[发明专利]一种型钢水泥土搅拌桩内支撑结构及其支撑方法

说明书

技术领域

本发明涉及型钢水泥土搅拌桩围护内支撑结构，具体地说是一种型钢水泥土搅拌桩内支撑结构及其支撑方法。

背景技术

目前型钢水泥土搅拌桩围护结构支撑通常采用以下两种形式：一、支撑（混凝土支撑或钢支撑，下同）；二、锚杆。

以上两种形式主要存在以下问题：一、采用支撑时，仅适用于基坑两侧工程地质、水文地质相差不大的情况。当两侧工程地质、水文地质差异较大时，将导致水、土压力相差较大，支撑产生水平向位移，严重威胁基坑安全。二、采用支撑时，通常支撑横向、竖向间距较密，施工空间受限，从而增加施工工期。三、采用锚杆时，对于地质较软弱地区，无法提供足够的抗拔力；即使在地质较好地区能提供足够的抗拔力，但由于周边环境不允许或超出用地红线的因素，也无法实施。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种型钢水泥土搅拌桩内支撑结构，不仅节约支撑的工程量，而且增大基坑内的施工作业空间，缩短了施工工期。

为了实现上述目的，本发明技术方案是：一种型钢水泥土搅拌桩内支撑结构，该型钢水泥土搅拌桩包括水泥土搅拌桩，水泥土搅拌桩内设有内插型钢，该型钢水泥土搅拌桩设有顶圈梁和钢围檩，其特征在于在顶圈梁和钢围檩处设置支撑箱，该支撑箱通过钢绞线与缀板连接，该缀板与两个相邻内插型钢焊接。

本发明的另一目的在于提出一种型钢水泥土搅拌桩内支撑方法，不仅节约支撑的工程量，而且增大基坑内的施工作业空间，缩短了施工工期。

为了实现上述目的，本发明技术方案是：一种型钢水泥土搅拌桩内支撑方法，其特征在于在型钢水泥土搅拌桩的顶圈梁和钢围檩处设置支撑箱，该支撑箱通过钢绞线与缀板连接，该缀板与两个相邻内插型钢焊接，将水土受力经型钢水泥土搅拌桩、顶圈梁或钢围檩、支撑箱、钢绞线、缀板后最终转移至内插型钢。

本发明采用支撑箱代替通常的支撑或锚杆，通过钢绞线将支撑箱与内插型钢中的缀板连接起来，其受力途径为：水、土压力→型钢水泥土搅拌桩→顶圈梁（钢围檩）→支撑箱→钢绞线→缀板→内插型钢，将水、土压力最终转移至内插型钢，并且可随时施加预应力，以更好控制基坑变形。本发明的优点在于增大基坑内的施工作业空间，不仅减少从而大大节约内支撑的工程量，而且缩短了施工工期。

附图说明

图1为本发明一实例的横断面示意图。

图2为图1中的Ⅰ－Ⅰ剖面图。

图3为图1中的Ⅱ－Ⅱ剖面图。

图4为图2、3中A大样图。

图5为支撑箱大样图。

图6为图5中Ⅲ－Ⅲ剖面图。

图7为图5中Ⅳ－Ⅳ剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步的描述。

如图所示，型钢水泥土搅拌桩包括水泥土搅拌桩，该水泥土搅拌桩1内设内插型钢2，在型钢水泥土搅拌桩的顶圈梁3、钢围檩4处设置支撑箱5，支撑箱的一端与型钢水泥土搅拌桩的顶圈梁或钢围檩连接，支撑箱的另一端通过钢绞线6与缀板7连接，该缀板7与两个相邻内插型钢2相焊接。所述支撑箱水平设置，钢绞线在支撑箱中心线两侧成对布置，与顶圈梁处支撑箱连接的钢绞线水平设置，与钢围檩处支撑箱处的水平面及支撑箱轴线之间的夹角均不大于20°。所述钢绞线6通过锚具及承压板8与缀板7连接，并在连接处设置套管10，在缀板与水泥土搅拌桩空隙间填塞高强度细石混凝土9。

支撑箱5由两根平行设置的H型钢或工字钢11制成，两根H型钢或工字钢11之间通过缀板7连接，在支撑箱5的一端设封头板12，另一端设端头板13，支撑箱两侧设有加劲板14，其中封头板12与顶圈梁或钢围檩连接，端头板13与钢绞线6连接，端头板13与钢绞线6连接处设有剪力块15。

本发明将水、土压力最终转移至内插型钢，并可根据需要施加预应力，控制基坑变形。

需要说明的几点如下。

一、对于顶圈梁处的钢绞线可水平设置；对于钢围檩处，易与水平向成β角度以避开钢围檩便于施工，理论上从受力角度出发，角度越小，越利于分担支撑力，就实际操作而言，β角度不应大于20°，即优选为0~20°。

二、钢绞线与支撑箱轴线成α角度，理论上从受力角度出发，角度越小，越利于分担支撑力，就实际操作而言，α角度不应大于20°，即优选为0~20°。

三、钢绞线应在支撑箱中心线两侧成对布置，且其数量可根据支撑力确定。

四、应确保支撑箱端头的剪力块与端头板的焊接质量，同时根据计算确定剪力块的尺寸，以平衡钢绞线竖向分力。

五、图中仅罗列一种支撑箱结构形式，其余支撑箱的形式可根据实际受力情况选择合理的结构形式。