一种用于低温环境施工的深基坑预制围护结构的制作方法

1.本实用新型涉及深基坑围护技术领域，具体涉及一种用于低温环境施工的深基坑预制围护结构。


背景技术：

2.城市的发展带动地下空间快速发展，加快了地下车库、地铁隧道、地下商场等地下空间的开发和利用，深基坑工程项目量涌现。有效的基坑支护形式是保障基坑工程顺利完成的措施之一。目前我国主要有四大类深基坑支护方式：放坡、重力式水泥土墙、土钉墙和支挡式结构；其中前三种支护方式在大多数经济发达城市已逐渐被淘汰，支挡式结构成为主要的基坑支护方式。而支挡式结构又有钢板桩形式、smw工法桩、钻孔灌注桩和地下连续墙四种常见的结构形式；其中地下连续墙具有墙体刚度大、整体性好、变形小、挡水抗渗等优点，但成本相对较高，在严寒地区，因为泥浆制备、开挖成槽、钢筋笼吊装、混凝土运输浇筑等冬季施工成本过高，该技术一般情况下不予使用；钻孔灌注桩施工简便，不需要大型机械，施工占地少，对环境污染较小，施工费用较低，但在严寒地区施工时，需要搭建暖棚对施工机具、泥浆池、建筑材料、混凝土养护等进行保温，建设成本高、工作环境差，施工质量参差不齐；而钢板桩和smw工法桩为工厂预制，可在现场直接安装，施工简单快速，不会受到严寒环境的影响，所以在严寒环境中，通常会选择使用钢板桩和smw工法桩进行基坑围护。
3.如申请号为202021556676.6的中国专利所公开的一种基坑钢板桩支护结构，包括多根相互咬合连接的拉森钢板桩，多根所述拉森钢板桩连接形成有至少四面基坑围护面，各所述基坑围护面的外侧上部均固定连接有一预制混凝土支撑梁，相邻的两个所述预制混凝土支撑梁之间通过现浇混凝土支撑梁固定连接。该专利通过在拉森钢板桩形成的基坑围护面的外侧上部连接预制混凝土支撑梁，并将相邻的两个预制混凝土支撑梁之间通过现浇混凝土支撑梁固定连接，各预制混凝土支撑梁和现浇混凝土支撑梁形成一体式结构，从而在拉森钢板桩的外侧对拉森钢板桩形成稳定和牢固的支撑，防止倾覆，提高基坑支护安全性。该专利在使用钢板桩作为围护主体结构的基础上，依靠预制混凝土支撑梁来提高牢固性，能够适用于低温的施工环境中，但若在深基坑中，则为钢板桩在上下方向上的长度较长，若仅依靠预制混凝土支撑梁在钢板桩上端进行加固，则对钢板桩整体而言加固效果一般。


