一种基于高压旋喷桩的基坑加固支护结构及方法与流程

本发明属于基坑支护，尤其涉及一种基于高压旋喷桩的基坑加固支护结构及方法。

背景技术：

1、随着城市化的不断发展，地下空间的利用越来越被人们重视，基坑工程得到了较大的发展。我国经济发达地区多分布范围较广的软土地层，许多深基坑工程在城市富水、软土环境中进行，基坑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑本体边坡及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。

2、经检索，申请号为cn201410053900.2的发明专利，公开了一种基坑支护结构，包括：旋喷桩和内插于所述旋喷桩中的双排桩结构；其中，所述旋喷桩为形成在基坑周边土体上的高强水泥土桩体，多根所述旋喷桩相互搭接形成加固区；所述双排桩结构包括第一排灌注桩、第二排灌注桩和连接第一排灌注桩和第二排灌注桩顶部的连梁，均为钢筋混凝土结构。该技术方案提出的是解决富水软土复杂地质条件下和复杂障碍物穿越基坑上方情况下的一种深基坑围护方案；当有电缆等障碍物穿越基坑上方时，灌注桩之间可以灵活调整间距，避开障碍物；大直径高压旋喷桩相互搭接有效止水，且与双排灌注桩一起控制坑外土体的水平位移，同时，在大直径旋喷桩中施作灌注桩组成的支护结构，节约基坑外施工场地。

3、现有技术中的吊顶龙骨架结构在运用的过程中虽然能够起到一定的支护作用，但是其在使用时，位于基坑内部的一个或多个高压旋喷桩彼此之间缺少相应的辅助效果，当其中一个或多个高压旋喷桩受到外界压力的作用产生倾斜的趋势时，容易产生连锁效应，从而容易导致发生基坑局部或大面积塌方的情况，导致存在一定的安全隐患，因此现有技术中的高压旋喷桩的基坑加固支护结构仍存在一定的不足之处。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决现有技术中的吊顶龙骨架结构在运用的过程中仍存在一些不足之处，位于基坑内部的一个或多个高压旋喷桩受到外界压力的作用产生倾斜的趋势时，容易产生连锁效应，无法保证能够防止基坑局部或大面积塌方的问题，而提出的一种基于高压旋喷桩的基坑加固支护结构及方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种基于高压旋喷桩的基坑加固支护结构，包括多个平行等距设置的横向骨架组件和主高压旋喷桩，所述横向骨架组件的内部嵌入式连接有内嵌式支撑组件，所述内嵌式支撑组件两端的端口内均套设有弹性支撑补偿组件，所述弹性支撑补偿组件和内嵌式支撑组件嵌入式连接在主高压旋喷桩内，所述内嵌式支撑组件、弹性支撑补偿组件以及横向骨架组件之间彼此相互配合以实现高压旋喷桩横向上的平衡稳定；

4、相邻两个横向骨架组件之间通过多个平行等距设置的纵向骨架组件连接，所述纵向骨架组件包括设置在相邻两组横向骨架组件之间的第一纵向烤漆龙骨和第二纵向烤漆龙骨，所述第二纵向烤漆龙骨与第一纵向烤漆龙骨之间设置有弹性转接组件，所述纵向骨架组件底部对应弹性转接组件的位置转动接有反顶持组件，所述反顶持组件与纵向骨架组件彼此之间相互配合以实现高压旋喷桩彼此之间纵向上的平衡稳。

5、作为本技术优选的技术方案，所述横向骨架组件包括设置在相邻两组高压旋喷桩之间的横向烤漆龙骨，所述横向烤漆龙骨的两个端口内均卡接有封闭填充塞，两个封闭填充塞的相对面均开设有组装口，两个组装口内均卡接有用于提升封闭填充塞对内嵌式支撑组件支撑强度的耐磨箍套。

