专利名称：钢箱桩的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑领域中地下工程基坑围护技术领域，尤其涉及一种用于淤泥质土、泥炭质土、饱和含水砂层、粉质粘土和土砂互层等不易成孔、成槽的软弱地层的基坑围护体系。
背景技术：
地下铁道、城市道路和高层建筑工程中有许多明挖深基坑。现有的基坑的围护结构通常采用地下连续墙、钻孔灌注桩、打入桩、劲性水泥旋喷(SMW)桩等多种支挡形式。对于淤泥质土、泥炭质土、饱和含水砂层、粉质粘土和土砂的互层等不易成孔、成槽的软弱地层，例如长江三角洲、珠江三角洲和环渤海湾等沿海的软土地层及沿长江和珠江等江河的冲积阶地，采用现有技术的支挡，明显存在缺陷地下连续墙、钻孔桩等的共同缺点是造价较高、施工周期长，对环境的影响较大；劲性水泥旋喷(SMW)桩的型钢回收存在一定困难，并且施工质量不易保证，不可避免对环境造成污染，不适用于深基坑；钢板桩只适用于浅基坑。所以，必需开发新的基坑围护结构。
发明内容本实用新型的目的是提供一种适用于软土地层的基坑的围护结构。为实现上述目的，本实用新型设计了一种钢箱桩，包括钢箱桩箱体，钢箱桩箱体的两侧设置有用于相邻的钢箱桩之间相连接的连接构件；所述钢箱桩箱体两端安装用于桩身接长的接长构件；施工时所述钢箱桩箱体上安装有围檩，围檩设有钢支撑。在上述技术方案中，所述钢箱桩箱体横截面呈矩形、方形、圆形、凸字形或多边形。所述钢箱桩箱体为单腔或多腔。所述连接件为拉钩形套插式连接构件。所述桩身接长构件包括位于钢箱桩箱体两端侧面安装的钢节点板和钢节点板上安装的高强螺栓在上述技术方案中，所述钢箱桩箱体横截面呈矩形、方形、圆形、凸字形或多边形。本实用新型采用钢箱桩做为围护桩，具有以下优点1、在施工现场，直接将钢箱桩打或压入土中，组合成地下桩墙，为基坑提供安全可靠的围护，施工效率高、施工周期短；2、在专业工厂焊制的钢箱桩严格按设计要求制造，质量可靠，有利于成桩质量；3、没有传统围护桩浇注成桩前的成槽或成孔过程，可避免泥浆对环境的污染，也没有混凝土浇注作业工序，有利于保护环境；4、相邻钢箱桩之间采用挂钩形套插式连接构件连接，钢箱桩之间连接严密，不易发生渗漏，亦可增加水泥旋喷或注浆止水，喷注范围容易控制，防水效果可靠；5、钢箱桩可回收再利用，能极大地降低工程造价，节约资源。本实用新型钢箱桩特别适用于淤泥质土、泥炭质土、饱和含水砂层、粉质粘土和土砂互层等不易成孔、成槽的软弱地层，例如长江三角洲、珠江三角洲和环渤海湾等沿海的软土地层及沿长江和珠江等江河的冲积阶地软弱地层。
图1是本实用新型钢箱桩基坑围护结构示意图；图2是图1的横向剖视图；图3是本实用新型设有两个腔的钢箱桩箱体第一种横截面结构示意图；图4是两个图3中所示钢箱桩连接结构示意图；图5是本实用新型设有两个腔的钢箱桩箱体第二种横截面结构示意图；图6是两个图5中所示钢箱桩连接结构示意图；图7是本实用新型设有两个腔的钢箱桩箱体第三种横截面结构示意图；图8是两个图7中所示钢箱桩连接结构示意图；图9是本实用新型设有两个腔的钢箱桩箱体第四种横截面结构示意图；图10是两个图9中所示钢箱桩连接结构示意图；图11是本实用新型设有两个腔的钢箱桩箱体第五种横截面结构示意图；图12是两个图11中所示钢箱桩连接结构示意图；图13是本实用新型设有两个腔的钢箱桩箱体第六种横截面结构示意图；图14是两个图13中所示钢箱桩连接结构示意图；图15是本实用新型设有两个腔的钢箱桩箱体第七种横截面结构示意图；图16是本实用新型设有两个腔的钢箱桩箱体第八种横截面结构示意图；图17是本实用新型桩身接长构件结构示意图；图18是图17的左视结构示意图；图19是本实用新型的桩间止水的第一种方式结构示意图；图20是本实用新型的桩间止水的第二种方式结构示意图；图21是本实用新型的桩间止水的第三种方式结构示意图；图22是本实用新型的桩间止水的第四种方式结构示意图；图中1-地面，2-基地底面，3-钢箱桩箱体，4-围檩，5-钢支撑，6-接长构件，7-连接件，8-节点板，9-高强螺栓，10-注浆止水区，11-旋喷止水区。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述如图1、图2和图3所示，钢箱桩包括钢箱桩箱体3，钢箱桩箱体3的两侧设置有用于相邻的钢箱桩之间相连接的连接构件7，在钢箱桩箱体3的侧面焊设有统长的拉钩形套插式连接构件，使得相邻的钢箱桩之间相互拉连，并使前一个钢箱桩的连接构件接口成为下一钢箱桩的沉桩导向槽。