CN111608188A - 一种基坑支护结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种基坑支护结构及其施工方法，涉及岩土工程基坑支护技术领域，用于提供一种止水效果好的基坑支护结构。它包括基坑围护桩以及设置于其之间的至少一道止水结构，止水结构包括钢板、柔性橡胶止水板和桩头，柔性橡胶止水板包括竖向板和位于其两侧的阴锁扣，钢板顶端设有折弯部，桩头包括三角锥结构、其上方有钢板限位槽，桩头两端设有与阴锁扣配合设置的连接部，钢板下端插入钢板限位槽内，竖向板上端嵌入钢板的弯折部内，竖向板的下端与三角锥结构固定连接，柔性橡胶止水板的阴锁扣套设于桩头的连接部内，柔性橡胶止水板的阴锁扣与基坑围护桩的阳锁扣配合连接。对于有截水要求的基坑工程无需再另设止水帷幕，有效的降低了造价。
Description
技术领域
本发明涉及岩土工程基坑支护技术领域，特别涉及一种基坑支护结构及其施工方法。
背景技术
近年来，随着城市化进程的加速，地下空间的开发和利用程度的不断加大，基坑的深度也越来越深，对支护结构的要求也越来越高，不仅要满足深基坑开挖过程中的安全性，同时也要具有一定的经济性。
目前常用的深基坑围护结构体系有钢板桩、双轴搅拌桩、三轴搅拌桩、钻孔灌注桩以及地下连续墙等等，其中离散式钻孔灌注桩需另设止水帷幕才能保证深基坑开挖过程中的止水效果。这些基坑支护结构体系不仅施工工艺复杂、占地空间大，而且不可回收利用，影响了施工进度和造价。
因此，如何研究一种经济合理的基坑支护结构及其施工方法，是领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
针对传统基坑支护结构体系不仅施工工艺复杂、占地空间大，而且不可回收利用，影响了施工进度和造价的问题，本发明的目的在于提供一种止水效果好、施工效率高的基坑支护结构及其施工方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基坑支护结构，包括：
包括基坑围护桩以及设置于相邻基坑围护桩之间的至少一道止水结构，所述止水结构包括钢板、柔性橡胶止水板和桩头，所述钢板顶端设有折弯部；所述柔性橡胶止水板包括竖向板以及位于其两侧通长设置的阴锁扣，所述柔性橡胶止水板的竖向板顶端嵌入所述钢板顶端的折弯部内；所述桩头包括上端开口的三角锥结构以及对称设置于其两端的与所述阴锁扣配合设置的连接部，所述三角锥结构上部还设有钢板限位槽；所述钢板的底端嵌入所述钢板限位槽内；所述柔性橡胶止水板的竖向板底端与所述桩头的三角锥结构固定连接，所述柔性橡胶止水板的阴锁扣套设于所述桩头的连接部内，所述柔性橡胶止水板的阴锁扣与基坑围护桩的阳锁扣配合连接。
与现有技术相比，本发明有益的技术效果在于：
一、本发明的基坑支护结构，包括基坑围护桩以及设置于相邻基坑围护桩之间的至少一道止水结构，止水结构包括钢板、柔性橡胶止水板和桩头，柔性橡胶止水板包括竖向板和位于其两侧的阴锁扣，钢板顶端设有折弯部，桩头包括三角锥结构、三角锥结构上方设有钢板限位槽，桩头两端设有与阴锁扣配合设置的连接部，钢板下端插入钢板限位槽内，柔性橡胶止水板的竖向板上端嵌入钢板的弯折部内，竖向板的下端与三角锥结构固定连接，柔性橡胶止水板的阴锁扣套设于桩头的连接部内，柔性橡胶止水板的阴锁扣与基坑围护桩的阳锁扣配合连接。该基坑支护结构采用止水结构和基坑围护桩阴阳锁扣组合形式，对于有截水要求的基坑工程无需再另设止水帷幕，有效的降低了造价。而且，该基坑支护结构中的钢板，在施工结束后可以拔出再次利用，节约了造价，实现了绿色施工，有效解决了现有技术中基坑围护结构占地空间大、造价高、工期长的缺点。
二、本发明的基坑支护结构的施工方法，加工制作方便，施工工艺简便，缩短了工期，并且有利于在用地空间狭小施工，有效地保证了基坑开挖稳定施工，具有较好地推广价值。
进一步地，所述柔性橡胶止水板的阴锁扣的下端设有预留孔，从而在柔性橡胶止水板到达设计标高时，可以通过该预留孔注入止水材料，从而防止柔性橡胶止水板的阴锁扣与基坑围护桩的阳锁扣之间的缝隙发生渗水。
进一步地，为了制作方便，所述桩头为哑铃型结构。
