[实用新型]深水基坑围护及止水的自锁型围护桩结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及基坑开挖工程技术领域，具体涉及一种深水基坑围护及止水的自锁型围护桩结构。

背景技术

特殊基坑的开挖主要面对的两大问题是：坑壁稳定和隔断地下水。而在大江大河上修建各类桥梁，对于一些水中筑岛的基础施工，就类似于深水中深基坑的开挖，也是相当困难的施工环节。

尽管类似工程，如地铁车站的开挖通常用围护桩作为基坑支护。但是对于水中筑岛的基坑开挖是在深水和流动水的条件下进行的，如果简单套用地铁车站的围护结构，由于受支撑体系的影响不但会降低工效，而且没有充分利用实际的地质条件，会造成一定的浪费。

地铁车站基坑采用旋喷桩、钻孔咬合桩等来解决开挖问题时，设计一般不考虑围护桩的自支撑作用，而是在基坑开挖过程中对围护桩层层设置水平支撑，这些支撑又严重影响下部的继续作业，同时止水效果不好。有些专门针对基坑围护桩防水不好而设计的复合止水构造，在使用中施作复杂，仍不能完全达到理想的止水效果。而常用的钢板桩支护结构，由于受基坑深度的影响以及基坑底基岩的限制难于实施，即使勉强施作也存在稳定性不好的缺陷。另外，以上现有技术的施工现场需要特种设备支持，局限性较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种既安全经济、止水效果好，且施工现场简单易行、无需特种设备的深水基坑围护及止水的自锁型围护桩结构。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种深水基坑围护及止水的自锁型围护桩结构，它包括素混凝土桩、钢筋混凝土桩和锁口圈梁，素混凝土桩和钢筋混凝土桩全部采用钻孔灌注桩，钢筋混凝土桩作为竖向支撑梁，并和素混凝土桩交替沿基坑周边嵌套排列，素混凝土桩和钢筋混凝土桩的桩底端进入基底基岩，其桩顶端设有锁口圈梁，基岩对桩底端的水平约束和桩顶端锁口圈梁的水平约束使之形成一个稳定的自锁型围护及止水体系。

所述的钢筋混凝土桩和素混凝土桩桩间嵌套不少于5cm。

所述的钢筋混凝土桩和素混凝土桩设定桩底端必须进入基底基岩以下1～1.5m。

本实用新型提供的上述深水基坑围护及止水的自锁型围护桩结构，充分考虑了施工现场的具体特点，采用钢筋混凝土桩作为竖向支撑梁，并和素混凝土桩交替沿基坑周边嵌套排列，桩底端进入基底基岩，利用基岩对桩底端的水平约束和桩顶端锁口圈梁的水平约束，使之形成一个稳定的自锁型围护及止水体系，不但保证了支护的稳定，而且达到了完全封堵水的目的，给施工带来极大的方便，并在保证后续作业质量的同时，达到了节省造价的目的。其有益效果具体表现为：①结构计算简单、明晰。②经济实用：施工设备和施工操作工艺简单，可多作业面同时施工，需要的仅仅是提高施工控制的精度。经过测算，比类似结构的地铁车站基坑围护造价减少约15～20%，速度提高23%。基坑深度大于10米时经济效果更为明显。③安全可靠：利用基岩对桩底端和坑口锁口圈梁对桩顶端的水平约束，形成了一个完整的支护体系，大大保证了坑内作业人员的安全，在水面以下营造了一个安全的施工环境。④桩间的有效嵌套达到了充分封水的目的。即使施工中桩间嵌套没有达到预期效果，在桩身混凝土的凝固过程中水泥还可对缝隙填充物（泥皮）产生改良效果，以提高其强度也能达到堵水目的。

附图说明

图1为钢筋混凝土桩和素混凝土桩嵌套排列示意图

图2为桩顶平面示意图

图3为自锁型围护桩结构的断面图。

具体实施方式

如图1至图3所示，本实用新型提供的深水基坑围护及止水的自锁型围护桩结构，它包括素混凝土桩1、钢筋混凝土桩2和锁口圈梁3，素混凝土桩1和钢筋混凝土桩2全部采用钻孔灌注桩，钢筋混凝土桩2作为竖向支撑梁，并和素混凝土桩1交替沿基坑周边嵌套排列，所有桩位都要进行精确放样，平面的中心偏位不超过2cm。素混凝土桩1和钢筋混凝土桩2的桩底端进入基底基岩4，其桩顶端设有锁口圈梁3，基岩4对桩底端的水平约束和桩顶端锁口圈梁3的水平约束使之形成一个稳定的自锁型围护及止水体系。

根据基坑设计尺寸和钢筋混凝土桩2的直径，合理排布嵌套桩的桩径和桩间嵌套深度，钢筋混凝土桩2和素混凝土桩1桩间嵌套不少于5cm。

根据地质断面，钢筋混凝土桩2和素混凝土桩1设定桩底端必须进入基底基岩4以下1～1.5m（基岩风化轻微者取小值），从而使其与桩顶的锁口圈梁3形成一个完整的自锁型支护体系，不需要增加其它支撑体系。