桩间拉钩形套插式连接构件属“铰接”，因此很容易使钢箱桩墙做成小偏角的折线形。采用特殊形状的钢箱桩也可使钢箱桩墙做成任意折角形状。钢箱桩箱体3两端安装有用于垂直方向相邻的钢箱桩之间桩身接长的接长构件 6，根据预制和运输吊装的要求，钢箱桩的长度会受到一定的限制。要满足深基坑围护的需要，钢箱桩的桩身必须接长，桩身接长采用钢节点板和高强螺栓连接。桩身接头应尽量位于围檩4的弯矩较小处。桩身接长构件6应在围檩上下交错、左右间隔布置.在钢箱桩箱体 3上安装。围檩4，围檩4连接有钢支撑5。钢箱桩箱体的横截面可以为多种形状，并可根据基坑深度和地层情况，钢箱桩箱体3横截面呈矩形、方形、圆形、凸字形或多边形，钢箱桩箱体3横截面内空有单腔或多腔的形式，如图3-图16所示，根据地层土压力大小，选用合适的截面形状和内孔分隔。地层软易打入者可用较宽的单桩截面，地面较硬应采用较窄的单桩截面。桩墙转折处可选用凸字形截面形状的钢箱桩。相邻钢箱桩箱体3之间的连接件采用拉钩形套插式连接件7，如图3-图16所示， 两桩间可设一个连接件7，也可设两个连接件7 ；连接件7可居中布置，也可单侧布置。如图17和图18所示，钢箱桩箱体3两端安装的钢节点板8，钢节点8上安装高强螺栓9，采用加钢节点板的高强螺栓将纵向相邻的钢箱桩箱体3相连接起来。—般情况下，制作精确的钢箱桩连接件7连接较紧密，一般可不另做桩间止水。对地下水十分丰富的粉细砂地层，可视情况在桩间迎水面或预留空腔中采用水泥旋喷桩或压浆止水，如图19-图22中示出了注浆止水区10和旋喷止水区11。具体实施过程中，钢箱桩箱体3截面的强度、刚度和具体形状尺寸应根据工程地质和水文地质条件及基坑深度经设计计算确定。钢箱桩箱体3桩身采用型钢和钢板由专业工厂焊制。要求制作尺寸精确，桩间连接构件的适配性良好。地面导向结构可以是就地浇筑的钢筋混凝土导向墙或钢制导向结构。导向结构安设前应迁移地下管线，清除表层杂填土中的石块、地下残留构筑物等阻碍沉桩的物体。用起重设备将桩身吊起、对中就位。第一根钢箱桩是后续钢箱桩的基准，所以要求以专用支架扶持稳固，确保定位准确，桩身垂直。后续各桩与前一桩之间的连接构件必须套插到位。在桩身上端安设桩帽，采用液压高频振动锤或其他打桩机将钢箱桩打入土中，也可用压桩机压入。遇沉桩阻力太大、入土困难时，可适当采用桩芯排土。基坑较深需要接桩时，可采用钢节点板和高强螺栓连接。相邻桩的接头应在围檩上、下交错左、右间隔布置。为便于安设螺栓，桩身侧面腹板的适当位置预设有操作手孔。钢箱桩围护的基坑开挖支撑同其他类型围护结构的基坑开挖支撑。应遵守有关规范、规程对基坑开挖支撑的相关要求。由于钢箱桩桩间连接严密，一般不需要另做桩间止水。特殊情况下也可采用迎水面做水泥旋喷止水或在预留空腔内注浆止水处理。工程完成后，用起重设备和打桩机具逐一拔出钢箱桩。回收后，经养护修整供重复使用。
权利要求1.一种钢箱桩，其特征在于包括钢箱桩箱体，钢箱桩箱体的两侧设置有用于相邻的钢箱桩之间相连接的连接构件；所述钢箱桩箱体两端安装用于桩身接长的接长构件；施工时所述钢箱桩箱体上安装有围檩，围檩设有钢支撑。
2.根据权利要求1或2所述的钢箱桩，其特征在于所述钢箱桩箱体横截面呈矩形、方形、圆形、凸字形或多边形。
3.根据权利要求1所述的钢箱桩，其特征在于所述钢箱桩箱体为单腔或多腔。
4.根据权利要求1所述的钢箱桩，其特征在于所述连接件为拉钩形套插式连接构件。
5.根据权利要求1所述的钢箱桩，其特征在于所述桩身接长构件包括位于钢箱桩箱体两端侧面安装的钢节点板和钢节点板上安装的高强螺栓。
专利摘要本实用新型公开了一种钢箱桩，它包括钢箱桩箱体，钢箱桩箱体的两侧设置有用于相邻的钢箱桩之间相连接的连接构件；所述钢箱桩箱体两端安装用于桩身接长的接长构件；施工时所述钢箱桩箱体上安装有围檩，围檩设有钢支撑。它具有施工效率高、施工周期短、成桩质量可靠、工程造价低、节约资源等优点，特别适合于淤泥质土、泥炭质土、饱和含水砂层及粉质粘土和砂的互层等不易成孔、成槽的软土地层。
文档编号E02D17/02GK202152460SQ201120262340
公开日2012年2月29日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日
发明者周心培, 周磊 申请人:中铁第四勘察设计院集团有限公司