一种自进旋喷锚拉式钢板桩支护结构的制作方法

文档序号:15664990发布日期:2018-10-13 02:05阅读:1161来源:国知局

本实用新型涉及市政、建筑技术领域,具体涉及一种自进旋喷锚拉式钢板桩支护结构。



背景技术:

在城市市政工程的管沟、管廊基槽开挖工程中,解决管沟、管廊基槽开挖防止塌方的常规方案主要有:1、在地层稳定性较好且周边环境条件允许的情况下放坡开挖;2、软土地层条件一般采用震动插入拉森钢板桩对两边土体进行防护,避免沟槽土方开挖后两侧塌方,当基槽较浅时,钢板桩可以悬臂防护,当深度较深时,需要在两排钢板桩之间设钢支撑支护,根据深度的加深,支撑设置一到多道,当设置内支撑时,给后续土方开挖、下管或管廊土建施工带来诸多不便,既影响了工期,又增加了成本。

经查,相关联的专利技术有一个名称为《深基坑钢板桩加锚索支护体系施工方法》(申请公布号为CN102817364A)的发明专利,采用锚索向外锚拉,代替内支撑方法。根据岩土工程理论及实践经验,该方法对于沟槽以下是物理力学性能较好的岩土层应用没有问题,但对于软土层厚大,粘结强度较小的软土地层而言,会因锚索锚固力低、抗剪能力弱造成应用并不安全,不太适用于软土深厚的地层,对于软土地区,比较深厚的情况还是比较普遍的。另一方面锚索需要等待很长的锚固体凝固时间(一般15天以上)才能张拉,施工周期很长。

相关联一个名称为《加固锚梁》(授权公告号CN202850514U)的实用新型专利,用于对既有建筑结构进行加固的装置,竖向结构为既有建筑物,锚固体也设置于建筑物结构内,需要套管连接,该实用新型不是解决软土层深基坑支护问题的方法。



技术实现要素:

针对上述技术问题,本实用新型提供一种自进旋喷锚拉式钢板桩支护结构,包括钢板桩和自进锚杆,所述钢板桩上开有安装孔,所述自进锚杆穿过安装孔斜向打入侧壁,所述钢板桩的安装孔处安装有钢腰梁,所述钢腰梁上安装有钢靴,所述自进锚杆的外端头设有高强螺杆,所述高强螺杆穿过钢腰梁和钢靴并通过螺母固定在钢靴上。

进一步的,所述自进锚杆杆体为管状结构,杆体外侧安装有螺旋片,所述锚杆管体的下端开有喷嘴,所述自进锚杆内端尾设有钻头。

进一步的,所述钢板桩和钢靴之间以及钢靴与螺母之间均设有承压板。

进一步的,所述钢板桩上安装有钢牛腿,所述钢牛腿固定在钢腰梁的下部。

进一步的,所述钢腰梁为双拼型钢通过缀板焊接一起,中部焊接有钢肋板。

进一步的,所述高强螺杆通过套管与锚杆连接。

进一步的,所述喷嘴为锥形喷嘴或单向防堵喷嘴。

对于厚大软土地层条件下的深基坑,本实用新型的自进旋喷锚杆锚拉钢板桩支护结构具有明显的优势,一方面,取消了内支撑,避免了内支撑给土方开挖及后续管道施工带来的不便,大大节省了工期和造价;另一方面对于厚大软土地层,旋喷锚杆锚固力大,抗剪强度强,支护结构稳定性高,安全可靠;第三,该结构不需要预应力张拉,只需螺母拧紧锁定,施工速度大大加快,同时,施工无噪音、无泥浆污染,环保性好。

附图说明

图1是单排自进旋喷锚拉式钢板桩支护结构;

图2是双排自进旋喷锚拉式钢板桩支护结构;

图3是本实用新型结构;

图4是锚杆端头连接图;

图5是锚杆示意图;

图6是钢腰梁示意图;

图中:1、钢板桩,2、自进锚杆,3、套管,4、高强螺杆,5、钢腰梁,6、钢靴,7、螺母,8、承压板,9、钢牛腿,10、双拼型钢,11、缀板,12、钢肋板,13、沟槽,14、丝扣外接箍,15、大直径锚固体,2-1、螺旋片,2-2、喷嘴,2-3、钻头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细的说明。

