技术大幅度降低了基坑围护成本与工期，围护结构可在基坑回填后回收再利用，环保效益好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩土工程领域中的基坑围护工程领域。
技术介绍
水泥土重力坝基坑围护结构是目前基坑围护工程领域中较常用的一种适合于不太深基坑的一种围护型式，重力式基坑围护型式的优点是无内支撑结构，挖土方便，施工工期较短。但现有的重力式基坑围护结构造价较高，适用基坑开挖深度一般不超过5～6m，基坑回填后，围护结构不可回收，并在土体中形成永久性固体残留，影响岩土工程环境及后期地下空间的开发。现有技术，对于深基坑，一般采用围护桩或地下连续墙作为围护结构，采用钢筋混凝土围檩，且加内支撑或锚杆作为水平承载结构，基坑围护的造价高、工期长。上述围护结构均为不可回收的结构，对于回填后即不再需要的基坑工程是很大的资源与成本浪费。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种自平衡基坑围护结构，该基坑围护结构不需要内支撑或锚杆结构，可实现围护结构体系自身的稳定，施工速度快，造价低，安全度高，适用基坑深度较大，且可作为渣土临时储存库，大幅度减少土方工程量与造价，可采用全回收的围护结构，进一步降低工程成本。该自平衡基坑围护结构包括挡土止水结构、排桩、排桩顶板、超载箱与超载土体五部分，其中的挡土止水结构为阻挡基坑开挖期间坑外水土进入基坑的结构，排桩为插入土体的具有一定刚度与强度的桩，排桩顶板为将挡土止水结构与排桩连接为共同受力体的结构，超载箱为位于排桩顶板上部能够堆放储存土体的结构，超载土体为装填于超载箱内的土体。在上述的自平衡基坑围护结构中，上述的挡土止水结构为由钢管桩与钢管桩之间的连接组成的钢管桩连续墙，上述的排桩为钢管桩。在上述的自平衡基坑围护结构中，上述的排桩顶板为可回收再利用的装配式围檩。本专利技术的第二个目的是提供一种装配式围檩，该装配式围檩可实现围檩结构的回收再利用，可用于本专利技术上述的自平衡基坑围护结构作为排桩顶板，也可用于围护桩(墙)加内支撑或锚杆的基坑围护结构，施工速度快，造价低，低碳环保。该装配式围檩包括侧板、面板、装配套管与填充混凝土四部分，其中的侧板为位于装配套管两侧的钢板，面板为位于围檩上下且在装配套管处开洞的钢板，装配套管为位于两侧板之间垂直布设的管状空腔，填充混凝土为充填于面板、侧板与装配套管所围成的空间的混凝土结构。在上述的装配式围檩中，可在上述的侧板上安装穿越侧板与填充混凝土的抗剪键。在上述的装配式围檩中，可在上述的侧板上设置螺栓连接孔。在上述的装配式围檩中，可在上述的侧板上设置连接加劲板。在上述的装配式围檩中，可分段接头处设置连接锚栓与抗剪键，并在分段接头处现浇混凝土。在上述的装配式围檩中，上述的装配套管为钢管。本专利技术的第三个目的是提供一种基坑围护所用的装配式围檩的施工方法，该施工方法可顺利实现装配式围檩的安装与拆除回收施工，施工速度快，成本低。该装配式围檩的施工方法包括以下步骤：a)生产制造装配式围檩并运送至安装位置；b)将装配式围檩的装配套管套在基坑挡土结构或挡土结构的一部分上；c)用充填料将装配套管与挡土结构或挡土结构的一部分牢固连接；d)进入装配式围檩的使用期；e)在装配式围檩使用结束后，解除充填料对装配套管与挡土结构间的牢固连接；f)回收装配式围檩。在上述的装配式围檩施工方法中，在上述的步骤c)中的充填料可以是混凝土、砂浆、水泥浆中的一种或几种组合。在上述的装配式围檩施工方法中，在上述的步骤c)中的充填料可以是热熔性材料。在上述的装配式围檩施工方法中，在上述的步骤e)中，可以采用回旋切割的方法将充填料对装配套管与挡土结构间的牢固连接解除。在上述的装配式围檩施工方法中，在上述的步骤e)中，可以采用加热的方法使充填料软化，然后将将充填料对装配套管与挡土结构间的牢固连接解除。在上述的装配式围檩施工方法中，在上述的步骤e)中，可以在充填料内钻孔或利用在步骤c)时埋设的预留孔，再在孔内放置膨胀剂，将充填料胀开以解除充填料对装配套管与挡土结构间的牢固连接。本专利技术的第四个目的是提供一种自平衡基坑围护方法，该自平衡基坑围护方法可实现深大基坑的无内支撑支护，实现围护桩体系自平衡，施工速度快，造价低。该自平衡基坑围护方法包括以下步骤：a)施工挡土止水结构与排桩，其中排桩为钢管桩围护结构或钢板桩围护结构，挡土止水结构位于基坑开挖面的外侧，排桩位于基坑开挖面的内侧；b)挖出挡土止水结构与排桩之间的土体，并在挡土止水结构与排桩之间安装对撑；c)施工挡土止水结构与排桩之间的地下结构，并利用地下结构支撑挡土止水结构；d)开挖排桩内侧的基坑，并回收排桩；e)施工剩下的地下结构，回填基坑，完成自平衡基坑围护方法。在上述的自平衡基坑围护方法中，上述的钢管桩围护结构可以是钢管桩上连接有钢管桩连接件的钢管桩连续墙。