一种超大超深腰形人工挖孔桩支护结构及施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种超大超深腰形人工挖孔桩支护结构，包括至少两层以上的平面架体（1），所述的平面架体（1）通过四周的顶托（2）从上而下逐层固定支撑在腰形人工挖孔桩的直线段护壁上，在平面架体（1）之间采用卸荷钢管（3）和斜撑杆（4）侧向加固，至少四根以上的落地钢管（5）将所有平面架体（1）竖直支撑在腰形人工挖孔桩内的持力层上。本发明将采用平面架体对腰形人工挖孔桩的护壁分层支护，且所有平面架体连接成一个稳固的整体，大大提高了桩孔护壁的侧向支撑力，有效防止桩孔施工过程中发生坍塌事故。
【专利说明】一种超大超深腰形人工挖孔粧支护结构及施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种超大超深腰形人工挖孔桩支护结构及施工方法，属于建筑基础工程施工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着国民经济的不断增加，城市建设突飞猛进，人工挖孔桩在大部分地区得以普遍应用，且随着现代建筑物高度的不断增加，大孔径、超深度人工挖孔桩的应用也越来越广泛。然而在地质情况的复杂的区域进行超大、超深腰形人工挖孔桩基础的施工时，往往会遇到桩基持力层岩性较差(泥质砂岩)且承载力较低、地下水丰富且水位较高等情况，而且随着孔桩开挖深度的加大、地下水等影响，其孔桩护壁所承受的侧压力极大，同时，上部护壁也会因底部土方被挖除而无支撑，且随着孔桩开挖深度的加大，孔桩护壁的自重也会加大，当孔桩护壁的自重超过护壁和与其接触的土体之间的摩擦力时，护壁就会有下坠的危险，这样就会给施工造成极大的安全隐患。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，提供一种结构简单、施工方便，且不受地质条件的影响，同时能保证孔桩施工安全的超大超深腰形人工挖孔桩支护结构及施工方法，以克服现有技术不足。
[0004]本发明的技术方案:一种超大超深腰形人工挖孔桩支护结构，包括至少两层以上的平面架体，所述的平面架体通过四周的顶托从上而下逐层固定支撑在腰形人工挖孔桩的直线段护壁上，在平面架体之间采用卸荷钢管和斜撑杆侧向加固，至少四根以上的落地钢管将所有平面架体竖直支撑在腰形人工挖孔桩内的持力层上。
[0005]所述的平面架体之间相隔900mm固定在腰形人工挖孔桩内。
[0006]所述的平面架体采用至少四根以上的圆钢管交错捆绑而成，所述的圆钢管顶端设置有可伸缩的顶托。
[0007]所述的卸荷钢管每间隔一层平面架体设置四根，四根卸荷钢管一端与平面架体的四个角固定连接，另一端支撑于护壁的环形凸台上。
[0008]所述的斜撑杆在每四层平面架体的外侧上捆绑四根。
[0009]—种应用权利要求1?5任意一项所述的超大超深腰形人工挖孔桩支护结构的施工方法，按以下步骤进行施工:
步骤一、按设计图纸要求测量定位腰形人工挖孔桩位置，开始挖掘第一层桩孔；
步骤二、当第一层桩孔挖掘至900_深时，开始组装平面架体，并通过平面架体的顶托支撑住用于浇注第一层护壁的模板后，然后采用混凝土浇筑出第一层护壁；
步骤三、待第一层护壁混凝土养护完成后，松开平面架体上所有顶托，将平面架体拆下并吊走，然后拆除第一层护壁的模板，并将该模板作为第二层护壁的混凝土浇筑模板使用； 步骤四、继续向下挖掘第二层桩孔至900mm深后，搭建第二层护壁的模板，并用上一步骤的平面架体用于该层护壁的模板支撑，然后采用混凝土浇筑出第二层护壁；
步骤五、待第二层护壁混凝土养护完成后，将第二层护壁的模板和平面架体拆除，并将该模板用于下一层护壁的混凝土浇筑模板，然后将拆除的平面架体通过顶托固定支撑在第一层护壁上；
步骤六、继续向下挖掘第三层桩孔至900mm深后，搭建第三层护壁模板，并在第三层桩孔内组装另一套平面架体用于支撑第三层护壁模板，然后采用混凝土浇筑第三层护壁；步骤七、待第三层护壁混凝土养护完成后，拆除该层的平面架体和模板，并将该模板用于下一层护壁的混凝土浇筑模板，然后将该平面架体通过其顶托固定支撑在第二层护壁上；