如图1至图5所示,本实用新型提供一种自进旋喷锚拉式钢板桩支护结构,包括钢板桩1和自进锚杆2,所述自进锚杆2杆体为管状结构,其端头通过套管3连接有高强螺杆4,所述锚杆杆体外侧安装有螺旋片2-1,所述自进锚杆2管体的下端开有喷嘴2-2,自进锚杆2端尾设有钻头2-3。所述钢板桩1上开有安装孔,所述自进锚杆2的钻头2-3穿过安装孔斜向打入侧壁,所述钢板桩1的安装孔处安装有钢腰梁5,所述钢腰梁5上安装有钢靴6,所述高强螺杆4穿过钢腰梁5和钢靴6并通过螺母7固定在钢靴6上。

进一步的,所述钢板桩1和钢靴6之间以及钢靴6与螺母7之间均设有承压板8。

进一步的,所述钢板桩1上安装有钢牛腿9,所述钢牛腿9固定在钢腰梁5的下部。

进一步的,所述钢腰梁5为双拼型钢10通过缀板11焊接一起,中部焊接有钢肋板12。

具体的施工工艺包括以下步骤:

(1)打入钢板桩1:钢板桩1一般采用拉森钢板桩,通常采用履带式振动锤沉桩,屏风式沉桩方式,钢板桩1属挡土结构,兼起止水功能;根据地层深度的不同,可设置单层、双层或多层自进旋喷锚杆锚拉,单层自进旋喷锚杆锚拉时,钢板桩1嵌固深度与沟槽13深度的比值为0.5~2.0,两层自进旋喷锚杆锚拉时,嵌固深度与锚拉层距的比值为1.0~3.0。

(2)在钢板桩1上开有安装孔。

(3)自进旋喷锚杆施工:自进旋喷锚杆2杆体采用无缝地质钢管加工,钢级一般采用J55,高压旋喷直径一般400~800mm,杆体一般每节2~3m,丝扣外接箍14连接,杆体外侧安装有螺旋片2-1,所述锚杆管体的下端开有锥形喷嘴或单向防堵喷嘴2-2,所述自进锚杆内端尾设有钻头2-3,锚杆机将自进杆体钻头2-3通过钢板桩1的安装孔逐节旋转钻进,钻进的同时利用高压注浆泵向自进锚杆2管体内高压旋喷注射水泥浆,水泥浆通过喷嘴2-2喷出,螺旋片2-1切割杆体周边土体,形成包裹杆体的大直径水泥土锚固体15,凝固后为支护结构提供锚拉力和很强的抗剪能力,该工艺施工过程中无振动,噪音小,环保性好。

(4)在钢板桩1上安装钢腰梁5和钢靴6:在钢板桩1的安装孔处安装钢腰梁5,由于自进锚杆2端头的高强螺杆4与水平面有一夹角,采用在钢腰梁5上安装钢靴6进行调整,并利用螺母7紧固,使螺母7均匀传力至钢腰梁5;所述高强螺杆4抗拉力不低于自进杆体抗拉力。

(5)螺母7锁定:自进旋喷锚杆锚固体凝固约5-7天,采用长臂扭力扳手将自进锚杆2端头的螺母7拧紧,预紧力30~80kN。

(6)开挖土层:螺母7锁定后,可以开挖该层自进锚杆2以下土层。

(7)根据地层情况及沟槽13深度,可分层自进旋喷锚杆锚拉,重复步骤(2)-步骤(5),直至基底。

(8)拆除钢靴6和钢腰梁5,拔出钢板桩1:地下结构施工完毕,回填沟槽13,回填时将螺母7拧下,钢靴6取下,拆除钢腰梁5吊车吊出;采用履带振动锤拔出钢板桩1,留下的空隙回填压实后结束。

当然,上述说明并非是对本实用新型的限制,本实用新型也并不限于上述举例,本技术领域的普通技术人员,在本实用新型的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换,都应属于本实用新型的保护范围。

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