一种复合型拉森钢板桩基坑支护结构的制作方法

本实用新型属于基坑支护技术领域，具体涉及一种复合型拉森钢板桩基坑支护结构，可适用于粘性土、粉性土、砂性土、淤泥等土层的基坑支护工程。

背景技术：

在基坑支护工程中，虽然传统的拉森钢板桩有诸多优点，但面对某些工期短、基坑深度较深的工程时依旧难以满足兼具安全与经济的要求。最为主要的不足是其抗弯性能较差，即使与孔径最小(600mm)的钻孔灌注桩，其抗弯承载力也满足不了较深基坑的要求。拉森钢板桩墙具有较好的隔水效果但抗弯能力较弱，h型钢强度高却难以形成防水的连续墙。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述问题，提供一种复合型拉森钢板桩基坑支护结构，大大提高了拉森钢板桩的强度，能够满足更深的基坑支护需求，还兼具了其原有的防水性，并且该结构施工方便、可重复利用，减少了是施工周期及成本。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种复合型拉森钢板桩基坑支护结构，包括第一拉森钢板桩、第二拉森钢板桩、第一h型钢和型钢围檩；所述第一拉森钢板桩与第二拉森钢板桩交替排列，并通过锁扣部相互咬合连成一排；所述第二拉森钢板桩的凹面设有沿着第二拉森钢板桩两端延伸的滑槽，第一h型钢通过滑槽与第二拉森钢板桩活动连接；第一拉森钢板桩、第二拉森钢板桩、第一h型钢之间通过顶部的型钢围檩相互固定。

优选地，所述型钢围檩包括第二h型钢、第三h型钢和传力件；第一拉森钢板桩和第二拉森钢板桩位于型钢围檩的下方，且两侧各设有一条第二h型钢，第三h型钢支撑在这两条第二h型钢之间；第一h型钢两端的侧翼分别通过传力件与两侧的第二h型钢相固定。

优选地，所述传力件由h型钢制成。

优选地，所述第一拉森钢板桩和第二拉森钢板桩的桩长均小于第一h型钢的长度，并且第一拉森钢板桩和第二拉森钢板桩的入土深度均大于各自桩长的一半。

优选地，基坑支护结构的转角处还设有转角钢板桩，该转角钢板桩的两侧分别通过锁扣部与第一拉森钢板桩和第二拉森钢板桩相互咬合连接。

优选地，所述锁扣部包括设在第一拉森钢板桩两侧的第一扣件以及设在第二拉森钢板桩两侧的第二扣件；第一扣件与第二扣件能够相互咬合卡扣。

优选地，所述第一h型钢由h500型钢制成；第二h型钢由h400型钢制成；第三h型钢由h350型钢制成；传力件由h300型钢制成。

相比于现有技术，本实用新型的优势在于：

(1)本申请利用拉森钢板桩结构形成有效止水墙，并在第二拉森钢板桩的滑槽内插入第一h型钢作为高强度支护桩，不仅大大提高了拉森钢板桩的抗弯承载力，还兼具了其原有的防水性，可满足更大深度的基坑需求。

(2)本申请各钢板桩之间连接无需额外定制用于连接的连接件，无需定制无缝钢管等其它连接方式所需的额外工艺，且无需水泥土桩的施工与养护，既简化了施工过程，也经济环保。

(3)本申请在第二拉森钢板桩的凹面设有滑槽，便于插入第一h型钢，不仅能够使第一h型钢与第二拉森钢板桩保持平行，以便在打入第一h型钢时使两者均与地面严格保持垂直，而且也便于钢板桩的拔除拆卸，实现可回收循环使用。

(4)本申请通过在拉森钢板桩和h型钢顶部安装特制的型钢围檩，将整排拉森钢板桩和第一h型钢整体连接起来，使支护结构具备更好的整体性，满足基坑抗变形要求。

附图说明

图1是本实用新型的复合型拉森钢板桩基坑支护结构的结构示意图。

图2是本实用新型的复合型拉森钢板桩基坑支护结构的俯视剖面图。

图3是本实用新型的第一拉森钢板桩、第二拉森钢板桩、第一h型钢之间的连接示意图。

图4是本实用新型的复合型拉森钢板桩基坑支护结构拐角处的示意图。

附图标记：1—第一拉森钢板桩，2—第二拉森钢板桩，3—第一h型钢，4—型钢围檩，41—第二h型钢，42—第三h型钢，43—传力件，5—锁扣部，51—第一扣件，52—第二扣件，6—滑槽，7—转角钢板桩。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本实用新型技术方案作进一步非限制性的详细说明。

