专利名称：一种型钢水泥土搅拌桩内支撑结构及其支撑方法
技术领域：
本发明涉及型钢水泥土搅拌桩围护内支撑结构，具体地说是一种型钢水泥土搅拌桩内支撑结构及其支撑方法。
背景技术：
目前型钢水泥土搅拌桩围护结构支撑通常采用以下两种形式:一、支撑(混凝土支撑或钢支撑，下同)；二、锚杆。以上两种形式主要存在以下问题:一、采用支撑时，仅适用于基坑两侧工程地质、水文地质相差不大的情况。当两侧工程地质、水文地质差异较大时，将导致水、土压力相差较大，支撑产生水平向位移，严重威胁基坑安全。二、采用支撑时，通常支撑横向、竖向间距较密，施工空间受限，从而增加施工工期。三、采用锚杆时，对于地质较软弱地区，无法提供足够的抗拔力；即使在地质较好地区能提供足够的抗拔力，但由于周边环境不允许或超出用地红线的因素，也无法实施。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种型钢水泥土搅拌桩内支撑结构，不仅节约支撑的工程量，而且增大基坑内的施工作业空间，缩短了施工工期。为了实现上述目的，本发明技术方案是:一种型钢水泥土搅拌桩内支撑结构，该型钢水泥土搅拌桩包括水泥土搅拌桩，水泥土搅拌桩内设有内插型钢，该型钢水泥土搅拌桩设有顶圈梁和钢围檩，其特征在于在顶圈梁和钢围檩处设置支撑箱，该支撑箱通过钢绞线与缀板连接，该缀板与两个相邻内插型钢焊接。本发明的另一目的在于提出一种型钢水泥土搅拌桩内支撑方法，不仅节约支撑的工程量，而且增大基坑内的施工作业空间，缩短了施工工期。为了实现上述目的，本发明技术方案是:一种型钢水泥土搅拌桩内支撑方法，其特征在于在型钢水泥土搅拌桩的顶圈梁和钢围檩处设置支撑箱，该支撑箱通过钢绞线与缀板连接，该缀板与两个相邻内插型钢焊接，将水土受力经型钢水泥土搅拌桩、顶圈梁或钢围檩、支撑箱、钢绞线、缀板后最终转移至内插型钢。本发明采用支撑箱代替通常的支撑或锚杆，通过钢绞线将支撑箱与内插型钢中的缀板连接起来，其受力途径为:水、土压力一型钢水泥土搅拌桩一顶圈梁(钢围檩)一支撑箱—钢绞线一缀板一内插型钢，将水、土压力最终转移至内插型钢，并且可随时施加预应力，以更好控制基坑变形。本发明的优点在于增大基坑内的施工作业空间，不仅减少从而大大节约内支撑的工程量，而且缩短了施工工期。
图1为本发明一实例的横断面示意图。图2为图1中的I — I剖面图。
图3为图1中的II —II剖面图。图4为图2、3中A大样图。图5为支撑箱大样图。图6为图5中III —III剖面图。图7为图5中IV —IV剖面图。
具体实施例方式下面结合附图和实例对本发明作进一步的描述。如图所示，型钢水泥土搅拌桩包括水泥土搅拌桩，该水泥土搅拌桩I内设内插型钢2，在型钢水泥土搅拌桩的顶圈梁3、钢围檩4处设置支撑箱5，支撑箱的一端与型钢水泥土搅拌桩的顶圈梁或钢围檩连接，支撑箱的另一端通过钢绞线6与缀板7连接，该缀板7与两个相邻内插型钢2相焊接。所述支撑箱水平设置，钢绞线在支撑箱中心线两侧成对布置，与顶圈梁处支撑箱连接的钢绞线水平设置，与钢围檩处支撑箱处的水平面及支撑箱轴线之间的夹角均不大于20°。所述钢绞线6通过锚具及承压板8与缀板7连接，并在连接处设置套管10，在缀板与水泥土搅拌桩空隙间填塞高强度细石混凝土 9。支撑箱5由两根平行设置的H型钢或工字钢11制成，两根H型钢或工字钢11之间通过缀板7连接，在支撑箱5的一端设封头板12，另一端设端头板13，支撑箱两侧设有加劲板14，其中封头板12与顶圈梁或钢围檩连接，端头板13与钢绞线6连接，端头板13与钢绞线6连接处设有剪力块15。