一种坦拱型钢板桩基坑支护方法以及支护与流程

本发明涉及土木工程领域，尤其涉及一种坦拱型钢板桩基坑支护方法以及支护结构。

背景技术：

传统基坑支护在运用于较深基坑时，止水性、稳定可靠性不够，抗侧面压力小，因此基坑支护安全度存在较大隐患，另一方面传统基坑支护的施工效率也较低，无法实现建材的可重复使用，易带来环境污染.采用坦拱型结构使土压力转换为基坑轴线上压力，基坑结构抗水平力更大。

技术实现要素：

本发明目的在于克服现有工程项目在执行过程中遇到问题时，提供了一种坦拱型钢板桩基坑支护方法以及支护，具体由以下技术方案实现：

所述坦拱型钢板桩基坑支护方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）对基坑进行测量，对钢管桩的位置进行定位，根据定位沿基坑四周施打钢管桩；

（2）在相邻的钢管桩之间打入坦拱型钢板桩，并将坦拱型钢板桩的两侧与相邻的钢管桩连接；

（3）在钢管桩上铺设钢筋混凝土圈梁或钢梁，并架设第一道内支撑；

（4）架设第二道内支撑与第三道内支撑；

（5）对地下结构进行施工，并拆除第一道内支撑、第二道内支撑以及第三道内支撑；

（6）地下结构施工至地面28天后，拆卸所述钢筋混凝土圈梁圈或钢圈梁；

（7）依次拔出所述钢管桩与坦拱型钢板桩。

所述坦拱型钢板桩基坑支护方法的进一步设计在于，所述钢管桩的周侧焊接有U型槽钢。

所述坦拱型钢板桩基坑支护方法的进一步设计在于，所述坦拱型钢板桩的两侧分别插接于相邻钢管桩的U型槽钢内。

所述坦拱型钢板桩基坑支护方法的进一步设计在于，在步骤2）中U型槽钢内坦拱型钢板桩与钢管桩连接处设置有止水带。

所述坦拱型钢板桩基坑支护方法的进一步设计在于，所述坦拱型钢板的弧面的曲率半径为L²/8f+f/2，其中，L为坦拱钢板跨度，f为坦拱矢高。

所述坦拱型钢板桩基坑支护方法的进一步设计在于，所述第一道内支撑设在钢管桩桩顶处，第一道内支撑为矩形钢筋混凝土结构。

所述坦拱型钢板桩基坑支护方法的进一步设计在于，所述第二道内支撑、第三道内支撑均为工字钢腰梁，分别对应设置于地面下1/3基坑深度处以及下2/3基坑深度处。

所述坦拱型钢板桩基坑支护方法的进一步设计在于，所述工字钢腰梁的内支撑采用H型钢双拼支撑结构。

采用所述的坦拱型钢板桩基坑支护方法的坦拱型钢板桩基坑支护，包括钢管桩、坦拱型钢板桩、U型槽钢、钢筋混凝土圈梁以及止水带，所述钢管桩沿基坑四周设置等间距地设置，所述U型槽钢焊接在钢管桩上，相邻钢管桩之间通过坦拱型钢板桩连接，坦拱型钢板桩的两侧分别插接于对应钢管桩上的槽钢内，U型槽钢内坦拱型钢板桩与钢管桩连接处设置有所述止水带，所述钢筋混凝土圈梁设置于钢管桩上。

所述坦拱型钢板桩基坑支护的进一步设计在于，所述钢管桩上还设有至少一道腰梁，所述腰梁水平地支撑于钢管桩上，腰梁为工字钢梁并采用H型钢双拼支撑结构。

本发明的优点如下：

本发明充分利用了传统钢板桩的优点，同时在钢板桩之间打入钢管桩大大增加了基坑支护结构水平抗力，由于采用坦拱型钢板，将垂直于基坑面水平土压力转化为施加在钢管桩侧面压力，形成了基坑封闭系统内力平衡，支护结构稳定性增加。在坦拱型钢板桩与钢管桩连接处U型槽钢内设置止水带增加了止水效果。钢管桩与坦拱型钢板联合使用可以用于更深的基坑，坦拱型钢板桩与土拱压力分布形态一致，加大了支护结构稳定性，基坑支护安全度大大增加。

