一种用于基坑支护的中心加肋预应力管桩及其施工方法技术

本发明专利技术涉及城市地下工程技术领域，具体为一种用于基坑支护的中心加肋预应力管桩及其施工方法，包括十字型加劲肋圆钢管，十字型加劲肋圆钢管的外部设置有预应力混凝土空芯管桩，且十字型加劲肋圆钢管与预应力混凝土空芯管桩之间浇灌有水泥砂浆。本发明专利技术充分利用了预应力混凝土空芯管桩内部空芯的空间，在同等管桩外径条件下提高了支护桩桩身抗弯承载能力及抗弯刚度，避免采用更大直径管桩引起更严重挤土效应；本发明专利技术中的字型加劲肋圆钢管可以回收进行重复利用，从而可以显著降低工程造价。从而可以显著降低工程造价。从而可以显著降低工程造价。

【技术实现步骤摘要】
一种用于基坑支护的中心加肋预应力管桩及其施工方法


[0001]本专利技术涉及城市地下工程
，具体为一种用于基坑支护的中心加肋预应力管桩及其施工方法。

技术介绍

[0002]预制化的预应力空芯混凝土管桩凭借其桩身强度高、造价低、质量可靠等特点，并且施工快速，现场整洁无环境污染等优点，现已被广泛应用于基坑支护工程。
[0003]现今基坑支护设计多采用变形控制，支护桩桩身的抗弯承载能力及抗弯刚度是其重要设计指标。当基坑支护设计遇到现场土层地质情况差或基坑设计要求设计深度较深时，往往会选用更大外径规格的管桩以提高力学参数作为基坑支护桩使用，而大直径管桩会导致施工现场送桩困难，并产生更严重的挤土效应，危害既有管桩及周边建、构筑物。同时，管桩中间部位的空芯空间则被浪费，并未设置可以提高桩身力学参数的建筑材料。因此我们对此做出改进，提出一种用于基坑支护的中心加肋预应力管桩及其施工方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种用于基坑支护的中心加肋预应力管桩及其施工方法，包括十字型加劲肋圆钢管，所述十字型加劲肋圆钢管的外部设置有预应力混凝土空芯管桩，且十字型加劲肋圆钢管与预应力混凝土空芯管桩之间浇灌有水泥砂浆；所述十字型加劲肋圆钢管由防错位支撑环、圆钢管、螺栓以及插入式十字型内加劲组件组成，所述防错位支撑环、圆钢管以及插入式十字型内加劲组件之间均通过螺栓连接；所述防错位支撑环由钢制圆环和钢制顶撑焊接而成，所述插入式十字型内加劲组件包括十字型内加劲板和四块设置有多个螺栓孔的圆弧型侧板，四块所述圆弧型侧板分别焊接在十字型内加劲板的端面。
[0005]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述圆钢管的中心轴线和插入式十字型内加劲组件的中心轴线均与预应力混凝土空芯管桩的中心轴线重合。
[0006]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述圆钢管的顶端和底端均设置有防错位支撑环，所述钢制顶撑的一端与预应力混凝土空芯管桩的内侧面相接触。
[0007]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述螺栓孔沿竖直方向等间距双列排布在圆弧型侧板上，所述圆钢管上以及钢制圆环上也开设有螺栓孔，且位于圆钢管上以及钢制圆环上的螺栓孔与圆弧型侧板上的螺栓孔相对应。
[0008]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述十字型内加劲板由两块短内加劲板和一块长内加劲板组成，所述长内加劲板居中设置，两块所述短内加劲板与长内加劲板正交对齐并焊接在长内加劲板上。
[0009]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述钢制顶撑远离钢制圆环的一端至钢制圆环中心的距离大于钢制圆环的外径。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述圆钢管为其外径与壁厚比值为小于50的圆钢管，所述预应力混凝土空芯管桩选择外径大于700mm的预应力混凝土空芯管桩，所述水泥
砂浆由水泥、细骨料以及水以1:3:0.65的比例组成。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方案，包括以下步骤：
[0012]步骤一：在工厂预制防错位支撑环、圆钢管、插入式十字型内加劲组件以及预应力混凝土空芯管桩并运送至施工现场；
[0013]步骤二：在施工现场将防错位支撑环、圆钢管、螺栓以及插入式十字型内加劲组件组装成十字型加劲肋圆钢管；
[0014]步骤三：在十字型加劲肋圆钢管的外壁涂抹减摩剂；
[0015]步骤四：在施工现场的桩身点位处采用沉桩工艺施工预应力混凝土空芯管桩；
[0016]步骤五：向预应力混凝土空芯管桩的空芯部位吊放插入式十字型内加劲组件；
[0017]步骤六：向插入式十字型内加劲组件与预应力混凝土空芯管桩空隙处灌注水泥砂浆；
[0018]步骤七：待基坑工程整体施工完成后，回收十字型加劲肋圆钢管。