进一步地，为了与基坑围护桩的阳锁扣形成便携连接，二者为C-O连接形式，所述阴锁扣的横断面为O型结构，基坑围护桩的阳锁扣的横断面为C型结构。
进一步地，所述钢板与所述柔性橡胶止水板的连接面涂覆有润滑剂，以便在拔出钢板时减小钢板与柔性橡胶止水板之间的摩擦，从而防止将柔性橡胶止水板带出。
进一步地，基坑围护桩为钻孔灌注桩或者钢管桩。
本发明还提供了一种基坑支护结构的施工方法，该施工方法包括如下步骤：
步骤S1:基坑围护桩定位并施工至设计标高；
步骤S2：完成所述基坑围护桩的施工，所述基坑围护桩上设有C型阳锁扣，所述C型阳锁扣内套设有通长的底端封闭的PC管；
步骤S3：提供止水结构，所述止水结构包括钢板、柔性橡胶止水板和桩头，所述钢板顶端设有折弯部，所述柔性橡胶止水板包括竖向板以及位于其两侧通长设置的O型阴锁扣，所述桩头包括上端开口的三角锥结构以及对称设置于其两端的与所述O型阴锁扣配合设置的连接部，所述三角锥结构上部还设有钢板限位槽；所述柔性橡胶止水板的竖向板底端与三角锥结构固定连接，所述柔性橡胶止水板的阴锁扣套设于所述桩头的连接部内；在所述钢板与所述柔性橡胶止水板连接面涂覆润滑剂，将所述钢板的底端竖向插入钢板限位槽内，并将所述柔性橡胶止水板的竖向板顶端嵌入所述钢板顶端的折弯部内，从而完成止水结构的连接；
步骤S4：拔出基坑围护桩的C型阳锁扣内套设的PC管，并将所述步骤S3形成的的止水结构施工至设计标高位置，将柔性橡胶止水板的O型阴锁扣与基坑围护桩的C型阳锁扣形成固定连接，并拔除钢板；
步骤S5：在柔性橡胶止水板的O型阴锁扣的下端注入止水材料，直至填充满所述柔性橡胶止水板与土体之间以及O型阴锁扣与C型阳锁扣之间的所有空隙；
步骤S6：制作顶圈梁，从而完成基坑支护结构的施工。
进一步地，所述柔性橡胶止水板的阴锁扣的下端设有预留孔。
进一步地，所述基坑围护桩为钻孔灌注桩或者钢管桩。
进一步地，所述钢管桩上设有锥形端，所述锥形端位于C型阳锁扣的下端，所述锥形端与所述C型阳锁扣共同将PC管固定于所述钢管桩的两侧。
附图说明
图1是本发明一实施例中基坑支护结构的剖切示意图；
图2是图1的D-D剖视图；
图3是图2的E部放大图；
图4是本发明一实施例中基坑支护结构中含有多道止水结构的示意图；
图5为本发明一实施例中止水结构中桩头的结构示意图；
图6是图5的A-A剖视图；
图7是本发明一实施例中基坑支护结构中止水结构示意图；
图8是图7的B-B剖视图；
图9是图7的C-C剖视图；
图10是本发明一实施例中基坑围护结构中钢管桩与C型阳锁扣的连接示意图。
图中：
10-钢板；20-柔性橡胶止水板，21-竖向板，22-阴锁扣，23-预留孔，24-C型阳锁扣，25-锥形端；30-桩头，31-三角锥结构，32-连接部，33-钢板限位槽，34-止水材料；41-钻孔灌注桩，42-钢管桩；50-顶圈梁。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种基坑支护结构及其施工方法作进一步详细说明。根据下面的说明，本发明的优点和特征将更清楚。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本发明的技术内容及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。
实施例一
下面结合图1至图10说明本发明的基坑支护结构的结构组成。
请参考图1至图10，一种基坑支护结构，包括基坑围护桩以及设置于相邻基坑围护桩之间的至少一道止水结构，止水结构包括钢板10、柔性橡胶止水板20以及桩头30，钢板10顶端设有折弯部；柔性橡胶止水板20包括竖向板21以及位于其两侧通长设置的阴锁扣22，柔性橡胶止水板的竖向板21顶端嵌入钢板10顶端的折弯部内。桩头30包括上端开口的三角锥结构31以及对称设置于其两端的与阴锁扣22配合设置的连接部32，三角锥结构31上部还设有钢板限位槽33。钢板10的底端嵌入三角锥结构31内；柔性橡胶止水板的竖向板21底端与桩头的三角锥结构31固定连接，例如可以将竖向板21底端与三角锥结构31的侧边卡接。橡胶止水板的阴锁扣22套设于桩头的连接部32内，柔性橡胶止水板的阴锁扣22与基坑围护桩的阳锁扣(未图示)配合连接。