本发明具有施工速度快，止水性能好，抗侧面压力更强大，支护结构安全稳定好，支护结构可重复利用，环保无污染等特点，具有较高的经济效益、社会效益、环境效益。

附图说明

图1是钢管桩、槽钢以及坦拱型钢板桩间的位置关系示意图。

图2是基坑内坦拱型钢板桩基坑支护的结构示意图。

图3是步骤1）的操作示意图。

图4是步骤2）的操作示意图。

图5是步骤3）的操作示意图。

图6是步骤4）的操作示意图。

图7是槽钢与止水带的位置关系示意图。

图8是第一道内支撑、第二道内支撑以及第三道内支撑与钢管桩的位置关系示意图。

具体实施方式

如图1，本实施例提供的坦拱型钢板桩基坑支护方法，具体包括如下步骤：

（1）对基坑进行测量，对钢管桩1的位置进行定位，根据定位沿基坑四周施打钢管桩1，参见图3。

（2）在相邻的钢管桩1之间打入坦拱型钢板桩2，并将坦拱型钢板桩2的两侧与相邻的钢管桩1连接，参见图4。

（3）在钢管桩1上铺设钢筋混凝土圈梁3或钢梁3，并架设第一道内支撑4，参见图5。

（4）架设第二道内支撑5与第三道内支撑6，参见图6。

（5）对地下结构进行施工，并拆除第三道内支撑6、第二道内支撑5以及第一道内支撑4。

（6）地下结构施工至地面28天后，拆卸钢筋混凝土圈梁圈3或钢圈梁3。

（7）依次拔出钢管桩1与坦拱型钢板桩。

如图2，本实施例中的钢管桩的周侧焊接有U型槽钢。图2中的基坑呈立方体，位于基坑四个顶点位置的钢管桩1上的U型槽钢11位于钢管桩1同一高度周向的两个相邻的四等分点位置，其余的钢管桩1上的U型槽钢11位于钢管桩1同一高度周向的两个中心对称位置。

如图1，坦拱型钢板桩2的两侧分别插接于相邻钢管桩1的U型槽钢11内实现坦拱型钢板桩2与钢管桩1的连接。

在步骤2）中U型槽钢11内坦拱型钢板桩2与钢管桩1连接处设置有止水带12。

本实施例中的坦拱型钢板的弧面的的曲率半径为坦拱型钢板的弧面的曲率半径为L²/8f+h/2，其中，L坦拱钢板跨度，f为坦拱矢高，一般情况下L<1.0m ，L/f<5。本实施例中，L为800mm，f为500mm参见图1。.

进一步的，为了对钢管桩进一步进行加固，本实施例分别沿钢管桩的高度方向由上至下分别设置第一道内支撑、第二道内支撑以及第三道内支撑。

具体地，本实施例中的第一道内支撑设在钢管桩桩顶处，采用矩形、钢筋混凝土结构。

进一步的，本实施例的第二道内支撑与腰梁，根据需要可在地面下1/3基坑深度处设置。所述腰梁采用工字型钢结构，内支撑采用H型钢双拼结构。

进一步的，本实施例的第三道内支撑与腰梁根据需要可在地面下2/3基坑深度处。所述腰梁采用工字型钢结构，内支撑采用H型钢双拼结构。

根据的坦拱型钢板桩基坑支护方法，本实施例提供一种坦拱型钢板桩基坑支护，如图2，该基坑支护主要由钢管桩1、坦拱型钢板桩2、U型槽钢11以及止水带12组成。钢管桩1沿基坑四周设置等间距地设置，U型槽钢11焊接在钢管桩1，相邻钢管桩1之间通过坦拱型钢板桩2连接，实现支护结构。该支护结构通过坦拱型钢板将垂直于基坑面水平土压力转化为施加在钢管桩侧面压力，形成了基坑封闭系统内力平衡，支护结构稳定性增加。

进一步的，为了增加支护结构止水效果，坦拱型钢板桩2的两侧分别插接于对应钢管桩上的槽钢11内，U型槽钢内坦拱型钢板桩与钢管桩连接处设置有止水带12，钢筋混凝土圈梁设置于钢管桩上。

如图7，本实施例中止水带12通过铆钉13固定于槽钢11。本实施例的止水带12为氯丁钢边胶止水带。止水带12的钢边处与槽钢11焊接。

为了在基坑内加设立柱、钢筋混凝土角撑，本实施例的钢管桩上还架设有三道内支撑，分别为第一道内支撑4，第二道内支撑5与第三道内支撑6。第一道内支撑4设于钢筋混凝土圈梁内的钢管桩1底部，为矩形、钢筋混凝土结构。第二道内支撑5与第三道内支撑6均为水平设置的腰梁。腰梁为工字钢梁并采用H型钢双拼支撑结构，参加图8。

本实施例的坦拱型钢板桩基坑支护方法以及支护结构充分利用了传统钢板桩的优点，同时在钢板桩之间打入钢管桩大大增加了基坑支护结构水平抗力，由于采用坦拱型钢板，将垂直于基坑面水平土压力转化为施加在钢管桩侧面压力，形成了基坑封闭系统内力平衡，支护结构稳定性增加。在坦拱型钢板桩与钢管桩连接处U型槽钢内设置止水带增加了止水效果。钢管桩与坦拱型钢板联合使用可以用于更深的基坑，坦拱型钢板桩与土拱压力分布形态一致，加大了支护结构稳定性，基坑支护安全度大大增加。

本实施例具有施工速度快，止水性能好，抗侧面压力更强大，支护结构安全稳定好，支护结构可重复利用，环保无污染等特点，具有较高的经济效益、社会效益、环境效益。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。