一种基于快速施工的复合钢管柱基坑支护体系的制作方法

1.本实用新型涉及深厚淤泥地层支护领域，特别涉及一种基于快速施工的复合钢管柱基坑支护体系。


背景技术：

2.某工程基坑深度12m，深度范围内主要分布填土、淤泥质砂层等软弱土层，土层自身稳定性差，场地地下水位埋深约1m，基坑周边临近房屋和埋地高压线缆沟，对周边环境变形控制和保护要求非常高。同时局部基坑位于架空高压线正下方，施工安全风险极大，对施工机械设备要求高。
3.针对以上条件，可以选用的支护选型主要有以下几种：混凝土灌注桩，此支护体系自身刚度大，在软弱土层条件下对周边建筑物保护效果较好，但施工时间较长，无法满足工期要求；混凝土预应力管桩，此支护体系为预制构件，自身刚度较大同时可施工速度快，但施工机械设备体型大，在高压线下方无施工空间，施工安全隐患极大；沉井，此支护体采用分段浇筑，可在开挖同时进行浇注，自身稳定性好且施工速度较快，所需施工空间较小，但无法保证既有市政管道安全和检修条件。


技术实现要素：

4.为了克服上述问题，本实用新型提供一种基于快速施工的复合钢管柱基坑支护体系，本实用新型适用于周边环境条件复杂且风险较高的基坑工程，可实现在高水位淤泥质地层等不良工程地质条件下快速成型，取得了良好的社会和经济效益。
5.本实用新型采用的技术方案为：
6.一种基于快速施工的复合钢管柱基坑支护体系，包括支护桩、桩体加强构件、连系梁、支撑系统和外围加固圈，所述的支护桩为多个，多个支护桩沿着基坑周边连续贴合分布，每个所述的支护桩内均设置有桩体加强构件，相邻两个支护桩的桩心距等于设在这两个支护桩内的桩体加强构件之间的中心距；所述的连系梁沿着基坑深度方向布置一道或多道，所述的连系梁与支护桩固定连接；所述支撑系统两端头均与其对应的连系梁平面内垂直连接；在所述的支护桩外侧土体经过加固之后形成外围加固圈。
7.所述支护桩为无缝预制钢管，外径在400~800mm之间。
8.所述的桩体加强构件为预制工字钢，工字钢腹板高度和翼缘宽度均不得超过支护桩的内径，且工字钢腹板与支护桩排布方向在平面内互相垂直。
9.所述连系梁为预制工字钢。
10.所述支撑系统由多根支撑等间距连续设置组成，所述的支撑为预制钢管，外径为300~600mm之间。
11.所述外围加固圈采用旋喷桩或搅拌桩工艺进行加固，桩径在300~600mm之间。
12.所述的连系梁与支护桩之间通过螺栓连接的同时采用焊接进行加强连接。
13.所述的相邻两个支护桩之间通过正反锁扣连接。
14.本实用新型的有益效果是：
15.本实用新型提供的这种基于快速施工的复合钢管柱基坑支护体系可在深厚淤泥地层条件下快速实施，将支护桩连续贴合密插并且在桩内插入加强构件，钢管桩以静压方式沉桩，无需钻孔，通过连系梁将支撑系统与支护桩固定，同时对支护桩外侧一定范围内土体进行加固，形成一种复合支护体系，适用于周边环境条件复杂且风险较高的基坑工程，可实现在高水位淤泥质地层等不良工程地质条件下快速成型，取得了良好的社会和经济效益。
附图说明
16.图1是本实用新型的结构平面示意图。
17.图2是本实用新型的纵向展开示意图。
18.图3是本实用新型的结构横剖面示意图。
19.图中，附图标记为：1、支护桩；2、第一支护桩；3、第二支护桩；4、第一桩体加强构件；5、第二桩体加强构件；6、连系梁；7、腰梁加劲板；8、支撑；9、螺栓；10、外围加固圈；11、焊缝；12、连接钢缀板；13、第一支护桩焊缝；14、第二支护桩焊缝；15、第一桩体加强构件焊缝；16、第二桩体加强构件焊缝。
具体实施方式
20.实施例1：
21.为了克服上述问题，本实用新型提供如图1
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3所示的一种基于快速施工的复合钢管柱基坑支护体系，本实用新型适用于周边环境条件复杂且风险较高的基坑工程，可实现在高水位淤泥质地层等不良工程地质条件下快速成型，取得了良好的社会和经济效益。
