用於緊鄰既有建築基坑的新型斜樁豎錨支護結構的製作方法

2023-06-28 06:45:51

用於緊鄰既有建築基坑的新型斜樁豎錨支護結構的製作方法
【專利摘要】一種用於緊鄰既有建築基坑的新型斜樁豎錨支護結構，包括有斜護坡樁和樁頂冠梁，所述斜護坡樁在基坑邊緣處設置有一排，相鄰兩根斜護坡樁之間設置有樁頂豎向預應力錨杆，並且樁頂豎向預應力錨杆的下部錨固在穩定土層中，樁頂豎向預應力錨杆的上部與所述樁頂冠梁柔性連接；相鄰兩根斜護坡樁之間還設置有樁身豎向預應力錨杆，並且樁身豎向預應力錨杆的下部錨固在穩定土層中，樁身豎向預應力錨杆的上部與腰梁柔性連接，腰梁又與所述斜護坡樁剛性連接。本實用新型首先可以完全不佔用紅線外的地下空間，對邊坡後施工環境要求極小，其次可以充分利用深部土層提供的較高的錨固力，優化了整個支護結構，具有廣泛的應用價值。
【專利說明】用於緊鄰既有建築基坑的新型斜粧豎錨支護結構
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種建築基坑支護體系。
【背景技術】
[0002]建築基坑支護設計施工中，常見的有(複合)土釘支護、樁(牆)錨支護、樁(牆)撐支護等支護型式及其中兩種或兩種以上支護型式的組合，目前絕大部分工程項目的基坑支護採用上述支護型式。
[0003]近年來，隨著城市建設進程的加快，市區內建築急劇增多，建築密度愈來愈高，土地資源越來越緊張，地面、地下可利用空間越來越少，很多擬建建築見縫插針，被迫在既有建築旁並且距離既有建築很近處進行修建，所以在充分利用土地的同時亦引發以下諸多問題:
[0004](1)由於新開工的建築基坑緊鄰既有建築，導致新建建築基坑的邊坡支護方法很難選取，既不能採取放坡開挖，又不能進行(複合)土釘支護。
[0005](2)如果採取樁錨支護或牆錨支護等措施，由於坡后土體空間的限制(因既有建築基礎的限制，坡后土體寬度有限)，所以錨杆角度較大，支護效果較差，並且有的邊坡根本無法施工錨杆，此種情況下，採用內支撐雖然方案上可行，但其實施成本較高，工序繁雜、施工工期較長，對土方開挖和結構主體施工影響嚴重。
[0006](3)近年來，雙排樁技術得到了一定的發展，在緊鄰既有建築基坑邊坡支護中具有一定優勢，但雙排樁支護成本較高，基坑支護深度也有一定限制，支護安全係數較低，後排樁施作受邊坡後環境影響較大。
[0007]就目前情況看，已經完成或在建的諸多緊鄰既有建築的基坑邊坡工程，其支護效果都不甚理想，邊坡變形較大，特別是坡頂變形，此類基坑事故時有發生，所以針對上述各種類型支護結構自身的缺陷，暫未發現既能用於地下空間受限的緊鄰既有建築基坑並具有較好的支護效果，又能兼具施工方便、工序簡單和成本低的新型支護型式。
實用新型內容
[0008]本實用新型的目的是提供一種操作方便、工序簡單、成本較低、而且具有較好支護效果的用於緊鄰既有建築基坑的新型斜樁豎錨支護結構，解決應用在地下空間受限的緊鄰既有建築基坑中支護結構支護效果差、施工繁瑣、工序複雜和成本高的技術難題。
[0009]為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案:一種用於緊鄰既有建築基坑的新型斜樁豎錨支護結構，包括有斜護坡樁和樁頂冠梁，所述斜護坡樁在基坑邊緣處設置有一排，並且斜護坡樁的底部伸入在基底下土層中，所述樁頂冠梁與斜護坡樁的頂部剛性連接，其特徵在於:相鄰兩根斜護坡樁之間設置有樁頂豎向預應力錨杆，並且樁頂豎向預應力錨杆的下部錨固在穩定土層中，樁頂豎向預應力錨杆的上部與所述樁頂冠梁柔性連接；相鄰兩根斜護坡樁之間還設置有樁身豎向預應力錨杆，並且樁身豎向預應力錨杆的下部錨固在穩定土層中，樁身豎向預應力錨杆的上部與腰梁柔性連接，腰梁又與所述斜護坡樁剛性連接。
