本發(fā)明涉及土木工程領(lǐng)域，尤其涉及一種坦拱型鋼板樁基坑支護方法以及支護結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)基坑支護在運用于較深基坑時，止水性、穩(wěn)定可靠性不夠，抗側(cè)面壓力小，因此基坑支護安全度存在較大隱患，另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)基坑支護的施工效率也較低，無法實現(xiàn)建材的可重復(fù)使用，易帶來環(huán)境污染.采用坦拱型結(jié)構(gòu)使土壓力轉(zhuǎn)換為基坑軸線上壓力，基坑結(jié)構(gòu)抗水平力更大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有工程項目在執(zhí)行過程中遇到問題時，提供了一種坦拱型鋼板樁基坑支護方法以及支護，具體由以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

所述坦拱型鋼板樁基坑支護方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）對基坑進行測量，對鋼管樁的位置進行定位，根據(jù)定位沿基坑四周施打鋼管樁；

（2）在相鄰的鋼管樁之間打入坦拱型鋼板樁，并將坦拱型鋼板樁的兩側(cè)與相鄰的鋼管樁連接；

（3）在鋼管樁上鋪設(shè)鋼筋混凝土圈梁或鋼梁，并架設(shè)第一道內(nèi)支撐；

（4）架設(shè)第二道內(nèi)支撐與第三道內(nèi)支撐；

（5）對地下結(jié)構(gòu)進行施工，并拆除第一道內(nèi)支撐、第二道內(nèi)支撐以及第三道內(nèi)支撐；

（6）地下結(jié)構(gòu)施工至地面28天后，拆卸所述鋼筋混凝土圈梁圈或鋼圈梁；

（7）依次拔出所述鋼管樁與坦拱型鋼板樁。

所述坦拱型鋼板樁基坑支護方法的進一步設(shè)計在于，所述鋼管樁的周側(cè)焊接有U型槽鋼。

所述坦拱型鋼板樁基坑支護方法的進一步設(shè)計在于，所述坦拱型鋼板樁的兩側(cè)分別插接于相鄰鋼管樁的U型槽鋼內(nèi)。

所述坦拱型鋼板樁基坑支護方法的進一步設(shè)計在于，在步驟2）中U型槽鋼內(nèi)坦拱型鋼板樁與鋼管樁連接處設(shè)置有止水帶。

所述坦拱型鋼板樁基坑支護方法的進一步設(shè)計在于，所述坦拱型鋼板的弧面的曲率半徑為L²/8f+f/2，其中，L為坦拱鋼板跨度，f為坦拱矢高。

所述坦拱型鋼板樁基坑支護方法的進一步設(shè)計在于，所述第一道內(nèi)支撐設(shè)在鋼管樁樁頂處，第一道內(nèi)支撐為矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

所述坦拱型鋼板樁基坑支護方法的進一步設(shè)計在于，所述第二道內(nèi)支撐、第三道內(nèi)支撐均為工字鋼腰梁，分別對應(yīng)設(shè)置于地面下1/3基坑深度處以及下2/3基坑深度處。

所述坦拱型鋼板樁基坑支護方法的進一步設(shè)計在于，所述工字鋼腰梁的內(nèi)支撐采用H型鋼雙拼支撐結(jié)構(gòu)。

采用所述的坦拱型鋼板樁基坑支護方法的坦拱型鋼板樁基坑支護，包括鋼管樁、坦拱型鋼板樁、U型槽鋼、鋼筋混凝土圈梁以及止水帶，所述鋼管樁沿基坑四周設(shè)置等間距地設(shè)置，所述U型槽鋼焊接在鋼管樁上，相鄰鋼管樁之間通過坦拱型鋼板樁連接，坦拱型鋼板樁的兩側(cè)分別插接于對應(yīng)鋼管樁上的槽鋼內(nèi)，U型槽鋼內(nèi)坦拱型鋼板樁與鋼管樁連接處設(shè)置有所述止水帶，所述鋼筋混凝土圈梁設(shè)置于鋼管樁上。