如图1至4所示，一种复合型拉森钢板桩基坑支护结构，包括第一拉森钢板桩1、第二拉森钢板桩2、第一h型钢3和型钢围檩4；第一拉森钢板桩1与第二拉森钢板桩2交替排列，并通过锁扣部5相互咬合连成一排连续的止水墙；第二拉森钢板桩2的凹面设有沿着第二拉森钢板桩两端延伸的滑槽6，第一h型钢3的通过滑槽6与第二拉森钢板桩2活动连接，第一h型钢作为基坑支护结构的支护桩，利用h型钢抗弯性能好的特点，提高基坑支护结构的抗弯强度，还可通过焊接加长第一h型钢作为锚固段，提高基坑支护结构的抗倾覆能力；第一拉森钢板桩1、第二拉森钢板桩2、第一h型钢3之间通过顶部的型钢围檩4相互固定。

型钢围檩4包括第二h型钢41、第三h型钢42和传力件43；第一拉森钢板桩1和第二拉森钢板桩2位于型钢围檩4的下方，且两侧各设有一条第二h型钢41，第三h型钢42支撑在这两条第二h型钢之间；第一h型钢3两端的侧翼分别通过传力件43与两侧的第二h型钢41相固定。

第一拉森钢板桩1和第二拉森钢板桩2的桩长均小于第一h型钢3的长度，并且第一拉森钢板桩1和第二拉森钢板桩2的入土深度均大于各自桩长的一半，深度只需施工到基坑所需止水帷幕深度范围之内即可。

基坑支护结构的转角处还设有转角钢板桩7，转角钢板桩7的两侧分别通过锁扣部5与第一拉森钢板桩1和第二拉森钢板桩2相互咬合连接。

锁扣部5包括设在第一拉森钢板桩两侧的第一扣件51以及设在第二拉森钢板桩两侧的第二扣件52；第一扣件51与第二扣件52能够相互咬合卡扣，用于与相邻钢板桩相互咬合连接。

本实施例的第一h型钢由h500型钢制成；第二h型钢由h400型钢制成；第三h型钢由h350型钢制成；传力件为h型钢，由h300型钢制成。

上述一种复合型拉森钢板桩基坑支护结构的施工方法：

施工工艺流程为：放设定位线→开挖围护桩沟槽→施打第一拉森钢板桩和第二拉森钢板桩→施打第一h型钢板桩→安装型钢围檩→基坑开挖。

s1.放设定位线

依据基坑、沟槽开挖设计截面宽度要求，测放出第一拉森钢板桩和第二拉森钢板桩打设位置线，用白石灰标示出打设位置。

s2.开挖围护桩沟槽

当设计桩顶标高低于现地面高度时，为确振动锤能顺利将第一拉森钢板桩、第二拉森钢板桩和第一h型钢压至设计标高及后续施工型钢围檩提供工作面，沿支护结构中心线方向开挖宽度至少1400mm，高度(从设计桩顶标高处至槽底)至少500mm的沟槽。沟槽开挖最优宽度为2000mm，最优高度(从桩顶至槽底)为800mm。当设计桩顶标高高于地面高度大于500mm，可不进行沟槽开挖。

s3.施打第一拉森钢板桩和第二拉森钢板桩

(1)按设计轴线要求放出第一拉森钢板桩与第二拉森钢板桩咬口轴线灰线并在灰线上做好红色木桩标识。

(2)打桩前，在第一拉森钢板桩和第二拉森钢板桩的锁扣部及滑槽内涂抹油脂，减少阻力，以方便钢板桩的打入、拔出。

(3)采用机械打桩批逐个依次交替插打第一拉森钢板桩和第二拉森钢板桩，插打次序从上游开始紧贴轴线插打，向下游合拢。

(4)插打第一拉森钢板桩和第二拉森钢板桩时严格控制好桩的垂直度，保证位置正确，竖直下沉。

(5)第一拉森钢板桩和第二拉森钢板桩打入后，保证桩顶上口平直，达到设计标高。

(6)第一拉森钢板桩和第二拉森钢板桩采用单点起吊，吊点由钢丝绳长度确定，起吊垂直后进行喂桩。护桩，插桩，桩翼板相互贴紧，然后开锤起打，控制调整垂直度向下送桩。

(7)桩送到设计标高后，振动锤咬口松开，复位，再移动锁口卡板，继续重复下一根桩的施工。

(8)保证第一拉森钢板桩和第二拉森钢板桩顺利合拢；特别是检查井位的四个角要使用转角钢板桩，避免由于漏水带走泥沙，造成地面塌陷。

s4.施打第一h型钢板桩

1、利用第二拉森钢板桩凹面的滑槽，将第一h型钢顺着滑槽打入第一h型钢，确保第一h型钢也跟第二拉森钢板桩一起垂直于地面。

2、当开始准备打第一h型钢时，首先将第一h型钢吊起，在入土前进行对第一h型钢的定位，将所有可动滑轮全部收紧顶住第一h型钢，当上下两层的滑轮全部收紧到位后，略微松开可动滑轮，使滑轮和第一h型钢间保持接触面就行。

