一种基于软土地区的钢板桩基坑支护内撑装置及安装方法与流程

本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种基于软土地区的钢板桩基坑支护内撑装置及安装方法。

背景技术：

在市政工程拉森钢板桩进行基坑施工过程中，会遇到很多各种各样的问题，比如周边道路、房屋建筑、桥梁、国防光缆、复杂的地下管线等都对深基坑施工开挖过程中会遇到各种各样的问题，往往让基坑在小范围场地内进行施工且开挖深度往往到达12米，甚至更深，由于施工场地受到限制，临边荷载大，同时施工工人需要进入基槽内进行管道安装，在这种情况下需要确保内支撑体系结构稳定性。而对于软土地区含水淤泥层比较丰富，在插打相邻的钢板桩受到的淤泥层软土压力作用会因入软土深度的增大而变大容易造成倾斜，开挖比较深的时候，往往对于基坑安全稳定性会提出很高的技术要求，因此需要对基坑的内支撑进行详细设计，来保证基坑安全稳定性能。

目前，钢板桩支护方法主要是打桩机把拉森钢板桩打入土之后施工第一道水平支撑及腰梁焊接钢围檩，待第一道水平支撑及腰梁施工完成后，继续向下开挖，进行第二道水平支撑及腰梁施工及焊接，如此进行施工，焊接的方式虽然能够起到很好固定，但是在实际施工过程中耗时，而且不容易拆卸，影响二次使用率，若是用高强度螺栓固定，经水侵泡，时间一长容易生锈，产生松动，使基坑支护连接不稳定。

技术实现要素：

根据现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于软土地区的钢板桩基坑支护内撑装置及安装方法，预制的支撑装置对钢围檩形成稳固作用，另外设置单孔卡槽夹具和多孔卡槽夹具，使钢围檩和螺旋焊接钢管间不产生错位及松动，实现了钢围檩与拉森钢板桩直接的稳固连接。不仅提高基坑支护的安全性能，而且提高了施工效率。另外，本装置成本低、安装方法简单、方便拆卸，经济实用、且能重复使用，在很大程度上节约了施工时间。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于软土地区钢板桩基坑支护内撑装置，包括外侧导向架、拉森钢板桩、钢围檩、支撑装置、螺旋焊接钢管、单孔卡槽夹具和多孔卡槽夹具，两组所述外侧导向架分别设在基坑两侧，两组所述拉森钢板桩分别设在两组所述外侧导向架内侧，相邻所述拉森钢板桩拼接，多个所述支撑装置间隔一定距离均布在所述拉森钢板桩内侧，所述支撑装置包括腰梁和挡板，所述腰梁和所述挡板焊接形成“l”形，所述腰梁末端与所述拉森钢板桩焊接，两组所述钢围檩分别设在两组所述拉森钢板桩内侧且抵靠在多个所述支撑装置上，两组所述钢围檩平行设置，多个所述螺旋焊接钢管设在两组所述钢围檩间，每一所述螺旋焊接钢管两端分别抵靠在两个所述挡板上，所述腰梁底部设有三角形加强筋，所述三角形加强筋的一侧与所述拉森钢板桩焊接，所述单孔卡槽夹具为开口向下的“匚”形结构，所述单孔卡槽夹具卡设在一组所述钢围檩和所述螺旋焊接钢管上，所述多孔卡槽夹具包括横板、第一竖板和第二竖板，所述第一竖板和多个所述第二竖板两两间隔一定距离设置在所述横板底部且与所述横板垂直，所述第一竖板和任一所述第二竖板间形成一个凹槽，所述多孔卡槽夹具的所述第一竖板和一个所述第二竖板卡设在另一组所述钢围檩和所述螺旋焊接钢管上。

进一步的，所述钢围檩为h型钢。

进一步的，所述单孔卡槽夹具一侧与所述钢围檩焊接，另一侧与所述螺旋焊接钢管焊接。

进一步的，所述多孔卡槽夹具的所述第一竖板与所述螺旋焊接钢管焊接，所述第二竖板与所述钢围檩焊接。

进一步的，所述钢围檩与所述拉森钢板桩焊接。

进一步的，所述三角形加强筋为直角三角形板状结构，所述三角形加强筋的直角抵靠在所述腰梁和所述拉森钢板桩间，所述三角形加强筋的上表面与所述腰梁焊接，侧面与所述拉森钢板桩焊接。

进一步的，所述拉森钢板桩与所述外侧导向架焊接。

一种基于软土地区钢板桩基坑支护内撑装置的安装方法：

步骤一、将所述腰梁与所述挡板进行焊接，使所述腰梁与所述挡板形成“l”形；

步骤二、制作多个所述单孔卡槽夹具和多个所述多孔卡槽夹具；

步骤三、进行测量定位，施工前应根据坡顶开挖线，将两组所述外侧导向架分别设在基坑两侧，两组所述拉森钢板桩分别设在两组所述外侧导向架内侧，通过设置导向控制夹具进行定位插打所述拉森钢板桩，相邻所述拉森钢板桩拼接，保证所述拉森钢板沉桩的准确性；