[0010]所述樁頂豎向預應力錨杆的杆體材料可為鋼絞線、鋼筋或鋼絲束，樁身豎向預應力錨杆的杆體材料可為鋼絞線、鋼筋或鋼絲束。
[0011]所述樁頂冠梁上設有預設管件，所述樁頂豎向預應力錨杆的上部穿過預設管件、並通過樁頂錨具和樁頂墊板與樁頂冠梁柔性連接。
[0012]所述樁身豎向預應力錨杆的上部穿過腰梁、並通過樁身錨具和樁身墊板與腰梁柔性連接。
[0013]所述腰梁由兩根型鋼組成，所述樁身豎向預應力錨杆的上部由兩根型鋼之間的縫隙穿過。
[0014]所述斜護坡樁上設置有鋼環筒，鋼環筒上又焊接連接有牛腿支架，所述腰梁焊接並放置在牛腿支架上。
[0015]所述鋼環筒焊接在斜護坡樁中的鋼筋籠的外圍，然後與斜護坡樁澆築在一起。
[0016]所述斜護坡樁為矩形斜護坡樁或圓形斜護坡樁。
[0017]與現有技術相比本實用新型具有以下特點和有益效果:本實用新型在相鄰兩根斜護坡樁之間的穩定土層中設置樁頂豎向預應力錨杆和樁身豎向預應力錨杆，這樣設計首先可以完全不佔用紅線外的地下空間，對邊坡後施工環境要求極小；其次可以充分利用深部土層提供的較高的錨固力，優化了整個支護結構；第三，與僅設置樁頂豎向預應力錨杆的斜樁豎錨結構相比，改善了斜護坡樁樁身的受力情況，因此不僅適用於常規基坑，還適用於普通樁錨支護體系無法應用的緊鄰既有建築基坑，在解決緊鄰既有建築高大基坑邊坡支護和深基坑緊急加固處理過程中，具有廣泛的應用價值。
[0018]本實用新型是一種用於緊鄰既有建築的斜護坡樁+豎向錨杆支護結構型式，尤其適用於地下空間受限的緊鄰既有建築基坑，其在緊鄰既有建築深基坑支護中具有明顯的優勢，不但支護效果好，而且具有施工方便、工序簡單、成本較低的優點，當然，本實用新型在常規的基坑邊坡支護中也具有較好的支護效果。
[0019]本實用新型能夠有效減小坡頂變形(樁頂變形)，可對斜護坡樁實施軸向預應力，斜護坡樁的軸向預應力的增加又可提高斜護坡樁的側向抗力，本實用新型還提高了斜護坡樁的懸臂高度。所以綜上所述，本實用新型通過設置樁頂豎向預應力錨杆和樁身豎向預應力錨杆，改變了斜樁樁身受力分布特點，改善了樁身受力狀況，優化了樁身受力，使結構變得更加合理，因此在同等條件下，可適用於更深的基坑。
[0020]本實用新型採用了樁頂豎向預應力錨杆和一排或多排樁身豎向預應力錨杆，這樣設計的好處是:1、與只設置樁頂豎向預應力錨杆相比，增設的樁身豎向預應力錨杆可以支護更深的基坑，或者用於深基坑緊急加固處理，適用於深度較大的緊鄰既有建築的基坑支護；2、與只設置樁頂豎向預應力錨杆相比，增設的樁身豎向預應力錨杆可以更有效的減小樁頂變形，增加斜樁軸向預應力，提高側向抗力；3、與只設置樁頂豎向預應力錨杆相比，用於同樣的基坑時，增設的樁身豎向預應力錨杆可以減小斜樁樁徑，節省材料，降低成本。
[0021]本實用新型與雙排樁支護結構相比，在不影響基坑安全係數的前提下，可以簡化施工工序，節約工程材料，降低施工成本，縮短施工工期，與僅設置樁頂豎向預應力錨杆的斜樁豎錨結構相比，可以支護更深的緊鄰既有建築基坑，用於深基坑緊急加固處理。
[0022]本實用新型的所有施工工序均在地面施工，與傳統的支護結構相比，避免了坑中的交叉施工，縮短了工期，簡化了工序，提高了安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。
[0024]圖1是本實用新型的立面結構示意圖。
[0025]圖2是圖1的左視示意圖。
[0026]圖3是圖1的俯視示意圖。
[0027]圖4是樁頂冠梁與樁頂豎向預應力錨杆的連接節點處的立面結構示意圖。
