一种基于预应力空心方桩的基坑支护组合结构及其施工方法技术

本发明专利技术涉及建筑基坑支护技术领域，具体涉及一种基于预应力空心方桩的基坑支护组合结构及其施工方法。包括预应力空心方桩，预应力空心方桩的两端均垂直设置冠梁；所述预应力空心方桩包括短节预应力空心方桩和长节预应力空心方桩；所述冠梁包括第一冠梁和第二冠梁，第一冠梁垂直固定短节预应力空心方桩的一端，在短节预应力空心方桩的另一端固定安装长节预应力空心方桩的一端，长节预应力空心方桩的另一端垂直设置第二冠梁；所述第一冠梁与短节预应力空心方桩通过第一连接结构连接；所述长节预应力空心方桩与第二冠梁通过第二连接结构连接；所述短节预应力空心方桩与长节预应力空心方桩通过第三连接结构连接。结构简单，设计合理。计合理。计合理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于预应力空心方桩的基坑支护组合结构及其施工方法


[0001]本专利技术涉及建筑基坑支护
，具体涉及一种基于预应力空心方桩的基坑支护组合结构及其施工方法。

技术介绍

[0002]当前城市轨道交通施工中，基坑支护形式主要采用内支撑结构，常用的内支撑构件主要是钢支撑和混凝土梁，混凝土梁作为第一层横向支撑结构，与冠梁一起浇筑形成一个整体，整体稳定性比较好，目前采用的比较多，但是施工工期长、现场场地受限不便于施工、成本造价高、污染环境、由于是现场浇筑外界影响因素多，质量不能保证等。对于深基坑第一层横向支撑采用钢支撑，其整体稳定性差，在工程应用中出现过失稳破坏情况；因此，第一层支撑结构是影响基坑整体稳定性的关键。
[0003]针对现有基坑支护中存在的不足，本专利技术提供的一种基于预应力空心方桩的基坑支护组合结构及其施工方法，不仅可有效解决混凝土梁存在的施工工期长、拆装困难、成本造价高、污染环境、质量不能保证等问题，还弥补了钢支撑构件整体稳定性差的缺陷；而且该装置还可以循环利用、节能环保。