步骤四、将沟槽开挖至桩顶标高，开挖出钢管内撑施工工作面之后，准备定位支撑位置，使用全站仪定位放线，每横向间隔2m用红粉笔划出两道标高线，确定出设置所述支撑装置与所述钢围檩的位置；

步骤五、用湿布清理出需要设置所述支撑装置与所述钢围檩的位置；

步骤六、根据测量放线找出的位置，逐个安装好所述支撑装置，所述支撑装置的腰梁末端需与所述拉森钢板桩焊接牢固；

步骤七、施工好所述支撑装置之后，采用勾机吊装所述钢围檩，使所述钢围檩分别设在所述拉森钢板桩内侧且抵靠在多个所述支撑装置上，使之不产生错位与松动，通过所述支撑装置卡住所述钢围檩；

步骤八、将所述三角形加强筋焊接在所述腰梁底部，所述三角形加强筋的一侧与所述拉森钢板桩焊接；

步骤九、安装横向支撑，使所述螺旋焊接钢管的一端与所述单孔卡槽夹具的右侧进行焊接，另一端与所述多孔卡槽夹具的所述第一竖板进行焊接，形成横向连接装置，将多个横向连接装置放置在两组所述钢围檩间，每一螺旋焊接钢管的两端分别抵靠在两个所述挡板上，施工过程中，通常只能保证螺旋焊接钢管的一端能准确与钢围檩接触，使螺旋焊接钢管与单孔卡槽夹具连接的一端抵靠在一个钢围檩上，此时螺旋焊接钢管与多孔卡槽夹具连接的一端与另一钢围檩存在一定间隙，选择合适的第二竖板与另一钢围檩焊接，使基坑支护形成稳固的整体结构；

步骤十、钢板桩基坑支护内撑装置安装就位后，对钢围檩与拉森钢板桩的空隙通过小钢板进行填充；

步骤十一、第一个施工段管道施工完成，可拆除本装置，便于进入下一段施工段重复使用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

1.本发明所述的一种基于软土地区的钢板桩基坑支护内撑装置及安装方法，预制的支撑装置对钢围檩形成稳固作用。

2.本发明所述的一种基于软土地区的钢板桩基坑支护内撑装置及安装方法，在螺旋焊接钢管两端设置单孔卡槽夹具和多孔卡槽夹具，形成横向连接装置，使钢围檩和螺旋焊接钢管间不产生错位及松动，实现了钢围檩与拉森钢板桩直接的稳固连接。

3.本发明所述的一种基于软土地区的钢板桩基坑支护内撑装置及安装方法，多孔卡槽夹具优选能与钢围檩之间形成稳固连接的卡缝，卡缝之间的间距可控范围大约为10mm之间，这样不仅提高基坑支护的安全性能，而且提高了施工效率。

附图说明

图1为本发明支撑装置的结构示意图；

图2为本发明单孔卡槽夹具一个角度的结构示意图；

图3为本发明单孔卡槽夹具的正视图；

图4为本发明多孔卡槽夹具一个角度的结构示意图；

图5为本发明多孔卡槽夹具的正视图；

图6为本发明横向连接装置的结构示意图；

图7为本发明的结构示意图；

图8为本发明的俯视图。

其中：1、拉森钢板桩；2、三角形加强筋；3、腰梁；4、挡板；5、钢围檩；6、单孔卡槽夹具；7、多孔卡槽夹具；8、螺旋焊接钢管；9、外侧导向架；10、支撑装置；11、横向连接装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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发明创造和简化描述，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发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图1-图8所示，一种基于软土地区钢板桩基坑支护内撑装置，包括外侧导向架9、拉森钢板桩1、钢围檩5、支撑装置10、螺旋焊接钢管8、单孔卡槽夹具6和多孔卡槽夹具7。两组外侧导向架9分别设在基坑两侧，两组拉森钢板桩1分别设在两组外侧导向架9内侧，相邻拉森钢板桩1拼接，相邻拉森钢板桩1互锁。多个支撑装置10间隔一定距离均布在拉森钢板桩1内侧，支撑装置10包括腰梁3和挡板4，腰梁3和挡板4焊接形成“l”形，腰梁3末端与拉森钢板桩1焊接。两组钢围檩5分别设在两组拉森钢板桩1内侧且抵靠在多个支撑装置10上，两组钢围檩5平行设置。具体的，腰梁3上表面和挡板4内侧紧贴钢围檩5，支撑装置10对钢围檩5起到支撑作用，使钢围檩5不容易产生错位或松动。腰梁3底部设有三角形加强筋2，三角形加强筋2的一侧与拉森钢板桩1焊接，进一步增加对钢围檩5的支撑，使钢围檩5与拉森钢板桩1更加稳固的连接。多个螺旋焊接钢管8设在两组钢围檩5间，每一螺旋焊接钢管8两端分别抵靠在两个挡板4上，单孔卡槽夹具6为开口向下的“匚”形结构，单孔卡槽夹具6卡设在一组钢围檩5和螺旋焊接钢管8上，多孔卡槽夹具7包括横板73、第一竖板71和第二竖板72，第一竖板71和多个第二竖板72两两间隔一定距离设置在横板73底部且与横板73垂直，第一竖板71和任一第二竖板72间形成一个凹槽，多孔卡槽夹具7的第一竖板71和一个第二竖板72卡设在另一组钢围檩5和螺旋焊接钢管8上。