3、下沉第一h型钢，先靠第一h型钢自身的重力沉桩，当无法再下沉时，开始夹紧振动型钢。根据经验，振动下沉过程中，第一h型钢的下沉速度不能过快，同时使动滑轮面与第一h型钢表面有效接触，随时注意动滑轮的变化，保证滑轮持续转动。

4、振动下沉第一h型钢桩至设计桩顶标高时，停止振动，开始下一根第一h型钢桩的施工。

5、在第一h型钢板桩插打过程中，应与第二拉森钢板桩平行打入，不可挤压第二拉森钢板桩，且随着测量监控每块桩的斜度不超过2％。基坑支护结构的桩位偏差、轴线和垂直轴线方向均不宜超过50mm；垂直度偏差不宜大于0.5％；标高偏差不大于±30mm，且支护必须紧贴土壁。桩底高程误差控制在10cm左右。

s5.安装型钢围檩

为了避免沟槽土方开挖后，侧向土压力将钢板桩挤倒，在第一h型钢两侧的侧翼分别通过传力件与两侧的第二h型钢焊接连成整体围檩，在两侧的第二h型钢焊接之间焊接第三h型钢，安装围堰的四角做加强处理。

s6.基坑开挖

在基础沟槽开挖过程中，随时观察桩体的变化情况，若有明显的倾覆或隆起状态，立即在倾覆或隆起的部位增加对称支撑。

本实用新型一种复合型拉森钢板桩基坑支护结构具体具有以下优点：

(1)利用拉森钢板桩结构形成有效止水墙，并在第二拉森钢板桩的滑槽内插入第一h型钢作为高强度支护桩，不仅大大提高了拉森钢板桩的抗弯承载力，还兼具了其原有的防水性。由于运输及锁扣连接问题，传统的拉森钢板桩最多只能施工15～18m深，而采用第一h型钢可以现场焊接，可满足更大深度的基坑需求，可适用于深度30m以内的基坑支护工程。

(2)本申请的第一拉森钢板桩、第二拉森钢板桩、第一h型钢都可以采用振动锤施工，彼此之间的连接无需额外定制用于连接的连接件，无需定制无缝钢管等其它连接方式所需的额外工艺，且无需水泥土桩的施工与养护，减少了不可回收的混凝土的使用，既简化了施工过程，也经济环保。

(3)由于在打桩过程中，要严格确保桩身的垂直性，因此在第二拉森钢板桩的凹面设有滑槽，便于插入第一h型钢，能够使第一h型钢与第二拉森钢板桩保持平行，以便打入第一h型钢时使两者与地面保持垂直，并且整个基坑支护结构可拆卸连接，使得第一h型钢与第二拉森钢板桩可以分开施工，分开打入土中，施工相对自由，拔除也相当方便。

(4)通过在拉森钢板桩和h型钢顶部安装特制的型钢围檩，将整排拉森钢板桩和第一h型钢连接起来，使支护结构具备更好的整体性，满足基坑抗变形要求。

第二h型钢与第一h型钢之间存在一定的间隙，为避免沟槽土方开挖后，侧向土压力将拉森钢板桩挤倒，在第一h型钢两侧分别通过传力件与第二h型钢焊接，并在两侧的第二h型钢之间用第三h型钢支撑，使其保持桩体均匀受力。

(5)本申请支护结构的耗材主要为h型钢与拉森钢板桩，在抗弯承载力接近的情况下，比钻孔桩的造价低20％～30％，而且第一拉森钢板桩、第二拉森钢板桩、第一h型钢之间采用可拆卸连接，材料可回收循环利用；此外，本工法具有工艺施工快，噪音低，扰动小，对施工场地污染小等特点，满足绿色施工要求。

本实用新型适用土层范围广，一般可用于黏性土、粉性土、砂性土、淤泥等土层的基坑支护工程，适用于深度30m以内的基坑支护工程，而含卵石、碎石、漂石土层及岩石等坚硬土层则不宜使用。

需要指出的是，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。