一种预应力斜桩支撑的制作方法

本实用新型涉及一种用于基坑内的斜向支撑，尤其涉及一种预应力斜桩支撑，属于基坑工程技术领域。

背景技术：

斜向支撑结构作为基坑工程用围护结构，不仅增加了坑内作业空间，也减小了支撑体系造价，具有良好的应用及推广价值。然而，实际实施过程中，只有当斜向支撑结构顶部产生一定变形后，方可提供较为可靠的承载力，对保护周边环境不利。

公开日为2013年9月4日，公布号为cn103276739a的中国专利文献，公开了“一种带有斜向支撑和预应力围檩的基坑支护结构”，其公开了采用在斜向钢支撑的底部设置加载装置，从而主动施加预应力的构思，但是，将加载装置设置在底板上，必须在基坑内的土方绝大部分开挖完成之后才可以实施，此时基坑的变形已经发生，对周边环境的影响已经不可挽回，施加预应力对控制周边环境变形的作用有限；此外，必须在底板浇筑后方能实施，施工工期受损。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本实用新型旨在提供一种预应力斜桩支撑的装置，相较于既有斜向支撑结构，本实用新型的方案可通过在土方开挖前，施工斜向桩，并沿桩轴向施加预应力，使斜向桩提前进入受力状态，从而达到快速发挥斜向桩承载力、有效控制周边环境变形的目的，同时实现了装置的部分可回收。

本实用新型采取以下技术方案：

一种预应力斜桩支撑，包括围檩1、围护桩2、斜桩支撑4、加载装置3；所述围檩1由围护桩2支撑；所述斜桩支撑4在开挖之前打入土中，斜桩支撑4上端埋入围檩1中并与围檩1连接固定；斜桩支撑4近围檩处的土方开挖后，自身被切割后并留出一段空隙，所述空隙处安装所述加载装置3；加载装置3通过围檩1提供的反力对斜桩支撑4施加预应力。

优选的，所述围檩是钢砼、型钢、组合型钢中的一种或几种。

优选的，所述斜桩支撑4包括是钢管、型钢、组合钢材、预制管桩、方桩及钢材与砼组合式细长轴向受力杆件中的一种或几种，斜桩支撑4一端与围檩连接，一端嵌入坑底以下土中。

优选的，所述加载装置3位于斜桩支撑3中部，通过伸缩对斜桩施加轴力。

优选的，所述加载装置3与斜桩的连接方式包括：采用预埋、螺栓连接、焊接、法兰连接中的一种或多种。

本实用新型的有益效果在于：

1)在土方开挖前，快速发挥斜桩的承载力。在既有斜桩支撑上增设了加载装置，可向斜桩支撑提供反推预加应力，让斜桩支撑在大面积土方开挖前，提前发挥支撑作用，控制基坑围护结构变形，保护周边环境。

2)实现了预应力加载装置的可回收。结构底板养护完成后，围檩以下的斜桩支撑及预应力加力装置可拆除，保证了成本较高的预应力加载装置可回收，并可部分回收斜桩桩身结构。

3)加力装置安装作业有土方作为支架，不需要额外制作支架或采用吊装等方式来进行作业，施工上更便捷。

4)可以提高施工作业的高度，避免地下水对加载装置及施工过程的影响。

附图说明

图1是本实用新型预应力斜桩支撑的示意图。

图2是实施过程第1步，工围护桩、斜撑钢管并注浆的示意图。

图3是实施过程第2步，施工围檩并养护至强度合格的示意图。

图4是实施过程第3步，开挖基坑内土至一定深度的示意图。

图5是实施过程第4步，割断注浆钢管斜桩的示意图。

图6是实施过程第5步，于下段钢管上端焊接端板及加劲肋，于上段钢管下端焊接预先焊接千斤顶的端板及加劲肋的示意图。

图7是实施过程第6步，钢管内注浆体养护到位后，通过加载装置施加预应力，开挖剩余基坑土方的示意图。

图8是实施过程第7步，施作底板，割除注浆钢管，回收加载装置及部分斜桩注浆钢管的示意图。

图中，1.围檩，2.围护桩，3.加载装置，4.斜桩支撑，5.加劲肋，6.端板，7.底板，4a.注浆钢管斜桩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。

