肋板卸荷式组合钢桩支锚结构及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种肋板卸荷式组合钢桩支锚结构及应用，肋板卸荷式组合钢桩支锚结构包括连续墙、若干肋板和一个卸荷板；所述的肋板一端与连续墙连接，肋板垂直于连续墙设置，肋板的顶面高度低于连续墙的顶面高度；卸荷板设置在肋板的顶部，卸荷板水平设置；卸荷板之上有填土。本发明专利技术结构简单、施工方便，造价低、工期短，既可作为可回收临时支护结构应用于深基坑支护或围堰工程，也可作为永久支护结构应用于护岸护坡工程。于护岸护坡工程。于护岸护坡工程。

【技术实现步骤摘要】
肋板卸荷式组合钢桩支锚结构及应用


[0001]本专利技术涉及土木工程中的基坑围护工程、围堰工程及护岸护坡工程领域，特别涉及一种肋板卸荷式组合钢桩支锚结构及应用。

技术介绍

[0002]目前，国内的基坑支护结构有钢板桩、钻孔灌注桩结构、SMW 工法桩、TRD 工法和地下连续墙等型式。钢板桩工法以其质量高、施工便捷速度快、可重复利用的特点，广泛应用于铁路桥墩的临时围护、开挖深度较浅的基坑工程，但是因目前国内市场上的钢板桩受截面刚性的限制，无法在开挖深度较大的基坑中使用。深基坑工程中最常用的结构为钻孔灌注桩和 SMW 工法桩，但由于止水帷幕的施工质量较难控制，常常发生漏水和漏土现象。此外，钻孔桩使用后被埋植在地下，对地下环境的影响较大，而且还会对后续工程造成较大的影响。
[0003]使用锁扣连接拉森桩和钢管桩的改进方式即PC 工法桩工艺已于 2015 年在国内第一次被杭州华丰市政的郭永等人提出，并首次应用于杭州大华饭店改造工程 G20 峰会配套项目，同年该工艺获得了浙江省省级工法称号。PC的含义是Pipe
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Combination （钢管桩组合），通过焊接在钢管桩上的锁扣与一个或多个拉森桩连接形成钢质连续墙。目前国内常用的 PC 工法钢管桩型号为 915 mm
×
14 mm（外径
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壁厚）和630 mm
×
14 mm（外径
×
壁厚），拉森桩型号有400 mm 和 600 mm 的拉森桩，以及 900 mm 超宽的帽型拉森桩。PC 工法桩是一种新型绿色围护工艺，PC 工法桩具有如下突出优点：（1）施工速度快；（2）无需水泥和无需养护；（3）围护刚度大，受力好；（4）无泥浆、无大噪音和大震动；（5）重复利用可回收；（6）用电量较小；（7）适用软土、粉砂、黏土、卵石、淤填土、吹填土；（8）止水效果好。
[0004]对于护岸护坡工程，现阶段常见的轻型支挡结构主要有抗滑桩、预应力锚索、加筋 土挡墙等。其中，抗滑桩通过埋入土体滑动面以下的桩提供的抗力维持土体的稳定；预应力锚索则通过对锚索施加预应力来锚固外部滑动土体与内部稳定土体；加筋土挡墙技术是在传统挡墙中加入拉筋，依靠拉筋与填土间的摩擦作用以防止土体滑落。
[0005]在对现有轻型支挡结构进行深入理论研究和工程现场实践的基础上，有学者提出 了肋板式挡墙新型支挡结构，并通过理论研究和模型试验来分析其在实际工程中的可行性。
[0006]对于开挖深度较大的深基坑，PC工法桩常采用内支撑、斜撑或拉锚来平衡水土压力以增加围护结构的稳定性。但内支撑、斜撑或拉锚结构复杂，施工工期长，且内支撑的设置影响土方开挖和地下室的施工速度。