6、作为本技术优选的技术方案，所述内嵌式支撑组件包括卡接在耐磨箍套内部用于提升横向烤漆龙骨在横向上的载荷强度的高强度填充内芯，所述高强度填充内芯的两端均连接有外螺纹管，所述外螺纹管的螺纹面上螺纹连接有螺纹连接套。

7、作为本技术优选的技术方案，所述弹性支撑补偿组件包括套接在外螺纹管内部的支撑补偿外筒，所述支撑补偿外筒的外壁上连接有穿行连接架，所述外螺纹管上对应穿行连接架的位置开设有穿行连接口，所述穿行连接架滑动连接在滑行连接口内；

8、所述外螺纹管上套接有连接套，所述连接套与螺纹连接套连接，所述连接套还与穿行连接架连接。

9、作为本技术优选的技术方案，所述支撑补偿外筒远离外螺纹管的一端内套接有支撑补偿内芯，所述支撑补偿内芯的一端与支撑补偿筒之间设置有支撑补偿弹簧，所述支撑补偿内芯的另一端连接有抓板，所述抓板的另一面设置有防滑齿。

10、作为本技术优选的技术方案，所述第一纵向烤漆龙骨远离第二纵向烤漆龙骨的一端通过前置铰链铰接有前置烤漆龙骨，所述前置烤漆龙骨与相邻一个横向烤漆龙骨连接。

11、作为本技术优选的技术方案，所述第二纵向烤漆龙骨远离第一纵向烤漆龙骨的一端通过后置铰链铰接有后置烤漆龙骨，所述后置烤漆龙骨与相邻一个横向烤漆龙骨连接。

12、作为本技术优选的技术方案，所述第一纵向烤漆龙骨与第二纵向烤漆龙骨相近的一端均开设有转接口，所述弹性转接组件嵌设在两个转接口内，所述弹性转接组件包括转接外框架，所述转接外框架嵌入式连接在其中一个转接口内，所述转接外框架的内侧转动连接有转接内芯，所述转接内芯嵌入式连接在另一个转接口内，所述转接外框架上开设有转接口，所述转接口内卡接有转接套，所述转接内芯上连接有转接轴，所述转接轴通过转接套转动连接在转接口内，所述转接轴上套接有转接弹簧，所述转接轴通过转接弹簧与转接套弹性连接。

13、作为本技术优选的技术方案，所述反顶持组件包括副高压旋喷桩，所述副高压旋喷桩的顶部预留有旋喷槽，所述旋喷槽的槽口内卡接有钢箍套，所述钢箍套内套接有反顶持内轴，所述反顶持内轴的端部抵接在纵向骨架组件的底部，所述反顶持内轴的另一端连接有反顶持弹簧，所述反顶持内轴通过反顶持弹簧与旋喷槽的槽底弹性支撑连接；

14、所述副高压旋喷桩上对应反顶持内轴的位置开设有第一杠杆口，所述第一杠杆口内转动连接有杠杆套，所述杠杆套的内部套接有杠杆轴，所述杠杆轴的另一端转动连接在反顶持内轴底部开设的第二杠杆口内，所述杠杆套的另一端连接有缓压外箍。

15、一种基于高压旋喷桩的基坑加固支护结构的使用方法，具体包括以下步骤：

16、s1：根据规划在施工地进行钻孔作业，作为主高压旋喷桩和副高压旋喷桩的浇筑腔室，副高压旋喷桩利用旋喷技术浇筑完成，待完全凝固后，铺设横向骨架组件与纵向骨架组件，横向骨架组件与纵向骨架组件铺设工作结束后，此时的弹性支撑补偿组件和内嵌式支撑组件位于对应的主高压旋喷桩所在的浇筑腔室内；

17、s2：将连接有两根外螺纹管的高强度填充内芯插接在两个耐磨箍套内，并使用点焊设备完成耐磨箍套与高强度填充内芯之间的焊接组合，接着将转动连接有螺纹连接套的弹性支撑补偿组件螺纹连接在外螺纹管上；