在设置螺旋焊接钢管8中，通常只能保证螺旋焊接钢管8的一端能准确与钢围檩5接触，使螺旋焊接钢管8与单孔卡槽夹具6连接的一端侧面抵靠在一个钢围檩5上，底面抵靠在一个挡板4上，此时螺旋焊接钢管8与多孔卡槽夹具7连接的一端底面抵靠在另一个挡板4上，并与另一钢围檩5存在一定间隙，使第一竖板71与螺旋焊接钢管8焊接，选择合适的第二竖板72的侧面与另一钢围檩5焊接，使基坑支护形成稳固的整体结构。

参照图7和图8所示，由于h型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点，将钢围檩5设置为为h型钢。

参照图6-图8所示，为了保证整个装置的稳定性，单孔卡槽夹具6一侧与钢围檩5焊接，另一侧与螺旋焊接钢管8焊接。具体的，单孔卡槽夹具6的左内侧面与钢围檩5焊接，单孔卡槽夹具6的右内侧面与螺旋焊接钢管8焊接。

参照图6-图8所示，多孔卡槽夹具7的第一竖板71与螺旋焊接钢管8焊接，第二竖板72与另一钢围檩5焊接。具体的，第一竖板71的右内侧面与螺旋焊接钢管8焊接，根据螺旋焊接钢管8与另一钢围檩5之间的间隙大小选择合适的第二竖板72，将选择的第二竖板72的内侧面与钢围檩5焊接。

为了进一步提高本装置的稳定性，钢围檩5与拉森钢板桩1焊接。

为了更进一步提高本装置的稳定性，拉森钢板桩1与外侧导向架9间焊接。

参照图7所示，三角形加强筋2为直角三角形板状结构，三角形加强筋2的直角抵靠在腰梁3和拉森钢板桩1间，三角形加强筋2的上表面与腰梁3的下表面焊接，侧面与拉森钢板桩1焊接。

一种基于软土地区钢板桩基坑支护内撑装置的安装方法，包括：

步骤一、将腰梁3与挡板4进行焊接，使腰梁3与挡板4形成“l”形；

步骤二、制作多个单孔卡槽夹具6和多个多孔卡槽夹具7；

步骤三、进行测量定位，施工前应根据坡顶开挖线，将两组外侧导向架9分别设在基坑两侧，两组拉森钢板桩1分别设在两组外侧导向架9内侧，通过设置导向控制夹具进行定位插打拉森钢板桩1，相邻拉森钢板桩1拼接，保证拉森钢板沉桩的准确性；

步骤四、将沟槽开挖至桩顶标高，开挖出钢管内撑施工工作面之后，准备定位支撑位置，使用全站仪定位放线，每横向间隔2m用红粉笔划出两道标高线，确定出设置支撑装置10与钢围檩5的位置；

步骤五、用湿布清理出需要设置支撑装置10与钢围檩5的位置；

步骤六、根据测量放线找出的位置，逐个安装好支撑装置10，支撑装置10的腰梁3末端需与拉森钢板桩1焊接牢固；

步骤七、施工好支撑装置10之后，采用勾机吊装钢围檩5，使钢围檩5分别设在拉森钢板桩1内侧且抵靠在多个支撑装置10上，使之不产生错位与松动，通过支撑装置10卡住钢围檩5；

步骤八、将所述三角形加强筋2焊接在所述腰梁3底部，所述三角形加强筋2的一侧与所述拉森钢板桩1焊接；

步骤九、安装横向支撑，使螺旋焊接钢管8的一端与单孔卡槽夹具6的右侧进行焊接，另一端与多孔卡槽夹具7的第一竖板71进行焊接，形成横向连接装置11，将多个横向连接装置11放置在两组钢围檩5间，每一螺旋焊接钢管8的两端分别抵靠在两个挡板4上，施工过程中，通常只能保证螺旋焊接钢管8的一端能准确与钢围檩5接触，使螺旋焊接钢管8与单孔卡槽夹具6连接的一端抵靠在一个钢围檩5上，此时螺旋焊接钢管8与多孔卡槽夹具7连接的一端与另一钢围檩5存在一定间隙，选择合适的第二竖板72与另一钢围檩5焊接，使基坑支护形成稳固的整体结构；

步骤十、钢板桩基坑支护内撑装置安装就位后，对钢围檩5与拉森钢板桩1的空隙通过小钢板进行填充，进一步提高本装置的稳定性；

步骤十一、第一个施工段管道施工完成，可拆除本装置，便于进入下一段施工段重复使用。

具体的，在步骤三中，拉森钢板桩打入时采用振动打桩法，并采用两根型钢作为导向控制夹具。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。