一种护壁和基于该护壁的挖孔支护结构的制作方法

1.本技术涉及桩基施工支护技术领域，尤其涉及一种护壁和基于该护壁的挖孔支护结构。


背景技术：

2.随着国民经济的不断增加，城市建设的突飞猛进，人工挖孔桩在大部分地区得以普遍应用，且随着现代建筑物的高度不断的增加，大孔径、超深人工挖孔桩的应用也越来越广泛，但是大孔径、人工挖孔桩，成孔过程中遇见软塑层时，一般多采用降低护壁模板高度，快速开挖、快速浇筑护壁混凝土的办法来穿过泥层。
3.此工法弊端较多，因为土层含水量大，容易出现塌孔、缩孔现象，不但对井下施工人员人生安全造成威胁，还会造成返工、混凝土超放、对后续施工造成不利因素。


技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供一种护壁和基于该护壁的挖孔支护结构，解决大孔径、人工挖孔桩，成孔过程中遇见软塑层时，传统挖孔支护结构容易出现塌孔、缩孔现象，不但对井下施工人员人生安全造成威胁，还会造成返工、混凝土超放、对后续施工造成不利的因素；本实用新型实施例采用预制护壁代替混凝土护壁，焊缝处采用槽型结构竖向加固，沿着桩身横断面方向设置“井”字形支撑，防止钢护壁受挤压变形，实现了减少了水泥、石子、砂子的使用量、节能环保、节约施工周期、有效解决塌孔、缩孔难题。
5.第一方面，本实用新型实施例提供了一种护壁，包括多个预制的护壁框体，每个所述护壁框体均包括四周的侧壁，相邻的所述护壁框体之间竖向连接，并在竖向连接缝处设有槽型结构进行加固处理，所述护壁框体用于放置在软塑层桩孔的内侧壁，所述桩孔纵向开设在地基的内部。
6.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，每个所述护壁框体采用钢材料，相邻的所述护壁框体之间焊接。
7.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述槽型结构为槽钢，所述槽钢通过螺栓固定在所述竖向连接缝处；所述槽钢包括上端面、下端面和凹槽开口面，所述上端面和下端面分别垂直于所述护壁框体的侧壁，并朝着所述护壁框体内侧延伸，所述上端面和所述下端面分别与所述护壁框体之间的竖向连接缝距离相等。
8.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述护壁框体采用厚度为10mm 以上的钢板。
9.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，每个所述护壁框体的高度为 3-3.5m。
10.第二方面，一种护壁挖孔支护结构，使用上述任意一项的护壁，所述桩孔到达软塑层时，采用所述护壁框体作为护壁，所述桩孔到达硬质层时，采用混凝土护壁。
11.结合第二方面，在一种可能的实现方式中，沿着桩基横断面方向还设置“井”字形支撑结构；
12.所述护壁框体的横断面方向采用“井”字形支撑结构加固，所述“井”字形支撑结构设于两个相邻的所述竖向连接缝之间，且所述“井”字形支撑结构在竖直方向上的距离相等。
13.结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述“井”字形支撑结构为钢管，直径为5-10cm。
14.结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述“井”字形支撑结构包括横向支撑和竖向支撑，所述横向支撑和所述竖向支撑为上下层接触分布，且所述横向支撑和所述竖向支撑均固定在所述护壁框体的内侧壁上。
15.结合第二方面，在一种可能的实现方式中，对于深度大于3m的泥层，沿所述护壁框体横断面方向每隔1.5-2m设置一层所述“井”字形支撑结构。
16.本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
