一种钢板桩支护及其使用方法与流程

1.本发明涉及建筑工程技术领域，具体为一种钢板桩支护及其使用方法。


背景技术：

2.随着我国建设项目的蓬勃发展，各式各样的基坑工程不断出现。现有技术中，在一些检查井、泵房、集水井、通风井等小型的深基坑工程中，往往采用悬臂式支护结构。然而，随着基坑开挖深度的增加，单纯的悬臂支护结构很难满足基坑稳定性的要求，而常规方案就是在悬臂式支护结构内设置内支撑或在悬臂式支护结构外增设锚杆或锚索。由于内支撑纵横交错，会使得坑内施工空间严重受限，施工的便捷性受到严重影响；而锚杆或锚索的设置会增加基坑对周边环境的影响，增大基坑影响范围，在地下环境复杂的城市中使用甚为不便。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，本发明提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的钢板桩支护及其使用方法，以在不增加内支撑或锚杆/锚索的同时提高围护的强度及稳定性。
4.具体地，本发明提供了一种钢板桩支护，包括：
5.多个钢板桩，每个所述钢板桩沿竖向延伸；多个所述钢板桩沿圆周方向依次连接，以形成圆筒状的围护；
6.围檩，所述围檩设置于所述围护内，所述围檩与每个所述钢板桩固定连接；所述围檩的横截面成圆环形。
7.可选地，所述钢板桩为拉森钢板桩结构。
8.可选地，钢板桩支护还包括：
9.水泥层，所述水泥层设置于所述围檩与所述钢板桩之间的空隙内。
10.可选地，所述围檩由工字钢折弯且首位连接形成，所述工字钢的两翼缘板处于不同半径的圆周上。
11.可选地，所述围檩有多个，多个所述围檩沿竖向间隔设置。
12.可选地，所述钢板桩与所述围檩焊接固定。
13.本发明还提供了一种钢板桩支护的使用方法，
14.所述使用方法包括安装方法和拆卸方法。
15.可选地，所述安装方法包括以下步骤：
16.s1：在基坑位置插入相互咬合的钢板桩，以形成一个闭合圆筒形的围护结构；
17.s2：将基坑下挖至整平地面以下0.9m至1.1m位置；
18.s3：将第一个围檩放置于步骤s2中的基坑内，使其处于基坑底部，沿水平方向将所述围檩与所述围护焊接固定；
19.s4：在所述围檩与所述钢板桩之间浇筑快硬水泥；
20.s5：将基坑下挖至上述的围檩下方0.45m至0.55m位置；
21.s6：将第二个围檩放置于步骤s5中的基坑内，使其处于基坑底部，沿水平方向将所述围檩与所述围护焊接固定；
22.s7：在第二个所述围檩与所述钢板桩之间浇筑快硬水泥；
23.s8：重复步骤s5、s6和s7，直至基坑达到预设深度。
24.可选地，所述安装方法还包括在s1步骤之前平整场地和围绕施工范围放基坑边线，将所述基坑边线放成圆形，且基坑边线位于施工范围外。
25.可选地，所述拆卸方法包括以下步骤：
26.s01：在基坑内回填合格填料，直至回填至最下一道的围檩；
27.s02：拆除最下一道所述围檩；
28.s03：在步骤s2的基础上，重复步骤s1和s2，直至将所述填料回填至地面或预设标高，并拆除最上一道围檩；
29.s04：拔出钢板桩。
30.本发明的有益效果在于：
31.1、本发明提供的钢板桩支护中，由于围护是由多个依次连接的钢板桩围合而成的圆筒状结构，且在围护内设置了圆环状的围檩，合理利用了圆形结构受力良好的特点，使得基坑外侧的水/土压力能够通过钢板桩垂直传递至围檩上。因为圆形结构的特点，围檩所受的垂直向的压力在结构内部转换为沿着围檩轴向的径向力，其效果等同于内支撑的设置，有效提高了钢板桩支护强度及稳定性。同时，由于并未设置纵横交错的内支撑，基坑内施工空间大，因此不会影响基坑内的施工，有效提高了施工效率。进一步地，由于未在围护外设置锚杆或锚索，因此不易对周边环境的造成影响，能够在环境复杂的城市中使用。
32.2、本发明提供的钢板桩支护，由于钢板桩采用了拉森钢板桩结构，相邻的拉森钢板桩相互咬合，在施工过程中能够有效挡土、挡水、挡沙，提高了施工效率。
33.3、本发明提供的钢板桩支护在施工过后，可将钢板桩和围檩拆卸回收、重复利用，降低了单次使用钢板桩支护的成本。
34.4、本发明提供的钢板桩支护中，拉森钢板桩与普通钢板桩使用方法一样，可采用振动沉桩或锤击沉桩等方法，施工工艺成熟，施工速度快。