18、s3：多根横向烤漆龙骨与多组纵向骨架组件的排列关系根据多根主高压旋喷桩排列规律进行设定，在相邻两个横向烤漆龙骨之间连接多个平行等距排列设置的纵向龙骨组件；

19、s4：同时下压多组第一纵向烤漆龙骨和第二纵向烤漆龙骨，在下压力的作用下第一纵向烤漆龙骨和第二纵向烤漆龙骨之间通过弹性转接组件转动，第一纵向烤漆龙骨通过转接内芯利用转接轴在转接外框架的内侧转动，转接轴在转接套内转动的过程中还会扭动转接弹簧，并使其发生弹性形变，操作扳手扭动螺纹连接套，螺纹连接套在外螺纹管的螺纹面上转动的同时做线性运动，螺纹连接套带动连接套做同步位移动作，连接套在移动的过程中带动穿行连接架在穿行连接口内滑动，并由穿行连接架带动支撑补偿外筒向主高压旋喷桩所在的浇筑腔室方向靠近，支撑补偿外筒在此过程中还会通过支撑补偿弹簧以及支撑补偿内芯做同步运动，直至支撑补偿内芯上的抓板紧紧地贴附在主高压旋喷桩所在浇筑腔室的内壁上，抓板仅仅贴附在主高压旋喷桩所在浇筑腔室的内壁上后，继续扭动螺纹连接套，用于挤压支撑补偿弹簧，并使其发生弹性形变，使得横向烤漆龙骨的所在高度能够进行调节，以增加一定的安装灵活性，且通过支撑补偿外筒通过支撑补偿弹簧与支撑补偿内芯构成弹性连接，从而保持主高压旋喷桩在横向上的平衡稳定，从而避免主高压旋喷桩发生倾斜的情况；

20、s5：完成上述操作后，使用高压旋喷技术浇筑主高压旋喷桩，当主高压旋喷桩受外力作用产生向基坑内侧倾斜的趋势时，基坑内部地基会受到来自主高压旋喷桩的挤压，地基将挤压力作用在缓压外箍上，缓压外箍推动杠杆套在第一杠杆口内转动，杠杆套转动的过程中一方面带动杠杆轴转动，另一方面迫使杠杆轴在自身内部做伸展运动，从而会推动反顶持内轴向上升起，反顶持内轴在向上升起的过程中会对纵向骨架组件产生推力，从而保持主高压旋喷桩在纵向上的平衡稳定，从而避免主高压旋喷桩发生倾斜的情况而导致发生塌方的情况发生。

21、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

22、1、本发明中，当主高压旋喷桩受外力作用产生向基坑内侧倾斜的趋势时，基坑内部地基会受到来自主高压旋喷桩的挤压，地基将挤压力作用在缓压外箍上，缓压外箍推动杠杆套在第一杠杆口内转动，杠杆套转动的过程中一方面带动杠杆轴转动，另一方面迫使杠杆轴在自身内部做伸展运动，从而会推动反顶持内轴向上升起，反顶持内轴在向上升起的过程中会对纵向骨架组件产生推力，v字形状态下的纵向骨架组件在上推力的作用下将会产生侧向推力，并通过横向烤漆龙骨作用在主高压旋喷桩上，利用基坑内部地基产生的反作力对主高压旋喷桩进行支撑，从而能够进一步提升主高压旋喷桩的稳定性。

23、2、本发明中，通过设置的横向骨架组件，当相邻主高压旋喷桩受到外力作用时，通过支撑补偿外筒通过支撑补偿弹簧与支撑补偿内芯构成弹性连接，从而能够良好保证横向骨架组件支撑的长度，保证对主高压旋喷桩起到平稳的支撑，提高选喷桩的稳定性，其次还能够使横向烤漆龙骨获得一定的抗震能力。

24、3、本发明中，通过设置的反顶持组件，既能起到良好的反顶作用力保证旋喷桩的稳定性，同时通过设置的缓压外箍能够提高反顶持组件安装后后稳定性能，避免其在使用时发生偏移的情况。