17.1.本实用新型实施例通过采用了预制的护壁框体代替混凝土护壁，焊缝处采用槽型结构竖向加固，沿着桩身横断面方向设置“井”字形支撑，防止护壁框体受挤压变形，实现了操作简单、提高工作效率，井壁四周受护壁框体支撑后，可有效保证施工人员的人身安全，避免因塌孔、缩孔造成的工期延误。
18.2.本实用新型实施例护壁框体采用钢材料，节省成本，减少了水泥、石子、砂子的使用量、节能环保、节约施工周期、有效解决塌孔、缩孔难题。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本技术实施例提供的护壁、基于该护壁的挖孔支护结构的结构示意图；
21.图2为本技术实施例提供的护壁、基于该护壁的挖孔支护结构的局部结构示意图一；
22.图3为本技术实施例提供的护壁、基于该护壁的挖孔支护结构的局部结构示意图二。
23.附图标记：1-护壁框体；2-竖向连接缝；3-槽型结构；4
‑“
井”字形支撑结构。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或
元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
26.在说明本实用新型之前，介绍下人工挖孔桩成孔的整个过程，首先平整场地，清除危石浮土，然后测放样，施测桩基十字线，定出桩孔的准确位置，设置桩基并将测量放样结果；然后对于孔口进行防护，井口周围砼制成围圈予以保护，高出地面30cm，防止土石、杂物滚入孔内伤人，若井口地层松软，为了防止空口坍塌，需在孔口周围加固，孔口四周1m范围内用砂浆硬化。然后确定开挖桩土土方，根据地质状况确定每一阶段的开挖高度，一般是0.9-1.2m 为宜，开挖桩孔应该从上到下逐层进行，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，然后检测桩基中心的位置，每一阶段桩孔开挖完成后，检查孔径、垂直度，孔位中心与桩中心偏差不大于5cm，第一阶段挖孔完成后，立即放置护壁钢筋，浇筑护壁混凝土护壁一般采用c30混凝土，厚度不小于10cm，然后按照相同的步骤逐节往下挖孔。
27.上述挖孔如果遇到软泥层时，一般多采用降低护壁模板高度，快速开挖、快速浇筑护壁混凝土的办法来穿过软塑层，工法弊端较多，因为土层含水量大，容易出现塌孔、缩孔现象，不但对井下施工人员人生安全造成威胁，还会造成返工、混凝土超放、对后续施工造成不利因素，因此采用钢护壁来代替混凝土护壁，井壁四周受钢护壁支撑后，可有效保证施工人员的人身安全，避免因塌孔、缩孔造成的工期延误。
28.具体操作时，放好桩基中心点，做好护桩，为钢护壁就位提供依据。在已成型混凝土锁扣、或者混凝土四周做好锚固千斤顶的孔道，每端面4-6点，向下每50厘米设置一个端面。钢护壁制作成3米一节，随车吊将制作好的钢护壁运送至现场，由人工配合25吨汽车吊，吊装至孔内，按照护桩调整好钢护壁位置。钢护壁就位后，由人工开挖钢护壁内侧上方，并使用千斤顶将钢护壁向下顶进。为了防止钢护壁发生侧移，由两名工人延钢护壁对称方向，向下开挖泥土，每掘进50cm，调整一次千斤顶的固定位置。一般来说，钢护壁需要穿过软弱泥层并进入可塑土层深度不小于1.5m,待穿过软弱泥层后开始施工混凝土护壁。
29.如图1-3所示，本实用新型实施例一种护壁，包括多个预制的护壁框体1，每个护壁框体1均包括四周的侧壁，相邻的护壁框体1之间竖向连接，并在竖向连接缝2处设有槽型结构3进行加固处理，护壁框体1用于放置在软塑层桩孔的内侧壁，桩孔纵向开设在地基的内部。
30.通过上述方案，多个护壁框体1之间的竖向连接缝2处采用槽型结构3加固的目的是为了保持护壁框体1竖向稳定性。
31.每个护壁框体1采用钢材料，相邻的护壁框体1之间焊接。钢护壁在制作时，采用普通钢材制作，在安装过程中采用常规施工机械、机具；因为钢护壁的制作及安装都不使用特殊材料、机械、机具，所以强度高，还可有效节约施工成本，提高施工效率。