技术实现要素：

4.本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于低温环境施工的深基坑预制围护结构，包括多根相互咬合连接形成连续的板桩墙体的拉森钢板桩以及多根预制钢管混凝土柱，相邻的所述拉森钢板桩的u型槽朝向相反，朝向所述桩板墙体外侧的所述u型槽中设置有所述预制钢管混凝土柱，所述预制钢管混凝土柱与所述拉森钢板桩固定连接。
5.作为本实用新型的优选，所述预制钢管混凝土柱上端固定有用于与所述板桩墙体
固定连接的第一连接座。
6.作为本实用新型的优选，所述第一连接座与所述拉森钢板桩焊接连接。
7.作为本实用新型的优选，朝向所述板桩墙体内侧的所述u型槽中固定有第二连接板，所述第一连接座的左右两端固定连接有伸出在所述第二连接板上方的第一连接板，所述第一连接板与所述第二连接板固定连接。
8.作为本实用新型的优选，所述第一连接板从上往下贴靠在所述第二连接板上，并且所述第一连接板和所述第二连接板通过穿设螺栓可拆卸的连接。
9.作为本实用新型的优选，每三个连续的所述拉森钢板桩围成一个位于所述板桩墙体内侧的空闲腔体，所述第一连接板上靠近所述板桩墙体内侧的一侧固定连接有挡水板，所述挡水板和所述第一连接板沿竖直方向遮挡所述空闲腔体的上出口。
10.作为本实用新型的优选，所述挡水板呈内侧边缘高于外侧边缘的倾斜状。
11.作为本实用新型的优选，还包括固定装置，所述固定装置包括用于固定在地面上的底座以及拉杆组件，所述预制钢管混凝土柱中形成有至少两个从上端面往下延伸的卡接槽，所述拉杆组件具有朝下延伸并能够插入所述卡接槽中的卡接杆。
12.作为本实用新型的优选，所述卡接槽的水平横截面为长圆形。
13.作为本实用新型的优选，所述拉杆组件包括螺杆、安装在螺杆上的螺母滑块以及固定连接所述螺母滑块的拉杆，所述卡接杆固定在所述拉杆末端的下方。
14.有益效果：
15.在多根拉森钢板桩连接形成连续的板桩墙体的基础上，增加了预制钢管混凝土柱，提高板桩墙体的牢固性，从而提高所述围护结构对基坑周壁的支护效果。
附图说明
16.图1为所述预制钢管混凝土柱与拉森钢板桩连接形成的板桩墙体的示意图；
17.图2为第二连接板在拉森钢板桩是的示意图；
18.图3为第一连接座、第一连接板和第二连接板的示意图；
19.图4为固定装置的示意图；
20.图中：1、拉森钢板桩，11、u型槽，2、预制钢管混凝土柱，21、卡接槽，3、第一连接座，4、第二连接板，5、第一连接板，6、挡水板，7、空闲腔体，8、底座，9、拉杆组件，91、螺杆，92、螺母滑块，03、拉杆。
具体实施方式
21.以下具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
22.本实用新型一种用于低温环境施工的深基坑预制围护结构，其特征在于，包括多根相互咬合连接形成连续的板桩墙体的拉森钢板桩1以及多根预制钢管混凝土柱2，拉森钢板桩1同一规格，所以在通过侧边的钩子进行咬合连接形成连续的板桩墙体时，需要拉森钢板桩1一个正向、一个反向，进行交错连接，如图所示，故相邻的所述拉森钢板桩1的u型槽11朝向相反，这样使得所述板桩墙体整体呈波浪形。在将所述板桩墙体设置在深基坑中对基
坑周壁进行围护时，规定板桩墙体朝向基坑周壁的一侧为内侧而背朝基坑周壁的一侧为外侧，板桩墙体中背朝基坑周壁的u型槽11是往内侧凹陷的可以利用的空间，因此在朝向所述桩板墙体外侧的所述u型槽11中设置有所述预制钢管混凝土柱2，所述预制钢管混凝土柱2与所述拉森钢板桩1固定连接。这样在多根拉森钢板桩1连接形成连续的板桩墙体的基础上，增加了预制钢管混凝土柱2，提高板桩墙体的牢固性，从而提高所述围护结构对基坑周壁的支护效果。所述拉森钢板桩1和所述预制钢管混凝土柱2皆为工厂预制，直接在现场进行安装，不需要现浇混凝土，所以适用于低温环境，且安装方便。其中所述预制钢管混凝土柱2具有钢管外壳，所以其与拉森钢板桩1之间上的固定连接可以直接采用焊接。当然，在实际施工中，预制钢管混凝土柱2在放入到拉森钢板桩1的u型槽11中之后，预制钢管混凝土柱2的钢管外壳与u型槽11的槽壁之间可能存在较大的间距，不便于直接焊接，所以优选所述预制钢管混凝土柱2上端固定有用于与所述板桩墙体固定连接的第一连接座3，第一连接座3的外边缘靠近拉森钢板桩1本体，便于直接焊接。预制钢管混凝土柱包括钢管外壳，所以可以将第一连接座直接焊接在钢管外壳上。第一连接座3与拉森钢板桩1之间的固定连接则不局限于焊接，也可以选择卡接等，总之第一连接座3与拉森钢板桩1本体之间的间距较小，便于固定连接的实施，本实施例优选焊接。
