[发明专利]采用螺栓连接的钢板桩和H型钢组合基坑支护结构

说明书

 

技术领域

本发明涉及岩土工程的技术领域，尤其涉及一种钢板桩与H型钢组合基坑支护结构的技术领域。

 

背景技术

钢板桩是一种带锁扣或钳口的热轧（或冷弯）型钢，打入后靠锁扣或钳口相互连接咬合，形成连续的钢板桩围护墙，用来挡土和挡水。具有施工快捷、简单，循环使用，经济性较好等特点，在水利、交通等行业中得到了广泛的使用。但由于钢板桩抗侧刚度相对较小，变形较大。在周边环境要求较高和挖深较大的基坑工程中应用较少。

H型钢是一种截面面积分配比较优化、强重比合理的经济断面高效型材，H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点，目前基坑工程中主要用于型钢水泥土搅拌墙（Soil Mixed Wall,通常称为 SMW 工法）中。H型钢本身没有锁扣，用于基坑工程仅能挡土，不能止水。

为充分发挥钢板桩和H型钢的优点，采用H型钢桩与钢板桩组合，可以较大幅度提高组合体的抗弯模量及截面模数，能承担较大荷载，从而有效控制变形。例如日本采用900mm宽帽型钢板桩和H型钢组合，H型钢至于基坑外侧方向，帽型钢板桩和H型钢之间通过焊接形成组合钢板桩，通过振动锤将组合体打入土中，施工完成后，将组合体一起拔出。该围护体结构刚度大，抗变形能力强，但是900mm宽帽型钢板桩和H型钢通过焊接形成整体，结构几何尺寸大，组合桩体打入和拔出都比较困难，且打入和拔出对周围环境影响大，另外由于整体焊接，宽帽型钢板桩和H型钢分开比较困难。

 

发明内容

本发明目的是提供一种整体性好，刚度大，可以充分发挥钢板桩、H型钢的优点，可同时挡土止水，施工快捷，循环使用，绿色环保，施工完成后，易于拆卸的采用螺栓连接的钢板桩和H型钢组合基坑支护结构。

采用螺栓连接的钢板桩和H型钢组合基坑支护结构，包括用于基坑止水的钢板桩、用于基坑挡土的H型钢，相邻两个钢板桩之间通过U形扣件相互连接，钢板桩与H型钢之间通过固定螺栓连接。

基于本发明的采用螺栓连接的钢板桩和H型钢组合基坑支护结构的施工方法，包括如下步骤：

第一步：根据场地条件和计算分析，确定钢板桩的型号、桩长，确定H型钢的型号、桩长、桩间距；根据钢板桩、H型钢的设计长度，设计连接孔布置；

第二步：在地面通过固定螺栓将钢板桩和H型钢连接在一起，得到组合钢板桩；

第三步：施工组合钢板桩；

第四步：施工支撑系统，开挖基坑；

第五步：对基坑坑底进行清理、整平，浇筑垫层，施工底板及主体结构；

第六步：侧壁回填，拔出组合钢板桩。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比具有如下优点：本发明采用固定螺栓连接钢板桩和H型钢组合基坑支护结构，该结构整体性好，刚度大，可以充分发挥钢板桩、H型钢的优点，可同时挡土止水，施工快捷，循环使用，绿色环保。施工完成后，易于拆卸。另外H型钢和钢板桩可以根据需要，灵活设置长度。

 

附图说明

图1是本发明钢板桩的末端为U形扣件、H型钢布置在基坑内侧的一种结构示意图。

图2是本发明钢板桩的末端为帽形、H型钢布置在基坑内侧的一种结构示意图。

图3是本发明钢板桩的末端为U形扣件、H型钢布置在基坑外侧土层的一种结构示意图。

图4是本发明钢板桩的末端为帽形、H型钢布置在基坑外侧土层的一种结构示意图。

 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：

如图1、图2、图3、图4所示，采用螺栓连接的钢板桩和H型钢组合基坑支护结构，包括用于基坑止水的钢板桩1、用于基坑挡土的H型钢2，相邻两个钢板桩1之间通过U形扣件4相互连接，钢板桩1与H型钢2之间通过固定螺栓3连接。

基于本发明的采用螺栓连接的钢板桩和H型钢组合基坑支护结构的施工方法，包括如下步骤：

第一步：根据场地条件和计算分析，确定钢板桩1的型号、桩长，确定H型钢2的型号、桩长、桩间距；根据钢板桩1、H型钢2的设计长度，设计连接孔布置；

第二步：在地面通过固定螺栓3将钢板桩1和H型钢2连接在一起，得到组合钢板桩；

第三步：施工组合钢板桩；

第四步：施工支撑系统，开挖基坑；

第五步：对基坑坑底进行清理、整平，浇筑垫层，施工底板及主体结构；

第六步：侧壁回填，拔出组合钢板桩。

本发明钢板桩1的末端为U形扣件或帽形。

本发明的钢板桩1和H型钢2之间的连接主要有以下两种组合方式，一种是H型钢置于基坑内侧，如图1、图2所示，另外一种是钢板桩置于基坑外侧，如图3、图4所示。