32.槽型结构3为槽钢，槽钢可以通过螺栓固定在竖向连接缝处；槽钢包括上端面、下端面和凹槽开口面上端面和下端面分别垂直于护壁框体1的侧壁，并朝着护壁框体1内侧延伸，上端面和下端面分别与护壁框体1之间的竖向连接缝2距离相等。槽钢为了加固竖向连
接缝2，螺栓固定也方便槽钢与护壁框体 1之间的连接，上端面和下端面距离竖向连接缝2的距离相等，能使得槽钢在竖向连接缝2的两侧受力均匀。
33.护壁框体1采用厚度为10mm以上的钢板，保证了护壁框体1的强度，也增加了在软塑层施工的安全性。
34.每个护壁框体1的尺寸均相同，这样相同尺寸的护壁框体1可以标准化生产，方便，另外，相同尺寸的护壁框体1之间竖向连接在一起，其受力也是均匀的，还能保证更好的焊接在一起。每个护壁框体1的高度为3-3.5m。本实施例每个护壁框体选用3m。如果软塑层深度大于3米，可采用焊接加长的办法继续向下掘进。
35.另外，本实用新型实施例还提供一种护壁挖孔支护结构，使用上述任意一项的护壁，桩孔内部到达软塑层时，采用护壁框体1作为护壁，到达硬质层时，采用混凝土护壁。
36.沿着桩基横断面方向还设置“井”字形支撑结构4；护壁框体1的横断面方向采用“井”字形支撑结构4加固，“井”字形支撑结构4设于两个相邻的竖向连接缝2之间，且“井”字形支撑结构4在竖直方向上的距离相等。将“井”字形支撑结构4设于两个相邻的竖向连接缝2之间，相当于在每个护壁框体1 的内部中间部位设置成桩基横截面方向的加固结构，作用力集中在每个护壁框体1的内壁的中间部位，且在不同方向上均有加固，这样的加固方式使得每一个护壁框体1整体上固定效果更好，稳定性好。
37.护壁框体1的横断面方向采用“井”字形支撑结构4加固是为了保持护壁框体1周围侧壁的稳定性和牢固性，防止护壁框体1的内壁受挤压变形，所以槽型结构3和“井”字形支撑结构4的结合既增强了竖向稳定性，又增强了护壁框体1侧壁的稳定性。
38.其中，井”字形支撑结构4为钢管，直径为5-10cm。钢管的结构强度高，且与护壁框体1的内侧壁连接方便，该结构整体结构可靠，受力效果好，可以减少钢管的内支撑层数，且安全实用，对于钢管直径的限制能够满足良好的支撑效果的同时还能具有节省材料的作用。
39.另外，“井”字形支撑结构4包括横向支撑41和竖向支撑42，横向支撑 41和竖向支撑42为上下层接触分布，且横向支撑41和竖向支撑42均固定在护壁框体1的内侧壁上。这里可以采用在横向支撑41和竖向支撑42的端部分别固定固定板的方式，将横向支撑41和竖向支撑42的固定板通过螺栓连接固定在护壁框体1上，这样的固定方式操作简单，可拆卸。
40.对于深度大于3m的泥层，沿护壁框体1横断面方向每隔1.5-2m设置一层“井”字形支撑结构4。本实施例可以采用每掘进2米，沿着桩身横断面方向设置一道“井”字形支撑结构4，防止钢制的护壁框体1受挤压变形。因为间隔距离短，浪费人力还浪费“井”字形支撑结构的材料，如果距离间隔长，对于护壁框体1周围的支护效果不佳，因此根据实践及研究结果表明，每掘进2 米，沿着桩身横断面方向设置一道“井”字形支撑结构4的支护效果最好。
41.需要说明的是，本实用新型实施例适用于大孔径、桩基钢筋为井下绑扎的人工挖孔桩成孔过程中遇到软塑层、且易出现塌孔、缩孔的地质情况。
42.本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。
43.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对本技术限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些
修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术技术方案的范围。