参见图1-图8，一种预应力斜桩支撑，包括围檩1、围护桩2、斜桩支撑4、加载装置3；所述围檩1由围护桩2支撑；所述斜桩支撑4在开挖之前打入土中，斜桩支撑4上端埋入围檩1中并与围檩1连接固定；斜桩支撑4近围檩处的土方开挖后，自身被切割后并留出一段空隙，所述空隙处安装所述加载装置3；加载装置3通过围檩1提供的反力对斜桩支撑4施加预应力。所述围檩是钢砼、型钢、组合型钢中的一种或几种。所述斜桩支撑4包括是钢管、型钢、组合钢材、预制管桩、方桩及钢材与砼组合式细长轴向受力杆件中的一种或几种，斜桩支撑4一端与围檩连接，一端嵌入坑底土中。所述加载装置3位于斜桩支撑3中部，通过伸缩对斜桩施加轴力。所述加载装置3与斜桩的连接方式包括：采用预埋、螺栓连接、焊接、法兰连接中的一种或几种。

在此实施例中，具体的，所述围檩采用现浇c30钢筋混凝土，尺寸为1.2m×0.8m；所述斜向支撑采用φ377壁厚10mm无缝钢管，其内部填满2～4cm石子并进行注浆，形成注浆钢管，其一端与围檩连接，一端嵌入坑底土中；所述加载装置采用150t千斤顶加载装置和上、下端板构成；所述千斤顶对注浆钢管斜桩施加轴力；所述上端板与斜向钢管上段焊接；所述下端板与斜向钢管下段焊接；所述上、下端板与钢管之间均焊接有加劲肋；所述预应力加力装置位于注浆钢管斜桩中部，与上端板焊接。

具体施工时，参见图2-图8，包括以下步骤：

1.施工围护桩，注浆钢管斜桩；

2.施工围檩并养护至强度合格；

3.开挖基坑内土体至一定深度；

4.割断注浆钢管斜桩；

5.于注浆钢管斜桩下段的上端焊接下端板及加劲肋，于上段的下端焊接预先焊接加力装置的上端板及加劲肋；

6.钢管注浆完成且养护到位后，通过千斤顶加力装置施加预应力，并开挖基坑至坑底；

7.施作底板，割除钢管，回收加载装置、部分注浆斜向钢管及加劲肋。

以上是本实用新型的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本实用新型总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本实用新型要求的范围之内。

技术特征：

1.一种预应力斜桩支撑，其特征在于：

包括围檩(1)、围护桩(2)、斜桩支撑(4)、加载装置(3)；

所述围檩(1)由围护桩(2)支撑；

所述斜桩支撑(4)打入土中，斜桩支撑(4)上端埋入围檩(1)中并与围檩(1)连接固定；

斜桩支撑(4)近围檩处的土方开挖后，自身被切割后并留出一段空隙，所述空隙处安装所述加载装置(3)；加载装置(3)通过围檩(1)提供的反力对斜桩支撑(4)施加预应力。

2.如权利要求1所述的预应力斜桩支撑，其特征在于：所述围檩是钢砼、型钢、组合型钢中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的预应力斜桩支撑，其特征在于：所述斜桩支撑(4)包括是钢管、型钢、组合钢材、预制管桩、方桩及钢材与砼组合式细长轴向受力杆件中的一种或几种，斜桩支撑(4)一端与围檩连接，一端嵌入坑底以下土中。

4.如权利要求1所述的预应力斜桩支撑，其特征在于：所述加载装置(3)位于斜桩支撑(4)中部，通过伸缩对斜桩施加轴力。

5.如权利要求1所述的预应力斜桩支撑，其特征在于：所述加载装置(3)与斜桩的连接方式包括：采用预埋、螺栓连接、焊接、法兰连接中的一种或几种。

技术总结
本实用新型涉及一种预应力斜桩支撑，包括围檩、围护桩、斜桩支撑、加载装置；所述围檩由围护桩支撑；所述斜桩支撑在开挖之前打入土中，斜桩支撑上端埋入围檩中并与围檩连接固定；斜桩支撑近围檩处的土方开挖后，自身被切割后并留出一段空隙，所述空隙处安装所述加载装置；加载装置通过围檩提供的反力对斜桩支撑施加预应力。本实用新型可通过在土方开挖前，施工斜向桩，并沿桩轴向施加预应力，使斜向桩提前进入受力状态，从而达到在土方开挖前对围护结构提供支撑力、有效控制周边环境变形的目的，同时实现了装置的部分可回收。

技术研发人员：魏建华;俞海洲;李想;尹骥;卫佳琦;徐司慧;马宗玉;海明雷;王勇
受保护的技术使用者：上海勘察设计研究院(集团)有限公司
技术研发日：2020.04.24
技术公布日：2021.01.01