本发明将水、土压力最终转移至内插型钢，并可根据需要施加预应力，控制基坑变形。 需要说明的几点如下。一、对于顶圈梁处的钢绞线可水平设置；对于钢围檩处，易与水平向成β角度以避开钢围檩便于施工，理论上从受力角度出发，角度越小，越利于分担支撑力，就实际操作而言，β角度不应大于20°，即优选为0 20°。二、钢绞线与支撑箱轴线成α角度，理论上从受力角度出发，角度越小，越利于分担支撑力，就实际操作而言，α角度不应大于20°，即优选为(Γ20°。三、钢绞线应在支撑箱中心线两侧成对布置，且其数量可根据支撑力确定。四、应确保支撑箱端头的剪力块与端头板的焊接质量，同时根据计算确定剪力块的尺寸，以平衡钢绞线竖向分力。五、图中仅罗列一种支撑箱结构形式，其余支撑箱的形式可根据实际受力情况选择合理的结构形式。六、预应力最终传递至内插型钢，为使其充分发挥作用，应在缀板与搅拌桩空隙间填塞高强度细石混凝土。七、为能随时施加预应力，在钢绞线穿越搅拌桩处，可在钢绞线外套套管。八、由于支撑箱处承受较大压力，因此在支撑箱附近的内插型钢布置形式宜采用密插形式。支撑箱结构材料、相关计算理论等均为现有技术，在此不作具体描述。
权利要求
1.一种型钢水泥土搅拌桩内支撑结构，该型钢水泥土搅拌桩包括水泥土搅拌桩，水泥土搅拌桩内设有内插型钢，该型钢水泥土搅拌桩设有顶圈梁和钢围檩，其特征在于在顶圈梁和钢围檩处设置支撑箱，该支撑箱通过钢绞线与缀板连接，该缀板与两个相邻内插型钢焊接。
2.如权利要求1所述的支撑结构，其特征在于所述支撑箱水平设置，钢绞线在支撑箱中心线两侧成对布置，与顶圈梁处支撑箱连接的钢绞线水平设置，与钢围檩处支撑箱连接的钢绞线与水平面之间的夹角不大于20°。
3.如权利要求2所述的支撑结构，其特征在于所述钢绞线在水平方向上与支撑箱轴线之间的夹角不大于20°。
4.如权利要求1所述的支撑结构，其特征在于所述钢绞线通过锚具及承压板与缀板连接，在缀板与水泥土搅拌桩空隙间填塞高强度细石混凝土。
5.一种型钢水泥土搅拌桩内支撑方法，其特征在于在型钢水泥土搅拌桩的顶圈梁和钢围檩处设置支撑箱，该支撑箱通过钢绞线与缀板连接，该缀板与两个相邻内插型钢焊接，将水土受力经型钢水泥土搅拌桩、顶圈梁或钢围檩、支撑箱、钢绞线、缀板后最终转移至内插型钢。
6.如权利要求5所述的支撑方法，其特征在于所述支撑箱水平设置，钢绞线在支撑箱中心线两侧成对布置，与顶圈梁处支撑箱连接的钢绞线水平设置，与钢围檩处支撑箱连接的钢绞线与水平面之间的夹角不大于20°。
7.如权利要求5所述的支撑方法，其特征在于所述钢绞线在水平方向上与支撑箱轴线之间的夹角不大于20°。
全文摘要
本发明涉及一种型钢水泥土搅拌桩内支撑结构，该型钢水泥土搅拌桩包括水泥土搅拌桩，水泥土搅拌桩内设有内插型钢，该型钢水泥土搅拌桩设有顶圈梁和钢围檩，其特征在于在顶圈梁和钢围檩处设置支撑箱，该支撑箱通过钢绞线与缀板连接，该缀板与两个相邻内插型钢焊接。本发明用支撑箱代替支撑或锚杆，通过钢绞线将支撑箱与缀板连接起来，从而将水、土压力间接传至内插型钢。本方案优点在于增大基坑内的施工作业空间，不仅减少从而大大节约内支撑的工程量，而且缩短了施工工期。
文档编号E02D5/34GK103205973SQ201210007208
公开日2013年7月17日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者钱文斐 申请人:上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司