技术实现思路

[0004]针对上述的不足，本专利技术提供了一种基于预应力空心方桩的基坑支护组合结构及其施工方法。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种基于预应力空心方桩的基坑支护组合结构及其施工方法，包括预应力空心方桩，预应力空心方桩的两端均垂直设置冠梁；所述预应力空心方桩包括短节预应力空心方桩和长节预应力空心方桩；
[0006]所述冠梁包括第一冠梁和第二冠梁，第一冠梁垂直固定短节预应力空心方桩的一端，在短节预应力空心方桩的另一端固定安装长节预应力空心方桩的一端，长节预应力空心方桩的另一端垂直设置第二冠梁；
[0007]所述第一冠梁与短节预应力空心方桩通过第一连接结构连接；
[0008]所述长节预应力空心方桩与第二冠梁通过第二连接结构连接；
[0009]所述短节预应力空心方桩与长节预应力空心方桩通过第三连接结构连接。
[0010]作为优化，所述第一连接结构包括第一预埋锚板和第一预应力端板，第一锚板设置在所述第一冠梁上，第一预应力端板设置在短节预应力空心方桩上，在第一预埋锚板上垂直设置第一刚性套管；在第一预应力端板上设置有与第一刚性套管相配合的第一安装孔，第一刚性套管固定安装在第一安装孔中。
[0011]作为优化，所述第二连接结构包括设置在所述第二冠梁上的第二预埋锚板，在第二预埋锚板上设置若干锁片，在锁片上垂直设置第三刚性套管，在长节预应力空心方桩上设置第四预应力端板，在第四预应力钢板上设置施加预应力用辅助机构；在第四预应力端板上设置有与第三刚性套管相配合的第二安装孔，第三刚性套管固定安装在第二安装孔
中。
[0012]作为优化，所述第三连接结构包括连接在短节预应力空心方桩上的第二预应力端板和设置在长节预应力空心方桩上的第三预应力端板，在第三预应力端板上垂直设置第二刚性套管，在第二预应力端板上设置与第二刚性套管连接的第三安装孔。
[0013]作为优化，在所述冠梁内设置预埋构件，预埋构件包括设置在冠梁内的预埋锚板，在预埋锚板上垂直设置若干预埋锚筋；所述预埋构件与短节预应力空心方桩固定连接；所述预埋锚筋与预埋锚板采用穿孔塞焊连接，所述预埋锚筋与预埋锚板采用穿孔塞焊连接，所述预埋锚筋与所述冠梁的主筋、箍筋采用焊接方式连接；所述预埋锚筋长度为其直径的13
‑
16倍。
[0014]作为优化，刚性套管包括第一刚性套管、第二刚性套管和第三刚性套管，刚性套管与所述预埋锚板焊接连接；刚性套管外径比所述预应力空心方桩桩内径小2cm；刚性套管壁厚大于20mm；刚性套管与预应力空心方桩内壁搭接长度大于空心方桩桩内径的2倍。
[0015]作为优化，所述第三刚性套管长度为第一冠梁、第二冠梁之间的净长度与所述两节预应力空心方桩桩长之和的差值，所述第三刚性套管与预应力空心方桩的搭接长度大于空心方桩桩内径的2倍。
[0016]作为优化，所述预应力用辅助机构包括垂直设置在第四预应力端板上的支撑板，在第四预应力端板和支撑板之间连接有若干肋板。
[0017]一种基于预应力空心方桩的基坑支护组合结构的施工方法的步骤，
[0018]S1：进行冠梁施工，冠梁经钢筋笼绑扎时，将预埋构件根据图纸要求固定在指定位置，预埋锚筋、钢筋笼的主筋和箍筋通过焊接连成整体；然后进行支模、浇筑混凝土；
[0019]S2：将横向基坑支护构件进行组装，所述冠梁拆模后，将预埋锚板表面清理干净，将第一刚性套管焊接在第一冠梁的第一预埋锚板上，然后安装短节预应力空心方桩，并将预应力空心方桩的第一预应力端板焊接在第一冠梁的第一预埋锚板上。
[0020]S3：将短节预应力空心方桩与长节预应力空心方桩通过第二刚性套管连接在一起，将第三刚性套管穿设在长节预应力空心方桩另一端，并将短节预应力空心方桩与长节预应力空心方桩相近的第一预应力端板和第二预应力端板焊接在一起；
[0021]S4：将长节预应力空心方桩的第三刚性套管焊接在第二冠梁上的第二预埋锚板上；
[0022]S5：在第二冠梁与长节预应力空心方桩搭接位置，水平对称安装两个千斤顶，同时对空心方桩施加预应力，达到设计值后，将锁片紧密的插入所述长节预应力空心方桩上的第四预应力端板与所述第二冠梁上所述的第二预埋锚板的空隙中，并将锁片与第四预应力端板、锁片与锁片、锁片与第二冠梁上第二预埋锚板通过焊接连成整体，然后拆卸千斤顶。
[0023]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种基于预应力空心方桩的基坑支护组合结构及其施工方法，不仅混凝土梁存在的施工工期短、拆装方便、成本造价低、绿色环保、质量能保证，还弥补了钢支撑构件整体稳定性差的缺陷；该组合结构用于基坑支护体系中相比传统钢支撑梁，可与冠梁形成有效整体，大大提高了基坑支护体系的整体刚度及稳定性，安全性更高。结构简单，设计合理；
附图说明
[0024]图1为本专利技术的基于预应力空心方桩的基坑支护组合结构的结构示意图；
[0025]图2为本专利技术的第一冠梁与短节预应力空心方桩的连接结构的结构示意图；
[0026]图3为本专利技术的短节预应力空心方桩与长节预应力空心方桩连接结构的结构示意图；
[0027]图4为本专利技术的第二冠梁与长节预应力空心方桩的连接结构的结构示意图；
[0028]图5为本专利技术的预埋锚筋在预埋锚板上的布置平面图；
[0029]图6为本专利技术的预埋锚筋与冠梁主筋、箍筋连接结构示意图；
[0030]图7为本专利技术的预埋锚筋与预埋锚板穿孔塞焊结构示意图；
[0031]图8为本专利技术的施加预应力用辅助机构结构示意图。
[0032]其中，100、冠梁，101、第一冠梁，102、第二冠梁，200、预应力空心方桩，201、短节预应力空心方桩，202、长节预应力空心方桩，211、第一预应力端板，212、第二预应力端板，213、第三预应力端板，214、第四预应力端板，220、施加预应力用辅助机构，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于预应力空心方桩的基坑支护组合结构，其特征在于：包括预应力空心方桩，预应力空心方桩的两端均垂直设置冠梁；所述预应力空心方桩包括短节预应力空心方桩和长节预应力空心方桩；所述冠梁包括第一冠梁和第二冠梁，第一冠梁垂直固定短节预应力空心方桩的一端，在短节预应力空心方桩的另一端固定安装长节预应力空心方桩的一端，长节预应力空心方桩的另一端垂直设置第二冠梁；所述第一冠梁与短节预应力空心方桩通过第一连接结构连接；所述长节预应力空心方桩与第二冠梁通过第二连接结构连接；所述短节预应力空心方桩与长节预应力空心方桩通过第三连接结构连接。2.根据权利要求1所述的一种基于预应力空心方桩的基坑支护组合结构，其特征在于：所述第一连接结构包括第一预埋锚板和第一预应力端板，第一锚板设置在所述第一冠梁上，第一预应力端板设置在短节预应力空心方桩上，在第一预埋锚板上垂直设置第一刚性套管；在第一预应力端板上设置有与第一刚性套管相配合的第一安装孔，第一刚性套管固定安装在第一安装孔中。3.根据权利要求1所述的一种基于预应力空心方桩的基坑支护组合结构，其特征在于：所述第二连接结构包括设置在所述第二冠梁上的第二预埋锚板，在第二预埋锚板上设置若干锁片，在锁片上垂直设置第三刚性套管，在长节预应力空心方桩上设置第四预应力端板，在第四预应力钢板上设置施加预应力用辅助机构；在第四预应力端板上设置有与第三刚性套管相配合的第二安装孔，第三刚性套管固定安装在第二安装孔中。4.根据权利要求1所述的一种基于预应力空心方桩的基坑支护组合结构，其特征在于：所述第三连接结构包括连接在短节预应力空心方桩上的第二预应力端板和设置在长节预应力空心方桩上的第三预应力端板，在第三预应力端板上垂直设置第二刚性套管，在第二预应力端板上设置与第二刚性套管连接的第三安装孔。5.根据权利要求1所述的一种基于预应力空心方桩的基坑支护组合结构，其特征在于：在所述冠梁内设置预埋构件，预埋构件包括设置在冠梁内的预埋锚板，在预埋锚板上垂直设置若干预埋锚筋；所述预埋构件与短节预应力空心方桩固定连接；所述预埋锚筋与预埋锚板采用穿孔塞焊连接，所述预埋锚筋与所述冠梁的主筋、箍筋采用焊接方式连接；所述预埋锚筋...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶胜林，肖代胜，曹进海，杨殿斌，张延利，薄飞，秦永军，李启伦，孟祥勋，
申请(专利权)人：山东建勘集团有限公司，
类型：发明
国别省市：