具体来说，本发明的基坑支护结构，包括基坑围护桩以及设置于相邻基坑围护桩之间的至少一道止水结构，止水结构包括钢板10、柔性橡胶止水板20和桩头30，柔性橡胶止水板20包括竖向板21和位于其两侧的阴锁扣22，该阴锁扣22用于与基坑围护桩的阳锁扣配合连接。钢板10顶端设有折弯部，用于与柔性橡胶止水板的竖向板21的上端卡合连接，从而使得二者形成贴紧连接，从而保证柔性橡胶止水板20顺利进入土体的设计位置。桩头30包括三角锥结构31、三角锥结构上方设有钢板限位槽33，桩头两端设有与阴锁扣配合设置的连接部32，钢板下端插入钢板限位槽33内，柔性橡胶止水板的竖向板21的下端与三角锥结构31固定连接，柔性橡胶止水板的阴锁扣22套设于桩头的连接部32内。该基坑支护结构采用止水结构和基坑围护桩阴阳锁扣组合形式，对于有截水要求的基坑工程无需再另设止水帷幕，有效的降低了造价。而且，该基坑支护结构中的钢板，在施工结束后可以拔出再次利用，节约了造价，实现了绿色施工，有效解决了现有技术中基坑围护结构占地空间大、造价高、工期长的缺点。
特别地，可以在桩头30上方的钢板限位槽33的对称位置设置档板，从而档板与钢板限位槽33之间形成空腔部，柔性橡胶止水板的竖向板21的下端插入该空腔部，为了使得竖向板21的下端与桩头卡合紧密，空腔部的开口间距等于或者略小于柔性橡胶止水板20的厚度。
在本实施例中，更优选地，柔性橡胶止水板的阴锁扣22的下端设有预留孔23，从而在柔性橡胶止水板20到达设计标高时，可以通过该预留孔23注入止水材料34，从而防止柔性橡胶止水板的阴锁扣22与基坑围护桩的阳锁扣之间的缝隙发生渗水。同时，也填充了抽出钢板10后柔性橡胶止水板20与土体之间形成空隙。
在本实施例中，更优选地，为了制作方便，桩头30为哑铃型结构。中部为三角锥结构31，两端对称设置连接部32，三角锥结构31正上方对应设置钢板限位槽33。
在本实施例中，更优选地，为了与基坑围护桩的阳锁扣形成便携连接，柔性橡胶止水板的阴锁扣22与基坑围护桩的阳锁扣之间为C-O连接形式，阴锁扣22的横断面为O型结构。
在本实施例中，更优选地，为了实现柔性橡胶止水板20与桩头的连接部32之间的稳定连接，柔性橡胶止水板的阴锁扣22的O型结构外径与桩头的连接部32的O型结构的内径一致。
在本实施例中，更优选地，为了与柔性橡胶止水板的阴锁扣22配合连接，基坑围护桩的阳锁扣的横断面为C型结构。为了节省成本，通常基坑围护桩上阳锁扣的长度比基坑围护桩短，其布置的长度根据止水要求而定。
在本实施例中，更优选地，钢板10与柔性橡胶止水板20的连接面涂覆有润滑剂，以便在拔出钢板10时减小钢板10与柔性橡胶止水板20之间的摩擦，从而防止将柔性橡胶止水板20带出。
在本实施例中，更优选地，基坑围护桩为钻孔灌注桩或者钢管桩，此处不做限制。
实施例二
请继续参考图1至图10，本发明以钻孔灌注桩41为例进行说明该基坑支护结构的施工方法，该施工方法包括如下步骤：
步骤S1:基坑围护桩定位并采用桩机完成钻孔灌注桩41成孔施工；
步骤S2：绑扎钢筋笼，钢筋笼上焊接C型阳锁扣24，完成钻孔灌注桩41的施工，C型阳锁扣24内套设有通长的底端封闭的PC管；
步骤S3：提供止水结构，止水结构包括钢板10、柔性橡胶止水板20和桩头30，钢板10顶端设有折弯部，柔性橡胶止水板20包括竖向板21以及位于其两侧通长设置的O型阴锁扣22，桩头30包括上端开口的三角锥结构31以及对称设置于其两端的与O型阴锁扣22配合设置的连接部，三角锥结构31上部还设有钢板限位槽33；柔性橡胶止水板的竖向板21底端与三角锥结构31固定连接，柔性橡胶止水板的阴锁扣22套设于桩头30的连接部32内；在钢板10与柔性橡胶止水板20连接面涂覆润滑剂，将钢板10的底端竖向插入钢板限位槽33内，并将柔性橡胶止水板的竖向板21顶端嵌入钢板10顶端的折弯部内，从而完成止水结构的连接；
步骤S4：拔出C型阳锁扣24内套设的PC管，并将步骤S3形成的的止水结构施工至设计标高位置，将柔性橡胶止水板的O型阴锁扣22与基坑围护桩的C型阳锁扣24形成固定连接，并拔除钢板10；