步骤八、不断重复步骤二?七，即可开挖至设计桩底标高，待最底一层的护壁混凝土养护完成后，拆除该层的平面架体和模板，并将该层的平面架体通过其顶托固定支撑在最底一层的上一层的护壁上，同时在最底一层架设另一套平面架体作为该层护壁支撑即成；步骤九、待腰形人工挖孔桩内的各层平面架体均已支撑好后，每隔一层平面架体采用四根卸荷钢管支撑，每四层平面架体采用四根斜撑杆捆绑在其外侧，同时采用至少四根以上的落地钢管将所有平面架体支撑在孔桩内的持力层上。
[0010]所述的护壁上端浇筑成一个环形凸台，平面架体通过顶托固定支撑在护壁环形凸台下方10mm处。
[0011]挖掘腰形人工挖孔桩的土方均可从腰形人工挖孔桩两端半圆弧口部吊运出。
[0012]由于采用了上述方案，本发明将采用平面架体对腰形人工挖孔桩的护壁分层支护，且所有平面架体连接成一个稳固的整体，大大提高了桩孔护壁的侧向支撑力，有效防止桩孔施工过程中发生坍塌事故。此外，采用本发明中的平面架体进行桩孔施工时，即可作为浇筑本层护壁时的模板支撑，将该平面架体拆卸下来后，又可用作上层护壁的固定支撑，因此，大大提高了施工效率，同时也节约施工材料。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明中支护结构主视图；
图2是本发明中支护结构俯视图；
图3是本发明中平面架体结构示意图。
[0014]附图标记说明:1-平面架体，2-顶托，3-卸荷钢管，4-斜撑杆，5-落地钢管，6_环形凸台，7-钢管架，8-半圆弧口部。
【具体实施方式】
[0015]为了使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
[0016]本发明的一种超大超深腰形人工挖孔桩支护结构，包括8层平面架体，所述的平面架体I之间相隔900mm从上而下固定支撑在腰形人工挖孔桩的直线段护壁上，所述的平面架体I采用5根短钢管和3根长钢管交错捆绑而成，所述的短钢管和长钢管顶端均设置有可伸缩的顶托2，所述的顶托2可选用脚手架顶托代替，平面架体I可通过四周的顶托2顶住孔桩护壁或护壁模板，为了增加顶托2与孔桩护壁或护壁模板的接触面积，可以在顶托2之间捆绑钢管。在平面架体I之间采用卸荷钢管3和斜撑杆4侧向加固，所述的卸荷钢管3每间隔一层平面架体I设置四根，四根卸荷钢管3 —端与平面架体I的四个角固定连接，另一端支撑于桩孔护壁上端的环形凸台6上，所述的斜撑杆4在每四层平面架体I的外侧上捆绑四根。采用12根落地钢管5将所有平面架体I竖直支撑在腰形人工挖孔桩内的持力层上，使所有平面架体I牢固连成一个整体。
[0017]一种应用上述超大超深腰形人工挖孔桩支护结构的施工方法，按以下步骤进行施工，下面以7.2m深的腰形人工挖孔桩为例:
步骤一、按设计图纸要求测量定位腰形人工挖孔桩位置，开始挖掘第一层桩孔；
步骤二、当第一层桩孔挖掘至900_深时，开始组装平面架体1，并通过平面架体I的顶托2支撑住用于浇注第一层护壁的模板后，然后采用混凝土浇筑出第一层护壁；
步骤三、待第一层护壁混凝土养护完成后，松开平面架体I上所有顶托2，将平面架体I拆下并吊走，然后拆除第一层护壁的模板，并将该模板作为第二层护壁的混凝土浇筑模板使用；
步骤四、继续向下挖掘第二层桩孔至900mm深后，搭建第二层护壁的模板，并用上一步骤的平面架体I用于该层护壁的模板支撑，然后采用混凝土浇筑出第二层护壁；
步骤五、待第二层护壁混凝土养护完成后，将第二层护壁的模板和平面架体I拆除，并将该模板用于下一层护壁的混凝土浇筑模板，然后将拆除的平面架体I通过顶托固定支撑在第一层护壁上；
步骤六、继续向下挖掘第三层桩孔至900mm深后，搭建第三层护壁模板，并在第三层桩孔内组装另一套平面架体I用于支撑第三层护壁模板，然后采用混凝土浇筑第三层护壁；
步骤七、待第三层护壁混凝土养护完成后，拆除该层的平面架体I和模板，并将该模板用于下一层护壁的混凝土浇筑模板，然后将该平面架体I通过其顶托2固定支撑在第二层护壁上；
步骤八、不断重复步骤二?七，直至开挖到第八层桩孔，即7.2m深的桩底标高，待第八层的护壁混凝土养护完成后，拆除该层的平面架体I和模板，并将该层的平面架体I通过其顶托2固定支撑在上层护壁上，同时在第八层桩孔内架设另一套平面架体I作为该层护壁支撑即成；
步骤九、待腰形人工挖孔桩内的各层平面架体I均已支撑好后，每隔一层平面架体I采用四根卸荷钢管支撑，每四层平面架体I采用四根斜撑杆捆绑在其外侧，用于加强所有平面架体I的稳固性，同时采用12根落地钢管将所有平面架体I支撑在孔桩内的持力层上，使所有使所有平面架体I牢固连成一个整体。
