一种用于换桩的基础体系及施工方法技术

本发明专利技术涉及基础工程技术领域，提供了一种用于换桩的基础体系及施工方法，其中一种用于换桩的基础体系包含扩大承台和承载桩；所述扩大承台包覆于原承台外部；所述扩大承台内设置有桩孔和保护套管；所述桩孔沿竖直方向贯穿所述扩大承台；所述保护套管沿水平方向贯穿所述扩大承台；所述保护套管用于安装切割钢丝绳；所述承载桩一端连接于所述桩孔，另一端用于插入土体；所述承载桩的长度短于所述原桩的长度。使用该用于换桩的基础体系，能解决已有建筑结构在其桩与拟挖掘的地下隧道发生干涉时，由于不能废除原桩而对地下隧道的施工造成阻碍的问题。碍的问题。碍的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于换桩的基础体系及施工方法


[0001]本专利技术涉及基础工程
，特别是一种用于换桩的基础体系及施工方法。

技术介绍

[0002]现有的建筑结构往往采用桩基础，即在土体中插入竖直或倾斜的桩，再通过承台自顶部将各桩连接成整体，从而共同承受来自建筑结构的载荷；
[0003]但是近年来，地下管路，如地铁线路的需求越来越大，地下挖掘作业也逐渐增多，常发生现有建筑结构的桩与拟挖掘的地下隧道发生干涉的情况；若不将原桩废除，则无法保证地下隧道的正常施工和贯通；但若废除原桩则必然会影响对应的建筑结构的安全和正常使用，从而导致施工陷入两难并停滞。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：解决已有建筑结构在其桩与拟挖掘的地下隧道发生干涉时，由于不能废除原桩而对地下隧道的施工造成阻碍的问题，提供了一种用于换桩的基础体系及施工方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种用于换桩的基础体系，包含扩大承台和承载桩；
[0007]所述扩大承台包覆于原承台外部；所述扩大承台的顶面高于所述原承台的顶面；所述扩大承台的底面低于所述原承台的底面；
[0008]所述扩大承台内设置有桩孔和保护套管；所述桩孔沿竖直方向贯穿所述扩大承台；所述保护套管沿水平方向贯穿所述扩大承台；所述保护套管用于安装切割钢丝绳；
[0009]所述承载桩一端连接于所述桩孔，另一端用于插入土体；所述承载桩的长度短于所述原桩的长度；所述承载桩的承载力大于或等于所述原桩的承载力。
[0010]原承台、原桩分别指已有建筑结构的现存基础体系中的承台和桩。
[0011]扩大承台的具体尺寸视实际载荷情况以及承载桩的数量和布置而定，需要满足承载桩的施工空间需求；
[0012]保护套管可以设置一个或多个；切割钢丝绳可以预先安装于保护套管内，也可以在需要使用时再放置于保护套管内；保护套管的内腔用作切割钢丝绳的行程空间，可以采用各种形式，如圆柱钢管或方形钢管，只要能防止混凝土在浇筑扩大承台时进入其内腔，从而在浇筑扩大承台后为切割钢丝绳的切割动作提供行程空间即可。
[0013]承载桩的长度短于原桩，可根据力的等效替换原则，由各种方式实现，如使单根承载桩的直径大于单根原桩的直径，以使单根承载桩的承载力大于单根原桩的承载力，进而能够在不降低整个基础体系的承载力的情况下，相对缩短承载桩的长度；承载桩的承载力大于原桩，可通过如选用直径更大的承载桩，或强度更高材料制作承载桩。
[0014]本方案的基础体系包含包覆于原承台的扩大承台和连接于扩大承台的承载桩，且承载桩的长度小于原桩，从而能避免承载桩对地下隧道形成干涉；同时，本方案的扩大承台
内还设置了沿水平方向的保护套管，将切割钢丝绳置于其内腔并朝原桩位置拉动，即可切割原桩；切断原桩后，原建筑结构的原承台加原桩的基础体系则变为原承台、扩大承台和承载桩的基础体系；如上所说，承载桩的长度比原桩更短，不会对地下隧道形成干涉，同时原桩已被切断其与原承台的连接，进行地下隧道挖掘时可安心将原桩与地下隧道干涉的部分去除，不用担心破坏原桩对其上方建筑结构产生影响。
[0015]作为本专利技术的优选方案，所述承载桩的数量大于所述原桩的数量。
[0016]本方案限定承载桩的数量大于原桩的数量，从而对于同样的建筑结构载荷，本方案单个承载桩所承受的载荷小于单个原桩所承受的载荷，因而对于同样的建筑结构载荷，本方案可在不增大承载桩直径的情况下使用更短的承载桩，更加方便承载桩的制造、施工和布置。
[0017]作为本专利技术的优选方案，所述扩大承台顶面与所述原承台顶面的距离为HT；所述扩大承台底面与所述原承台底面的距离为HB；HT＞HB。
[0018]本方案即限定扩大承台相比于原承台，扩大的部分主要偏向上方，一方面可以减少在施工时向承台下方挖掘的深度；另一方面可以减少扩大承台上方的覆土或地面装修面的体积，从而减少相应的施工时间和成本。