23.进一步改进，优选朝向所述板桩墙体内侧的所述u型槽11中固定有第二连接板4，所述第一连接座3的左右两端固定连接有伸出在所述第二连接板4上方的第一连接板5，所述第一连接板5与所述第二连接板4固定连接。第二连接板与拉森钢板桩之间优选为焊接连接，第一连接板与第一连接座之间也优选为焊接连接。组成板桩墙体的拉森钢板桩1按照u型槽11的朝向分为两类，一类是u型槽11朝向内侧的拉森钢板桩1，另一种是u型槽11朝向外侧的拉森钢板桩1，其中u型槽11朝向外侧的拉森钢板桩1的u型槽11中设置有所述预制钢管混凝土柱2，而u型槽11朝向内侧的拉森钢板桩1的u型槽11中没有填充物，因此所述第二连接板4的存在使得u型槽11朝向内侧的拉森钢板桩1得到从u型槽11往两侧撑的支撑力，提高了这一种拉森钢板桩1的结构强度。而所述第一连接板5从第一连接座3是伸出到第二连接板4上方并与第二连接板4固定连接，这样预制钢管混凝土柱2不仅仅与将自身包围住的拉森钢板桩1固定连接，而是同时与三个连续的拉森钢板桩1固定连接，提高了预制钢管混凝土柱2与板桩墙体之间的连接强度，同时也使得预制钢管混凝土柱2对板桩墙体的支撑作用更为显著。进一步地，优选所述第一连接板5从上往下贴靠在所述第二连接板4上，并且所述第一连接板5和所述第二连接板4通过穿设螺栓可拆卸的连接，与焊接相比，通过螺栓连接更为方便快捷，更为节约成本，而且能够实现拉森钢板桩1、预制钢管混凝土柱2的重复利用。
24.每三个连续的所述拉森钢板桩1围成一个位于所述板桩墙体内侧的空闲腔体，这个空闲腔体包括拉森钢板桩1的u型槽11和左右两个u型槽11朝向外侧的拉森钢板桩1之间的间隔空间，这个空间始终是空的，所以在雨天雨水会落进去，进而使基坑周壁有雨水渗入，导致土体变得松软且易朝基坑里塌陷，不利于所述围护结构对基坑周壁的围护，因此应当避免雨水进入该空间中。而u型槽11朝向内侧的拉森钢板桩1上端设置有第二连接板4，对雨水有阻挡作用，而相邻两个u型槽11朝向外侧的拉森钢板桩1之间的空间仍没有被遮挡，所以本实施例优选所述第一连接板5上靠近所述板桩墙体内侧的一侧固定连接有挡水板6，所述挡水板6和所述第一连接板5沿竖直方向遮挡所述空闲腔体的上出口，这样下落的雨水
就会被阻挡，不会进入空闲腔体中，避免雨水渗入基坑周壁中造成土体松软，保证所述围护结构对基坑周壁的良好支护效果。进一步改进，优选所述挡水板6呈内侧边缘高于外侧边缘的倾斜状，这样便于雨水朝远离基坑周壁的方向流动，起到排水效果。
25.所述拉森钢板桩1和所述预制钢管混凝土柱2皆通过下端插入在基坑底的地面中，所述预制钢管混凝土柱2的存在又提高了拉森钢板桩1连接形成的板桩墙体的牢固性。为进一步提高预制钢管混凝土柱2对板桩墙体的加固作用，本实施例优选还包括固定装置，所述固定装置包括用于固定在地面上的底座8以及拉杆组件9，所述预制钢管混凝土柱2中形成有至少两个从上端面往下延伸的卡接槽21，所述拉杆组件9具有朝下延伸并能够插入所述卡接槽21中的卡接杆。这里的地面是基坑外围土体的上表面。所述预制钢管混凝土柱2是工厂预制的，包括钢管外壳和填充在钢管外壳内的混凝土，要形成所述卡接槽21，需要在钢管外壳内的混凝土初凝之前在指定位置注入高压水以劈通混凝土，进而在混凝土中形成从上端面往下延伸的卡接槽21，当钢管外壳内的混凝土完全凝结后，就留存有所述卡接槽21。当预制钢管混凝土柱2安装完成后，就通过卡接杆对准插入卡接槽21中完成拉杆组件9的安装，底座8固定在地面上，拉杆组件9安装在底座8上，这样固定装置就拉扯住预制钢管混凝土柱2的上端，进一步减小预制钢管混凝土柱2朝基坑倾倒的趋势，从而提高预制钢管混凝土柱2对板桩墙体的加固效果。进一步改进，优选所述卡接槽21的水平横截面为长圆形，这样能够便于卡接杆的插入，避免出现因精度误差的存在而导致卡接杆无法对准插入卡接槽21的情况。
26.进一步改进，优选所述拉杆组件9包括螺杆91、安装在螺杆91上的螺母滑块92以及固定连接所述螺母滑块92的拉杆93，所述卡接杆固定在所述拉杆93末端的下方。这样可以通过转动螺杆91来使螺母滑块92沿着螺杆91产生移动，从而调节拉杆93对预制钢管混凝土柱2的拉力大小，以适应不同的施工环境。
27.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。