[0018]上述步骤施工过程中，可将护壁上端浇筑成一个环形凸台6，平面架体I通过顶托固定支撑在护壁环形凸台6下方10mm处；挖掘腰形人工挖孔桩的土方均可从腰形人工挖孔桩两端半圆弧口部8吊运出。当所有平面架体I固定完成后，为了方便工人在腰形人工挖孔桩内捆绑钢筋，可在每层平面架体I的两端(即腰形人工挖孔桩的圆弧段内)搭接钢管架7，所述的钢管架7 —端捆绑在平面架体I上，另一端通过顶托2固定支撑在腰形人工挖孔桩圆弧段的护壁上，因此，工人可以站在钢管架7上进行钢筋捆绑。待钢筋捆绑完成后，便可向腰形人工挖孔桩内浇筑混凝土 (孔桩内的平面架体1、钢管架7等均不取出，作为孔桩的骨架)，待孔桩浇筑混凝土养护结束后，腰形人工挖孔桩便制作完成。
【权利要求】
1.一种超大超深腰形人工挖孔桩支护结构，包括至少两层以上的平面架体(1)，其特征在于:所述的平面架体(I)通过四周的顶托(2)从上而下逐层固定支撑在腰形人工挖孔桩的直线段护壁上，在平面架体(I)之间采用卸荷钢管(3)和斜撑杆(4)侧向加固，至少四根以上的落地钢管(5)将所有平面架体(I)竖直支撑在腰形人工挖孔桩内的持力层上。
2.根据权利要求1所述的超大超深腰形人工挖孔桩支护结构，其特征在于:所述的平面架体(I)之间相隔900mm固定在腰形人工挖孔桩内。
3.根据权利要求2所述的超大超深腰形人工挖孔桩支护结构，其特征在于:所述的平面架体(I)采用至少四根以上的圆钢管交错捆绑而成，所述的圆钢管顶端设置有可伸缩的顶托(2)。
4.根据权利要求1所述的超大超深腰形人工挖孔桩支护结构，其特征在于:所述的卸荷钢管(3)每间隔一层平面架体(I)设置四根，四根卸荷钢管(3) —端与平面架体(I)的四个角固定连接，另一端支撑于护壁的环形凸台(6)上。
5.根据权利要求1所述的超大超深腰形人工挖孔桩支护结构，其特征在于:所述的斜撑杆(4)在每四层平面架体(I)的外侧上捆绑四根。
6.一种应用权利要求1?5任意一项所述的超大超深腰形人工挖孔桩支护结构的施工方法，其特征在于按以下步骤进行施工: 步骤一、按设计图纸要求测量定位腰形人工挖孔桩位置，开始挖掘第一层桩孔； 步骤二、当第一层桩孔挖掘至900_深时，开始组装平面架体，并通过平面架体的顶托支撑住用于浇注第一层护壁的模板后，然后采用混凝土浇筑出第一层护壁； 步骤三、待第一层护壁混凝土养护完成后，松开平面架体上所有顶托，将平面架体拆下并吊走，然后拆除第一层护壁的模板，并将该模板作为第二层护壁的混凝土浇筑模板使用； 步骤四、继续向下挖掘第二层桩孔至900mm深后，搭建第二层护壁的模板，并用上一步骤的平面架体用于该层护壁的模板支撑，然后采用混凝土浇筑出第二层护壁； 步骤五、待第二层护壁混凝土养护完成后，将第二层护壁的模板和平面架体拆除，并将该模板用于下一层护壁的混凝土浇筑模板，然后将拆除的平面架体通过顶托固定支撑在第一层护壁上； 步骤六、继续向下挖掘第三层桩孔至900mm深后，搭建第三层护壁模板，并在第三层桩孔内组装另一套平面架体用于支撑第三层护壁模板，然后采用混凝土浇筑第三层护壁； 步骤七、待第三层护壁混凝土养护完成后，拆除该层的平面架体和模板，并将该模板用于下一层护壁的混凝土浇筑模板，然后将该平面架体通过其顶托固定支撑在第二层护壁上； 步骤八、不断重复步骤二?七，即可开挖至设计桩底标高，待最底一层的护壁混凝土养护完成后，拆除该层的平面架体和模板，并将该层的平面架体通过其顶托固定支撑在最底一层的上一层的护壁上，同时在该最底一层架设另一套平面架体作为该层护壁支撑即成； 步骤九、待腰形人工挖孔桩内的各层平面架体均已支撑好后，每隔一层平面架体采用四根卸荷钢管支撑，每四层平面架体采用四根斜撑杆捆绑在其外侧，同时采用至少四根以上的落地钢管将所有平面架体支撑在孔桩内的持力层上。
7.根据权利要求6所述的超大超深腰形人工挖孔桩支护结构的施工方法，其特征在于:所述的护壁上端浇筑成一个环形凸台，平面架体通过顶托固定支撑在护壁环形凸台下方10Omm处。
8.根据权利要求6所述的超大超深腰形人工挖孔桩支护结构的施工方法，其特征在于:挖掘腰形人工挖孔桩的土方均可从腰形人工挖孔桩两端半圆弧口部吊运出。
【文档编号】E02D17/04GK104131569SQ201410154352
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】邓小兵, 张嘉 申请人:中国建筑第四工程局有限公司