35.根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
36.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
37.图1是根据本发明一个实施例的钢板桩支护的示意性平面图；
38.图2是根据本发明一个实施例的钢板桩支护的示意性截面图。
39.图中：1-钢板桩，2-围檩，3-水泥层。
具体实施方式
40.下面参照图1至图2来描述本发明实施例的钢板桩支护及其使用方法。在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征，也即包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。当某个特征“包括或者包含”某个或某些其涵盖的特征时，除非另外特别地描述，这指示不排除其它特征和可以进一步包括其它特征。
41.除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”“耦合”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。本领域的普通技术人员，应该可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.此外，在本实施例的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。也即在本实施例的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”、或“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.在本实施例的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
44.图1是根据本发明一个实施例的钢板桩支护的示意性平面图，如图1所示，并参考图2，本发明实施例提供了一种钢板桩支护，包括钢板桩1和围檩2。钢板桩1有多个，每个钢板桩1沿竖向延伸；多个钢板桩1沿圆周方向依次连接，以形成圆筒状的围护。围檩2设置于围护内，围檩2与每个钢板桩1固定连接；围檩2的横截面成圆环形。
45.本实施例中，由于围护是由多个依次连接的钢板桩1围合而成的圆筒状结构，且在围护内设置了圆环状的围檩2，合理利用了圆形结构受力良好的特点，使得基坑外侧的水/土压力能够通过钢板桩1垂直传递至围檩2上。因为圆形结构的特点，围檩2所受的垂直向的压力在结构内部转换为沿着围檩2轴向的径向力，其效果等同于内支撑的设置，有效提高了钢板桩支护强度及稳定性。同时，由于并未设置纵横交错的内支撑，基坑内施工空间大，因此不会影响基坑内的施工，有效提高了施工效率。进一步地，由于未在围护外设置锚杆或锚索，因此不易对周边环境的造成影响，能够在环境复杂的城市中使用。
46.在本发明的一些实施例中，钢板桩1为拉森钢板桩1结构。由于钢板桩1采用了拉森钢板桩1结构，相邻的拉森钢板桩1相互咬合，在施工过程中能够有效挡土、挡水、挡沙，提高了施工效率，且施工过后拉森钢板桩1可回收重复利用，造价低。
47.在本发明的一些实施例中，钢板桩支护还包括水泥层3，水泥层3设置于围檩2与钢
板桩1之间的空隙内。水泥层3可采用在围檩2与钢板桩1之间浇筑快硬硅酸盐水泥的方式形成。由于在围檩2与钢板桩1之间设置水泥层3，使得围檩2与钢板桩1之间的贴合更紧密，受力更好，进一步提高了钢板桩支护强度及稳定性。同时，水泥层3选用由快硬硅酸盐水泥浇筑而成，合理利用了快硬硅酸盐水泥终凝和初凝之间的时间间隔短的特点，与使用普通水泥相比，可加快施工进度，加快模板周转，提高工程质量，具有较好的技术经济效益和社会效益。
48.在本发明的一些实施例中，围檩2由工字钢折弯且首位连接形成，工字钢的两翼缘板处于不同半径的圆周上。由于一道围檩2由一条工字钢折弯且首位连接形成，使得围檩2能够较好地受力。同时，由于工字钢的两翼缘板处于不同半径的圆周上，也就是说工字钢的竖向截面形似字母“h”，这样设置使得工字钢的翼缘板与钢板桩贴合，一方面便于工字钢与钢板桩的安装，另一方面由于工字钢与钢板桩的接触面大，有利于基坑外侧的水/土压力能够通过钢板桩1垂直传递至围檩2上。进一步地，与一般型钢相比，工字钢精度高、残余应力小，在施工过程无需昂贵的焊接材料和焊缝检测，且施工过后可回收重复利用，造价低。