在上述的自平衡基坑围护方法中，上述的钢板桩围护结构可以是钢板桩、H型钢、钢板、槽钢、钢管、C形钢、其他型钢中的一种或几种组合。本专利技术的自平衡基坑围护结构及其施工方法，适用于软土、硬土等各类土层，且适用于多种深度的基坑，可实现基坑支护的围檩、挡土止水结构、排桩的全回收，大幅度降低挖土难度，对于深大基坑，实现了无支撑的顺做法施工方法，提高施工速度，且可在基坑挖土时储存基坑回填时所需的部分渣土，降低工程成本。附图说明图1为本专利技术的第一个实施例所用的一种自平衡基坑围护结构剖面示意图。图2为本专利技术的第二个实施例所用的一种自平衡基坑围护结构所用的装配式围檩横剖面示意图；图3为本专利技术的第二个实施例所用的一种自平衡基坑围护结构所用的装配式围檩混凝土填充位置横断面示意图；图4为本专利技术的第二个实施例所用的一种自平衡基坑围护结构所用的装配式围檩装配套管位置横断面示意图；图5为本专利技术的第二个实施例所用的一种自平衡基坑围护结构所用的装配式围檩分段接头位置横断面示意图；图6为本专利技术的第二个实施例所用的一种自平衡基坑围护结构所用的装配式围檩单段横剖面示意图；图7为本专利技术的第二个实施例所用的一种自平衡基坑围护结构所用的装配式围檩单段面板形状与构造示意图；图8为本专利技术的第二个实施例所用的一种自平衡基坑围护结构所用的装配式围檩单段近开挖面第一种侧板形状与构造示意图；图9为本专利技术的第二个实施例所用的一种自平衡基坑围护结构所用的装配式围檩单段近开挖面第二种侧板形状与构造示意图；图10为本专利技术的第二个实施例所用的一种自平衡基坑围护结构所用的装配式围檩单段迎土面侧板形状与构造示意图；图11为本专利技术的第二个实施例所用的一种自平衡基坑围护结构所用的装配式围檩使用状态结构构造示意图；图12为本专利技术的第二个实施例所用的一种自平衡基坑围护结构所用的适用于多排桩围护的装配式围檩构造示意图；图13为本专利技术的第二个实施例所用的一种自平衡基坑围护结构所用的可分离拆除的装配式围檩结构构造示意图。图14为本专利技术的第三个实施例所用的一种自平衡基坑围护方法第一步工况平面示意图；图15为本专利技术的第三个实施例所用的一种自平衡基坑围护方法第二步工况平面示意图；图16为本专利技术的第三个实施例所用的一种自平衡基坑围护方法第三步工况平面示意图；图17为本专利技术的第三个实施例所用的一种自平衡基坑围护方法第四步工况平面示意图；图18为本专利技术的第三个实施例所用的一种自平衡基坑围护方法第五步工况平面示意图；图19为本专利技术的第三个实施例所用的一种自平衡基坑围护方法第一步工况剖面示意图；图20为本专利技术的第三个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自平衡基坑围护结构，包括挡土止水结构(1)、排桩(2)、排桩顶板(3)、超载箱(4)与超载土体(5)五部分，其中的挡土止水结构(1)为阻挡基坑开挖期间坑外水土进入基坑的结构，排桩(2)为插入土体的具有一定刚度与强度的桩，排桩顶板(3)为将挡土止水结构(1)与排桩(2)连接为共同受力体的结构，超载箱(4)为位于排桩顶板(3)上部能够堆放储存土体的结构，超载土体(5)为装填于超载箱(4)内的土体。

【技术特征摘要】
2015.10.26 CN 20152083312291.一种自平衡基坑围护结构，包括挡土止水结构(1)、排桩(2)、排桩顶板(3)、超载箱(4)与超载土体(5)五部分，其中的挡土止水结构(1)为阻挡基坑开挖期间坑外水土进入基坑的结构，排桩(2)为插入土体的具有一定刚度与强度的桩，排桩顶板(3)为将挡土止水结构(1)与排桩(2)连接为共同受力体的结构，超载箱(4)为位于排桩顶板(3)上部能够堆放储存土体的结构，超载土体(5)为装填于超载箱(4)内的土体。2.一种装配式围檩，其特征是包括侧板(6)、面板(9)、装配套管(7)与填充混凝土(8)四部分，其中的侧板(6)为位于装配套管(7)两侧的钢板，面板(9)为位于围檩上下且在装配套管(7)处开洞的钢板，装配套管(7)为位于两侧板(6)之间垂直布设的管状空腔，填充混凝土(8)为充填于面板(9)、侧板(6)与装配套管(7)所围成的空间的混凝土结构，且在侧板(6)上安装穿越侧板(6)与填充混凝土(8)的抗剪键(12)。3.一种如权利要求2所述的装配式围檩施工方法，包括以下步骤：a)生产制造装配式围檩并运送至安装位置；b)将装配式围檩的装配套管(7)套在基坑挡土结构或挡土结构的一部分上；c)用充填料(15)将装配套管与挡土结构或挡土结构的一部分牢固连接；d)进入装配式围檩的使用期；e)在装配式围檩使用结束后，解除充填料(15)对装配套管(7)与挡土结构间的牢固连接；f)回收装配式围檩。4.根据权利要求3所述的装配式围檩施工方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张继红，
申请(专利权)人：张继红，
类型：发明
国别省市：上海;31