[0019]本专利技术的有益效果是：本专利技术充分利用了预应力混凝土空芯管桩内部空芯的空间，在同等管桩外径条件下提高了支护桩桩身抗弯承载能力及抗弯刚度，避免采用更大直径管桩引起更严重挤土效应。
[0020]本专利技术中的十字型加劲肋圆钢管可以回收进行重复利用，从而可以显著降低工程造价。
附图说明
[0021]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0022]图1是本专利技术的整体结构平面结构示意图；
[0023]图2是本专利技术中十字型加劲肋圆钢管的平面结构示意图；
[0024]图3是本专利技术中插入式十字型内加劲组件的平面结构示意图；
[0025]图4是本专利技术中防错位支撑环的平面结构示意图；
[0026]图5是本专利技术中十字型加劲肋圆钢管正面结构示意图；
[0027]图6是本专利技术中插入式十字型内加劲组件正面结构示意图；
[0028]图7是本专利技术中流程结构示意图。
[0029]图中：1、十字型加劲肋圆钢管；11、防错位支撑环；111、钢制圆环；112、钢制顶撑；12、圆钢管；13、螺栓；14、插入式十字型内加劲组件；141、十字型内加劲板；142、圆弧型侧板；2、预应力混凝土空芯管桩；3、水泥砂浆。
具体实施方式
[0030]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0031]实施例：如图1所示，本专利技术一种用于基坑支护的中心加肋预应力管桩，包括十字型加劲肋圆钢管1，十字型加劲肋圆钢管1的外部设置有预应力混凝土空芯管桩2，且十字型加劲肋圆钢管1与预应力混凝土空芯管桩2之间浇灌有水泥砂浆3。通过在预应力混凝土空芯管桩2的内部设置十字型加劲肋圆钢管1，既可以充分利用预应力混凝土空芯管桩2内的
空间，又可以加强预应力混凝土空芯管桩2的抗弯承载能力及抗弯刚度，从而避免采用更大直径管桩引起更严重挤土效应。
[0032]如图2
‑
图6所示，十字型加劲肋圆钢管1由防错位支撑环11、圆钢管12、螺栓13以及插入式十字型内加劲组件14组成，防错位支撑环11、圆钢管12以及插入式十字型内加劲组件14之间均通过螺栓13连接，从而便于后续将其拆除进行回收利用。防错位支撑环11由钢制圆环111和钢制顶撑112焊接而成，插入式十字型内加劲组件14包括十字型内加劲板141和四块设置有多个螺栓孔的圆弧型侧板142，四块圆弧型侧板142分别焊接在十字型内加劲板141的端面。防错位支撑环11和插入式十字型内加劲组件14可以增强预应力混凝土空芯管桩2的抗弯承载能力。
[0033]如图2和图4所示，圆钢管12的中心轴线和插入式十字型内加劲组件14的中心轴线均与预应力混凝土空芯管桩2的中心轴线重合，增强了整体的平衡性。圆钢管12的顶端和底端均设置有防错位支撑环11，可以防止在安装过程中发生错位。钢制顶撑112的一端与预应力混凝土空芯管桩2的内侧面相接触，通过两者接触，并在钢制圆环111与预应力混凝土空芯管桩2之间的空隙浇筑水泥砂浆3，从而可以增强两者连接的紧密性。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于基坑支护的中心加肋预应力管桩，其特征在于，包括十字型加劲肋圆钢管(1)，所述十字型加劲肋圆钢管(1)的外部设置有预应力混凝土空芯管桩(2)，且十字型加劲肋圆钢管(1)与预应力混凝土空芯管桩(2)之间浇灌有水泥砂浆(3)；所述十字型加劲肋圆钢管(1)由防错位支撑环(11)、圆钢管(12)、螺栓(13)以及插入式十字型内加劲组件(14)组成，所述防错位支撑环(11)、圆钢管(12)以及插入式十字型内加劲组件(14)之间均通过螺栓(13)连接；所述防错位支撑环(11)由钢制圆环(111)和钢制顶撑(112)焊接而成，所述插入式十字型内加劲组件(14)包括十字型内加劲板(141)和四块设置有多个螺栓孔的圆弧型侧板(142)，四块所述圆弧型侧板(142)分别焊接在十字型内加劲板(141)的端面。2.根据权利要求1所述的一种用于基坑支护的中心加肋预应力管桩，其特征在于，所述圆钢管(12)的中心轴线和插入式十字型内加劲组件(14)的中心轴线均与预应力混凝土空芯管桩(2)的中心轴线重合。3.根据权利要求1所述的一种用于基坑支护的中心加肋预应力管桩，其特征在于，所述圆钢管(12)的顶端和底端均设置有防错位支撑环(11)，所述钢制顶撑(112)的一端与预应力混凝土空芯管桩(2)的内侧面相接触。4.根据权利要求1所述的一种用于基坑支护的中心加肋预应力管桩，其特征在于，所述螺栓孔沿竖直方向等间距双列排布在圆弧型侧板(142)上，所述圆钢管(12)上以及钢制圆环(111)上也开设有螺栓孔，且位于圆钢管(12)上以及钢制圆环(111)上的螺栓孔与圆弧型侧板(142)上的螺栓孔相对应。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张楠，胡佳，张倩，郭凯寅，姜杨，
申请(专利权)人：天津滨海新区轨道交通投资发展有限公司，
类型：发明
国别省市：