49.在本发明的一些实施例中，围檩2有多个，多个围檩2沿竖向间隔设置。这样设置，使得基坑外上下部位的水/土压力均能够能够通过钢板桩1垂直传递至围檩2上。因为圆形结构的特点，围檩2所受的垂直向的压力在结构内部转换为沿着围檩2轴向的径向力，其效果等同于内支撑的设置，有效提高了钢板桩支护强度及稳定性。
50.在本发明的一些实施例中，钢板桩1与围檩2焊接固定。采用焊接的方式将钢板桩1与围檩2连接起来，在施工过程中便于操作，且焊接之后钢板桩1与围檩2连接性能好、焊接结构刚度大。
51.本发明实施例还提供了一种钢板桩支护的使用方法，使用方法包括安装方法和拆卸方法，已在施工过程中设置上述任一实施例中的钢板桩支护，以及在施工结束后拆除钢板桩支护。
52.具体地，安装方法包括以下步骤：
53.s1：在基坑位置插入相互咬合的钢板桩1，以形成一个闭合圆筒形的围护结构；
54.s2：将基坑下挖至整平地面以下1.0m位置；
55.s3：将第一个围檩2放置于步骤s2中的基坑内，使其处于基坑底部，沿水平方向将围檩2与围护焊接固定；
56.s4：在围檩2与钢板桩1之间浇筑快硬水泥；
57.s5：将基坑下挖至上述的围檩2下方0.5m位置；
58.s6：将第二个围檩2放置于步骤s5中的基坑内，使其处于基坑底部，沿水平方向将围檩2与围护焊接固定；
59.s7：在第二个围檩2与钢板桩1之间浇筑快硬水泥；
60.s8：重复步骤s5、s6和s7，直至基坑达到预设深度。
61.本实施例中，钢板桩1相互咬合之后，可采用锤击沉桩、振动沉桩等方式，形成一个闭合圆形围护结构。在施工完成之后，即可在基坑内建(构)筑物。同时，本实施例提供的安装方法，采用分层开挖，先挖掘再支护，并且边挖掘边支护的方法，降低了施工风险，便于推广应用。
62.在本发明的一些实施例中，安装方法包括以下步骤：
63.s1：在基坑位置插入相互咬合的钢板桩1，以形成一个闭合圆筒形的围护结构；
64.s2：将基坑下挖至整平地面以下0.9m位置；
65.s3：将第一个围檩2放置于步骤s2中的基坑内，使其处于基坑底部，沿水平方向将围檩2与围护焊接固定；
66.s4：在围檩2与钢板桩1之间浇筑快硬水泥；
67.s5：将基坑下挖至上述的围檩2下方0.55m位置；
68.s6：将第二个围檩2放置于步骤s5中的基坑内，使其处于基坑底部，沿水平方向将围檩2与围护焊接固定；
69.s7：在第二个围檩2与钢板桩1之间浇筑快硬水泥；
70.s8：重复步骤s5、s6和s7，直至基坑达到预设深度。
71.本领域技术人员能够根据基坑深度和实际使用需求改变单次的基坑下挖深度，进而安装围檩2；例如，在步骤s2中可将基坑下挖至整平地面以下1.1m位置；在在步骤s5中可将基坑下挖至上述的围檩2下方0.45m位置。
72.在本发明的一些实施例中，安装方法还包括在s1步骤之前根据预设的基坑深度选择合适长度的钢板桩1、平整场地和围绕施工范围放基坑边线，将基坑边线放成圆形，且基坑边线位于施工范围外。
73.在施工完成之后，即可将钢板桩支护拆除，以便回填基坑、回收围檩2和钢板桩1。具体地，拆卸方法包括以下步骤：
74.s01：在基坑内回填合格填料，直至回填至最下一道的围檩2；
75.s02：拆除最下一道围檩2；
76.s03：在步骤s2的基础上，重复步骤s1和s2，直至将填料回填至地面或预设标高，并拆除最上一道围檩2；
77.s04：拔出钢板桩1。
78.综上，本发明提供的钢板桩支护及其使用方法，由于围护是由多个依次连接的钢板桩1围合而成的圆筒状结构，且在围护内设置了圆环状的围檩2，合理利用了圆形结构受力良好的特点，使得基坑外侧的水/土压力能够通过钢板桩1垂直传递至围檩2上。因为圆形结构的特点，围檩2所受的垂直向的压力在结构内部转换为沿着围檩2轴向的径向力，其效果等同于内支撑的设置，有效提高了钢板桩支护强度及稳定性。在安装过程中采用分层开挖，先挖掘再支护，并且边挖掘边支护的方法，降低了施工风险，便于推广应用。在施工过后，可将钢板桩支护拆除，对钢板桩和围檩拆卸回收、重复利用，降低了单次使用钢板桩支护的成本。
79.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。