[0028]圖5是腰梁與樁身豎向預應力錨杆的連接節點處的立面結構示意圖。
[0029]附圖標記:1 一斜護坡樁、2 —樁頂冠梁、3 —樁頂豎向預應力錨杆、4 一樁頂錨具、
5—樁頂墊板、6 —預設管件、7 —既有建築基礎(或紅線區域等)、8 —穩定土層、9 一樁身錨具、10 —基底下土層、11 一樁身豎向預應力錨杆、12 —腰梁、13 —型鋼、14 一牛腿支架、15 一鋼環筒、16 —樁身墊板。
【具體實施方式】
[0030]實施例參見圖1-5所示，這種用於緊鄰既有建築基坑的新型斜樁豎錨(斜樁豎錨的英文為inclined pile vertical anchor,簡稱IPVA)支護結構，由斜護坡樁1、樁頂冠梁2 (為現澆梁，樁頂冠梁截面為矩形)、腰梁12、樁頂豎向預應力錨杆3和樁身豎向預應力錨杆11組成，所述斜護坡樁1在基坑邊緣處設置有一排，並且斜護坡樁1的底部伸入在基底下土層10中(具體長度經計算確定)，所述樁頂冠梁2與斜護坡樁1的頂部剛性連接。所述斜護坡樁1為鋼筋混凝土樁，是基坑邊坡的圍護結構，斜護坡樁1的樁頂及其主筋伸入樁頂冠梁2的高度要符合國家、行業標準。
[0031]所述樁頂豎向預應力錨杆3設置在相鄰兩根斜護坡樁1之間，樁頂豎向預應力錨杆3的下部錨固在穩定土層8中，樁頂豎向預應力錨杆3的上部與所述樁頂冠梁2柔性連接。樁頂冠梁2與斜護坡樁1的頂部剛性連接，可以給斜護坡樁1施加有利於斜護坡樁1穩定的力矩和預應力，即一方面將樁頂豎向預應力錨杆3的錨固力(矩)傳遞到斜護坡樁1上，另一方面將部分錨杆力傳遞給斜護坡樁1，對斜護坡樁1施加軸向預應力。
[0032]本實施例中，樁頂冠梁2上設有預設管件6，所述樁頂豎向預應力錨杆3的上部穿過預設管件6、並通過樁頂錨具4和樁頂墊板5與樁頂冠梁2柔性連接。
[0033]所述樁身豎向預應力錨杆11也設置在相鄰兩根斜護坡樁1之間，樁身豎向預應力錨杆11的下部錨固在穩定土層8中，樁身豎向預應力錨杆11的上部與腰梁12柔性連接，腰梁12又與所述斜護坡樁1剛性連接。
[0034]本實施例中，樁身豎向預應力錨杆11設置有一排，對應的腰梁12設置有一個，在其它實施例中，還可以設置兩排、三排或更多排樁身豎向預應力錨杆11，對應的腰梁12也設置有兩個、三個或更多個。
[0035]本實施例中，樁身豎向預應力錨杆11的上部穿過腰梁12、並通過樁身錨具9和樁身墊板16與腰梁12柔性連接。腰梁由兩根型鋼13組成，樁身豎向預應力錨杆11的上部由兩根型鋼13之間的縫隙穿過。
[0036]本實施例中，斜護坡樁1上設置有鋼環筒15 (鋼環筒焊接在斜護坡樁1的鋼筋籠的外圍，然後與斜護坡樁1澆築在一起)，鋼環筒15上焊接連接有牛腿支架14，所述腰梁12焊接並放置在牛腿支架14上。型鋼13通過牛腿支架14固定在鋼環筒上，一方面將樁身豎向預應力錨杆11的錨固力(矩)傳遞到斜護坡樁1上，另一方面將部分錨杆力傳遞給斜護坡樁1，對斜護坡樁1施加軸向預應力。
[0037]所述斜護坡樁1的截面形式為矩形或圓形，斜護坡樁1採用機械成孔或人工成孔。
[0038]所述樁頂豎向預應力錨杆3和樁身豎向預應力錨杆11的杆體材料為鋼絞線、鋼筋或鋼絲束等常用材料，樁頂豎向預應力錨杆3和樁身豎向預應力錨杆11均分為錨固段和自由段，錨固段的起始位置及長度、錨杆的張拉鎖定值經計算後確定，錨固段注漿材料為水泥漿或其它漿液。與樁頂豎向預應力錨杆3和樁身豎向預應力錨杆11對應的豎向預應力錨杆孔為機械成孔。