[0019]作为本专利技术的优选方案，所述桩孔的尺寸朝靠近所述扩大承台底面的方向逐渐增大。
[0020]本方案限制桩孔的尺寸朝靠近扩大承台底面的方向增大，即上小下大，一方面能增大桩孔的侧壁面积，从而增大封桩时向桩孔内浇筑的混凝土结构与扩大承台的混凝土结构的接触面积，使封桩效果更加可靠；同时桩孔靠近承台底面的部分增大，还能减少封桩时向桩孔内浇筑的混凝土结构与其下方结构施接触面的压强，从而增大安全系数。
[0021]作为本专利技术的优选方案，所述保护套杆贴靠所述原桩的侧壁设置。
[0022]本方案限定保护套管贴靠原桩的轴线，可以减少切割钢丝绳轴线与原桩轴线的距离，从而减少切割钢丝绳为了切断原桩所需的沿水平方向移动的距离，进而能降低切割作业对扩大承台的破坏。
[0023]作为本专利技术的优选方案，还包含扩大连续梁；当所述扩大承台的数量大于一；所述扩大连续梁连接各所述扩大承台为一个整体。
[0024]若原承台之间设置有原连续梁，则扩大连续梁可以通过增大原连续梁得到，也可以是独立施工的新增结构。
[0025]本方案对应扩大承台的数量大于一的情况，通过扩大连续梁将各扩大承台连接为一个整体，增加本方案的整体性。
[0026]作为本专利技术的优选方案，所述保护套管是PVC材质构件。
[0027]本方案限定保护套管为PVC材质，相比于其它材质，本方案更能方便钢丝绳割破保护套管从而切割原桩；且PVC材质构件成本低廉，有助于降低施工成本。
[0028]作为本专利技术的优选方案，所述扩大承台和所述原承台之间还连接有锚杆。
[0029]本方案能够使扩大承台和原承台之间的连接更加可靠。
[0030]一种用于换桩的施工方法，应用于本专利技术的一种用于换桩的基础体系，包含如下步骤：
[0031]A、挖掘至所述扩大承台的底面标高处，并暴露原承台和原桩；
[0032]B、在所述原桩位置处设置保护套管；清理所述原承台表面；浇筑所述扩大承台；
[0033]C、安装承载桩；
[0034]D、使用切割钢丝绳切断所述原桩；
[0035]E、回填素土并夯实。
[0036]对于步骤A，暴露原承台和原桩指清除扩大承台实体结构范围内，除原承台和原桩以外的其他结构，如原承台的底面垫层也需要清除。
[0037]对于步骤B，清理原承台表面用于保证扩大承台的混凝土和原承台连接密实，具体做法可参考现有工艺，如凿毛。
[0038]对于步骤C，承载桩的具体安装工艺视所采用的的承载桩的具体形式而定。
[0039]对于步骤D，切割钢丝绳可以在步骤D之前，如步骤B时就设置于保护套管内，也可以在需要切割原桩时再设置于保护套管内。
[0040]本方案的步骤能确保先形成原承台、扩大承台、原桩和承载桩的基础体系，保证其上方的建筑结构的安全，再通过切割钢丝绳切断原桩，从而将原桩从基础体系中排除，在进行地下隧道的挖掘时可安心将原桩与地下隧道干涉的部分去除，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于换桩的基础体系，其特征在于，包含扩大承台(4)和承载桩(5)；所述扩大承台(4)包覆于原承台(1)外部；所述扩大承台(4)的顶面高于所述原承台(1)的顶面；所述扩大承台(4)的底面低于所述原承台(1)的底面；所述扩大承台(4)内设置有桩孔和保护套管(6)；所述桩孔沿竖直方向贯穿所述扩大承台(4)；所述保护套管(6)沿水平方向贯穿所述扩大承台(4)；所述保护套管(6)用于安装切割钢丝绳；所述承载桩(5)一端连接于所述桩孔，另一端用于插入土体；所述承载桩(5)的长度短于所述原桩(2)的长度；所述承载桩(5)的承载力大于或等于所述原桩(2)的承载力。2.根据权利要求1所述的一种用于换桩的基础体系，其特征在于，所述承载桩(5)的数量大于所述原桩(2)的数量。3.根据权利要求1所述的一种用于换桩的基础体系，其特征在于，所述扩大承台(4)顶面与所述原承台(1)顶面的距离为HT；所述扩大承台(4)底面与所述原承台(1)底面的距离为HB；HT＞HB。4.根据权利要求1所述的一种用于换桩的基础体系，其特征在于，所述桩孔的尺寸朝靠近所述扩大承台(4)底面的方向逐渐增大。5.根据权利要求1至4中任何一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：严晓周，陈正进，罗业华，王振超，梁云刚，周杰，卢平凡，陈树创，赵康渐，罗军，
申请(专利权)人：中交第四航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：