22.一种基于快速施工的复合钢管柱基坑支护体系，包括支护桩1、桩体加强构件、连系梁6、支撑系统和外围加固圈10，所述的支护桩1为多个，多个支护桩1沿着基坑周边连续贴合分布，每个所述的支护桩1内均设置有桩体加强构件，相邻两个支护桩1的桩心距等于设在这两个支护桩1内的桩体加强构件之间的中心距；所述的连系梁6沿着基坑深度方向布置一道或多道，所述的连系梁6与支护桩1固定连接；所述支撑系统两端头均与其对应的连系梁6平面内垂直连接；在所述的支护桩1外侧土体经过加固之后形成外围加固圈10。
23.本实用新型用于深厚淤泥地层且施工作业空间受限的条件下，可快速实施并发挥作用。与现有技术相比，本实用新型采用静压方式沉桩与传统预钻孔方式相比，能大幅度提高成桩速度，充分利用支护桩自身刚度，通过在支护桩1内插入加强构件形成抗剪强度储备，合理控制周边地层的变形，结构简单、安全可靠、施工方便、快速。同时可根据实际情况采用接桩方式解决施工场地受限的问题，实现了对既有建筑及管线的保护，良好的控制了在架空高压线下施工的安全风险，在周边既有建（构）筑物密集且作业空间有限的市政工程等领域的基坑支护中有较好的应用前景。
24.本实用新型提供的这种基于快速施工的复合钢管柱基坑支护体系可在深厚淤泥地层条件下快速实施，将支护桩1连续贴合密插并且在桩内插入加强构件，钢管桩以静压方式沉桩，无需钻孔，通过连系梁6将支撑系统与支护桩1固定，同时对支护桩1外侧一定范围内土体进行加固，形成复合的支护体系，适用于周边环境条件复杂且风险较高的基坑工程，
可实现在高水位淤泥质地层等不良工程地质条件下快速成型，取得了良好的社会和经济效益。
25.实施例2：
26.基于实施例1的基础上，本实施例中，优选的，所述支护桩1为无缝预制钢管，外径在400~800mm之间。
27.优选的，所述的桩体加强构件为预制工字钢，工字钢腹板高度和翼缘宽度均不得超过支护桩1的内径，且工字钢腹板与支护桩1排布方向在平面内互相垂直。
28.本实用新型中，如图1和图2所示，支护桩1包括第一支护桩2和第二支护桩3，第一支护桩2内设有第一桩体加强构件4，所述的第二支护桩3内设有第二桩体加强构件5，其中，第一支护桩2和第二支护桩3均由多根桩焊接而成；第一支护桩2和第二支护桩3交替设置，这样第一支护桩2上的第一支护桩焊缝13和第二支护桩3上的第二支护桩焊缝14就会错开分布。第一桩体加强构件4和第二桩体加强构件5也均有多根构件依次焊接而成，第一桩体加强构件4上的第一桩体加强构件焊缝15与第二桩体加强构件5上的第二桩体加强构件焊缝16也需要错位分布。错位分布增强了焊接的强度，同时保证了支护桩1的稳定性。相邻两个第一支护桩2的间距与第二支护桩3间距相等。
29.优选的，所述连系梁6为预制工字钢。
30.本实用新型中，如图3所示，连系梁6上设有腰梁加劲板7，连系梁6与支护桩1之间设有连接钢缀板12，腰梁加劲板7，增加了连系梁6的强度。
31.优选的，所述支撑系统由多根支撑8等间距连续设置组成，所述的支撑8为预制钢管，外径为300~600mm之间。所述的支撑8与连系梁6焊接连接，焊接处存在焊缝11。
32.优选的，所述外围加固圈10采用旋喷桩或搅拌桩工艺进行加固，桩径在300~600mm之间。
33.优选的，所述的连系梁6与支护桩1之间通过螺栓9连接的同时采用焊接进行加强连接。
34.优选的，所述的相邻两个支护桩1之间通过正反锁扣连接。
35.本实用新型中，在基坑不同深度处，根据需要设置一道或多道连系梁6，连系梁6在平面内沿着基坑纵向呈轴对称布置，连系梁6与支护桩1之间采用螺栓9连接，同时焊接固定，支撑8的两端与两排连系梁连接方式采用焊接固。
36.本实施例提供的这种在深厚淤泥地层条件下快速实施的复合钢管柱基坑支护体系，支护桩1的桩身采用静压的方式成桩，桩身分节处采用焊接处理，并在桩身范围内插入加强构件，作为焊缝处的受力加强，并在桩体内部注入混凝土。在支护桩外侧对周围土体加固，形成外围加固圈10，可以防止地下水从支护桩之间的空隙渗入基坑内部。通过上述方式实现在深厚淤泥顶层条件下快速实施基坑支护体系，尤其适用于工期紧张且有限作业空间条件下的深基坑工程。
37.以上举例仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。本实用新型中未详细描述的装置结构及其方法步骤均为现有技术，本实用新型中将不再进行进一步的说明。