[0039]所述用於緊鄰既有建築基坑的新型斜樁豎錨支護結構的施工方法，其施工步驟如下:步驟一、施放斜護坡樁樁位點；步驟二、進行斜護坡樁1施工；步驟三、施工樁頂豎向預應力錨杆3 ;步驟四、施工樁頂冠梁2，使樁頂冠梁與斜護坡樁1剛性連接，使樁頂冠梁與樁頂豎向預應力錨杆3柔性連接；步驟五、當斜護坡樁1、樁頂豎向預應力錨杆3和樁頂冠梁2達到規定的設計強度後，對樁頂豎向預應力錨杆3進行張拉鎖定；步驟六、腰梁以上基坑開挖，並根據監測的數據，視需要對樁頂豎向預應力錨杆3進行後續補張拉；步驟七、施工樁身豎向預應力錨杆11 ;步驟八、施工腰梁12，使腰梁與斜護坡樁1剛性連接，使腰梁與樁身豎向預應力錨杆11柔性連接，並對樁身豎向預應力錨杆11進行張拉鎖定；步驟九、腰梁以下基坑開挖，並根據監測的數據，視需要對樁頂豎向預應力錨杆和樁身豎向預應力錨杆進行後續補張拉。
[0040]本說明書實施例所述的內容僅僅是對實用新型構思的實現型式的列舉，本實用新型的保護範圍不應當被視為僅限於實施例所陳述的具體形式，本實用新型的保護範圍也及於本領域技術人員根據本實用新型構思所能夠想到的等同技術手段。
【權利要求】
1.一種用於緊鄰既有建築基坑的新型斜樁豎錨支護結構，包括有斜護坡樁(1)和樁頂冠梁(2)，所述斜護坡樁(1)在基坑邊緣處設置有一排，並且斜護坡樁(1)的底部伸入在基底下土層(10)中，所述樁頂冠梁(2)與斜護坡樁(1)的頂部剛性連接，其特徵在於:相鄰兩根斜護坡樁(1)之間設置有樁頂豎向預應力錨杆(3)，並且樁頂豎向預應力錨杆(3)的下部錨固在穩定土層(8)中，樁頂豎向預應力錨杆(3)的上部與所述樁頂冠梁(2)柔性連接；相鄰兩根斜護坡樁(1)之間還設置有樁身豎向預應力錨杆(11)，並且樁身豎向預應力錨杆(11)的下部錨固在穩定土層(8)中，樁身豎向預應力錨杆(11)的上部與腰梁(12)柔性連接，腰梁(12)又與所述斜護坡樁(1)剛性連接。
2.根據權利要求1所述的用於緊鄰既有建築基坑的新型斜樁豎錨支護結構，其特徵在於:所述樁頂豎向預應力錨杆(3)的杆體材料為鋼絞線、鋼筋或鋼絲束，樁身豎向預應力錨杆(11)的杆體材料為鋼絞線、鋼筋或鋼絲束。
3.根據權利要求1所述的用於緊鄰既有建築基坑的新型斜樁豎錨支護結構，其特徵在於:所述樁頂冠梁(2)上設有預設管件(6)，所述樁頂豎向預應力錨杆(3)的上部穿過預設管件(6 )、並通過樁頂錨具(4 )和樁頂墊板(5 )與樁頂冠梁(2 )柔性連接。
4.根據權利要求1所述的用於緊鄰既有建築基坑的新型斜樁豎錨支護結構，其特徵在於:所述樁身豎向預應力錨杆(11)的上部穿過腰梁(12)、並通過樁身墊板(16)和樁身錨具(9)與腰梁(12)柔性連接。
5.根據權利要求4所述的用於緊鄰既有建築基坑的新型斜樁豎錨支護結構，其特徵在於:所述腰梁由兩根型鋼(13)組成，所述樁身豎向預應力錨杆(11)的上部由兩根型鋼(13)之間的縫隙中穿過。
6.根據權利要求5所述的用於緊鄰既有建築基坑的新型斜樁豎錨支護結構，其特徵在於:所述斜護坡樁(1)上設置有鋼環筒(15)，鋼環筒(15)上又焊接連接有牛腿支架(14)，所述腰梁焊接並放置在牛腿支架(14)上。
7.根據權利要求6所述的用於緊鄰既有建築基坑的新型斜樁豎錨支護結構，其特徵在於:所述鋼環筒(15)焊接在斜護坡樁(1)中的鋼筋籠的外圍，然後與斜護坡樁(1)澆築在一起。
8.根據權利要求1所述的用於緊鄰既有建築基坑的新型斜樁豎錨支護結構，其特徵在於:所述斜護坡樁(1)為矩形斜護坡樁或圓形斜護坡樁。
【文檔編號】E02D17/02GK203559423SQ201320653907
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2013年10月23日
【發明者】郭恆, 宋福淵, 馬慶松, 胡賀祥, 油新華, 白晨光, 耿冬青 申請人:中國建築股份有限公司