步骤S5：在柔性橡胶止水板的O型阴锁扣22的下端注入止水材料，直至填充满柔性橡胶止水板20与土体之间以及O型阴锁扣22与C型阳锁扣24之间的所有空隙；
步骤S6：制作顶圈梁50，从而完成基坑支护结构的施工。
请继续参考图4，本实施例中止水结构还可以为2道或者3道或者更多，可以根据工程实际的要求布设。布设时，可以以两个钻孔灌注桩41之间的中心线为轴，往两边扩散。
特别地，当基坑围护桩为钢管桩时，请参考图10，钢管桩42上设有锥形端25，锥形端25位于C型阳锁扣24的下端，锥形端25与C型阳锁扣24共同将PC管固定于钢管桩42的两侧。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (10)
1.一种基坑支护结构，其特征在于，包括基坑围护桩以及设置于相邻基坑围护桩之间的至少一道止水结构，所述止水结构包括钢板、柔性橡胶止水板和桩头，所述钢板顶端设有折弯部；所述柔性橡胶止水板包括竖向板以及位于其两侧通长设置的阴锁扣，所述柔性橡胶止水板的竖向板顶端嵌入所述钢板顶端的折弯部内；所述桩头包括上端开口的三角锥结构以及对称设置于其两端的与所述阴锁扣配合设置的连接部，所述三角锥结构上部还设有钢板限位槽；所述钢板的底端嵌入所述钢板限位槽内；所述柔性橡胶止水板的竖向板底端与所述桩头的三角锥结构固定连接，所述柔性橡胶止水板的阴锁扣套设于所述桩头的连接部内，所述柔性橡胶止水板的阴锁扣与基坑围护桩的阳锁扣配合连接。
2.根据权利要求1所述的基坑支护结构，其特征在于，所述柔性橡胶止水板的阴锁扣的下端设有预留孔。
3.根据权利要求1所述的基坑支护结构，其特征在于，所述桩头为哑铃型结构。
4.根据权利要求1所述的基坑支护结构，其特征在于，所述阴锁扣的横断面为O型结构，所述基坑围护桩的阳锁扣的横断面为C型结构，二者形成C-O连接。
5.根据权利要求1所述的基坑支护结构，其特征在于，所述钢板与所述柔性橡胶止水板的连接面涂覆有润滑剂。
6.根据权利要求1所述的基坑支护结构，其特征在于，基坑围护桩为钻孔灌注桩或者钢管桩。
7.一种基坑支护结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1:基坑围护桩定位并施工至设计标高；
步骤S2：完成所述基坑围护桩的施工，所述基坑围护桩上预留有C型阳锁扣，所述C型阳锁扣内套设有通长的底端封闭的PC管；
步骤S3：提供止水结构，所述止水结构包括钢板、柔性橡胶止水板和桩头，所述钢板顶端设有折弯部，所述柔性橡胶止水板包括竖向板以及位于其两侧通长设置的O型阴锁扣，所述桩头包括上端开口的三角锥结构以及对称设置于其两端的与所述O型阴锁扣配合设置的连接部，所述三角锥结构上部还设有钢板限位槽；所述柔性橡胶止水板的竖向板底端与三角锥结构固定连接，所述柔性橡胶止水板的阴锁扣套设于所述桩头的连接部内；在所述钢板与所述柔性橡胶止水板连接面涂覆润滑剂，将所述钢板的底端竖向插入钢板限位槽内，并将所述柔性橡胶止水板的竖向板顶端嵌入所述钢板顶端的折弯部内，从而完成止水结构的连接；
步骤S4：拔出基坑围护桩的C型阳锁扣内套设的PC管，并将所述步骤S3形成的的止水结构施工至设计标高位置，将柔性橡胶止水板的O型阴锁扣与基坑围护桩的C型阳锁扣形成固定连接，并拔除钢板；
步骤S5：在柔性橡胶止水板的O型阴锁扣的下端注入止水材料，直至填充满所述柔性橡胶止水板与土体之间以及O型阴锁扣与C型阳锁扣之间的所有空隙；
步骤S6：制作顶圈梁，从而完成基坑支护结构的施工。
8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于，所述柔性橡胶止水板的阴锁扣的下端设有预留孔。
9.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于，所述基坑围护桩为钻孔灌注桩或者钢管桩。
10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于，所述钢管桩上设有锥形端，所述锥形端位于C型阳锁扣的下端，所述锥形端与所述C型阳锁扣共同将PC管固定于所述钢管桩的两侧。
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