技术实现思路

[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种结构简单、工期短、可靠性高的肋板卸荷式组合钢桩支锚结构及应用。
[0008]本专利技术采用的技术方案是：
一种肋板卸荷式组合钢桩支锚结构，其特征是：包括连续墙、若干肋板和一个卸荷板；所述的肋板一端与连续墙连接，肋板垂直于连续墙设置，肋板的顶面高度低于连续墙的顶面高度；卸荷板设置在肋板的顶部，卸荷板水平设置；卸荷板之上有填土。
[0009]上述的肋板卸荷式组合钢桩支锚结构中，所述的连续墙包括若干子构件和母构件，所述的子构件包括工字型钢桩及焊接在工字型钢桩侧壁上的两个钢板，两个钢板位于同一平面内，两钢板相背的端部设有卯头；母构件包括钢管桩，钢管桩侧壁内设有榫槽；相邻子构件的相对的一端的卯头分别插装在母构件的两个榫槽内；母构件和卯头竖直设置。
[0010]上述的肋板卸荷式组合钢桩支锚结构中，所述的肋板包括肋板子构件和肋板母构件，所述的肋板子构件包括一个钢板，钢板的端部设有卯头；所述的肋板母构件包括钢管桩，钢管桩侧壁上设有榫槽。
[0011]上述的肋板卸荷式组合钢桩支锚结构中，卸荷板包括托承式钢板和土工格栅, 托承式钢板固定安装在肋板顶部，土工格栅设置在托承式钢板上。
[0012]上述的肋板卸荷式组合钢桩支锚结构在深基坑支护或围堰工程的应用，其步骤如下：1）准备工作：预制连续墙的子构件、母构件及肋板的肋板子构件、肋板母构件，在连续墙子构件的卯头外侧壁、母构件榫槽的内壁上设置疏水性环氧树脂涂层，运输预制件到施工现场；2）安装连续墙：在基坑侧壁位置按顺序施工母构件、子构件形成连续墙支护结构；3）安装肋板：在连续墙外侧按顺序施工肋板子构件、肋板母构件至设计深度；4）挖土：挖除肋板以上及肋板间的土体至肋板顶面露出；5）放置卸荷板：在肋板顶面与连续墙垂直方向设置1层托承式钢板，并与肋板固定，钢板的宽度等于钢管桩的直径，然后在钢板之上及肋板与肋板之间铺设土工格栅；6）填土：在卸荷板上进行分层填土并压实至原地面标高。
[0013]7）基坑开挖、施工地下室；8）基坑肥槽回填；9）回收连续墙的子构件和母构件；10）挖土并回收土工格栅、托承式钢板和肋板子母构件；11）回填并分层压实。
[0014]上述的肋板卸荷式组合钢桩支锚结构在护岸护坡工程的应用，其施工步骤如下：a) 准备工作：预制连续墙的子构件、母构件及肋板的肋板子构件、肋板母构件，在连续墙子构件的卯头外侧壁、母构件榫槽的内壁上设置疏水性环氧树脂涂层，运输预制件到施工现场；b) 安装连续墙：在护坡或护岸设计位置按顺序施工母构件、子构件组成连续墙支护结构；c) 安装肋板：在连续墙外侧按顺序施工肋板子构件、肋板母构件至设计深度；d) 挖土：挖除肋板顶面以上及肋板间的土体至肋板顶面露出；e) 设置反滤层：在靠近连续墙20cm宽度范围内设置反滤层或凹凸排水板；f) 放置卸荷板：在肋板顶面与连续墙垂直方向设置1层托承式钢板，并与肋板固定，钢板的宽度等于钢管桩的直径，然后在钢板之上及肋板与肋板之间铺设土工格栅；
g) 填土：在卸荷板上进行分层填土并压实至原地面标高；h) 设置泄水孔：在连续墙钢板上对于反滤层或凹凸排水板部位设置若干排水孔。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术结构简单，卸荷式肋板锚固结构设置在连续墙外侧，起到拉锚作用，可靠性高。填土层（如果采用砂土，土工格栅层上应铺设一层塑料薄膜或土工布）设置在肋板之上，填土层的重量主要由肋板承担，其作用是减少了作用在连续墙侧壁上的土压力，而且增加了连续墙的抗倾覆力矩，对支护结构的稳定有利。
[0016]2、本专利技术的母构件的插槽槽口钢板厚度等于钢管桩的壁厚加上榫槽钢管的壁厚，刚度大，可以承受肋板插隼传递的超强拉力而不致张开脱出。
[0017]3、本专利技术的肋板加固结构为刚架结构，抗弯刚度大，稳定性好；被加固的支护结构钢管桩的侧壁受力均匀，变形小，安全度高；与拉锚相比，肋板加固结构能够提供更大的拉力。
[0018]4、本专利技术的肋板结构的密度和长度可以自由扩充，以适应不同深度基坑支护结构的稳定性。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的肋板卸荷式组合钢桩支锚结构在深基坑支护或围堰工程的应用时的俯视图。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种肋板卸荷式组合钢桩支锚结构，其特征是：包括连续墙、若干肋板和一个卸荷板；所述的肋板一端与连续墙连接，肋板垂直于连续墙设置，肋板的顶面高度低于连续墙的顶面高度；卸荷板设置在肋板的顶部，卸荷板水平设置；卸荷板之上有填土。2.根据权利要求1所述的肋板卸荷式组合钢桩支锚结构，其特征是：所述的连续墙包括若干子和母构件，所述的子构件包括工字型钢桩及焊接在工字型钢桩侧壁上的两个钢板，两个钢板位于同一平面内，两钢板相背的端部设有卯头；母构件包括钢管桩，钢管桩侧壁内设有榫槽；相邻子构件的相对的一端的卯头分别插装在母构件的两个榫槽内；母构件和卯头竖直设置。3.根据权利要求2所述的肋板卸荷式组合钢桩支锚结构，其特征是：所述的肋板包括肋板子构件和肋板母构件，所述的肋板子构件包括一个钢板，钢板的端部设有卯头；所述的肋板母构件包括钢管桩，钢管桩侧壁内设有榫槽。4.根据权利要求3所述的肋板卸荷式组合钢桩支锚结构，其特征是：卸荷板包括托承式钢板和土工格栅, 托承式钢板固定安装在肋板顶部，土工格栅设置在托承式钢板上。5.一种权利要求4所述的肋板卸荷式组合钢桩支锚结构在深基坑支护或围堰工程的应用，其步骤如下：1)准备工作：预制连续墙的子构件、母构件及肋板的肋板子构件、肋板母构件，在连续墙子2)构件的卯头外侧壁、母构件榫槽的内壁上设置疏水性环氧树脂涂层，运输预制件到施工现场；3)安装连续墙：在基坑侧壁位置按顺序施工母构件、子构件形成连续墙支护结构；4)安装肋板：在连续墙外侧按顺序施工...

【专利技术属性】
技术研发人员：李仁平，唐军峰，唐雪梅，孙明，李喆，周基，
申请(专利权)人：湖南科技学院，
类型：发明
国别省市：