所述坦拱型鋼板樁基坑支護的進一步設(shè)計在于，所述鋼管樁上還設(shè)有至少一道腰梁，所述腰梁水平地支撐于鋼管樁上，腰梁為工字鋼梁并采用H型鋼雙拼支撐結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的優(yōu)點如下：

本發(fā)明充分利用了傳統(tǒng)鋼板樁的優(yōu)點，同時在鋼板樁之間打入鋼管樁大大增加了基坑支護結(jié)構(gòu)水平抗力，由于采用坦拱型鋼板，將垂直于基坑面水平土壓力轉(zhuǎn)化為施加在鋼管樁側(cè)面壓力，形成了基坑封閉系統(tǒng)內(nèi)力平衡，支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增加。在坦拱型鋼板樁與鋼管樁連接處U型槽鋼內(nèi)設(shè)置止水帶增加了止水效果。鋼管樁與坦拱型鋼板聯(lián)合使用可以用于更深的基坑，坦拱型鋼板樁與土拱壓力分布形態(tài)一致，加大了支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，基坑支護安全度大大增加。

本發(fā)明具有施工速度快，止水性能好，抗側(cè)面壓力更強大，支護結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定好，支護結(jié)構(gòu)可重復(fù)利用，環(huán)保無污染等特點，具有較高的經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益。

附圖說明

圖1是鋼管樁、槽鋼以及坦拱型鋼板樁間的位置關(guān)系示意圖。

圖2是基坑內(nèi)坦拱型鋼板樁基坑支護的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是步驟1）的操作示意圖。

圖4是步驟2）的操作示意圖。

圖5是步驟3）的操作示意圖。

圖6是步驟4）的操作示意圖。

圖7是槽鋼與止水帶的位置關(guān)系示意圖。

圖8是第一道內(nèi)支撐、第二道內(nèi)支撐以及第三道內(nèi)支撐與鋼管樁的位置關(guān)系示意圖。

具體實施方式

如圖1，本實施例提供的坦拱型鋼板樁基坑支護方法，具體包括如下步驟：

（1）對基坑進行測量，對鋼管樁1的位置進行定位，根據(jù)定位沿基坑四周施打鋼管樁1，參見圖3。

（2）在相鄰的鋼管樁1之間打入坦拱型鋼板樁2，并將坦拱型鋼板樁2的兩側(cè)與相鄰的鋼管樁1連接，參見圖4。

（3）在鋼管樁1上鋪設(shè)鋼筋混凝土圈梁3或鋼梁3，并架設(shè)第一道內(nèi)支撐4，參見圖5。

（4）架設(shè)第二道內(nèi)支撐5與第三道內(nèi)支撐6，參見圖6。

（5）對地下結(jié)構(gòu)進行施工，并拆除第三道內(nèi)支撐6、第二道內(nèi)支撐5以及第一道內(nèi)支撐4。

（6）地下結(jié)構(gòu)施工至地面28天后，拆卸鋼筋混凝土圈梁圈3或鋼圈梁3。

（7）依次拔出鋼管樁1與坦拱型鋼板樁。

如圖2，本實施例中的鋼管樁的周側(cè)焊接有U型槽鋼。圖2中的基坑呈立方體，位于基坑四個頂點位置的鋼管樁1上的U型槽鋼11位于鋼管樁1同一高度周向的兩個相鄰的四等分點位置，其余的鋼管樁1上的U型槽鋼11位于鋼管樁1同一高度周向的兩個中心對稱位置。

如圖1，坦拱型鋼板樁2的兩側(cè)分別插接于相鄰鋼管樁1的U型槽鋼11內(nèi)實現(xiàn)坦拱型鋼板樁2與鋼管樁1的連接。

在步驟2）中U型槽鋼11內(nèi)坦拱型鋼板樁2與鋼管樁1連接處設(shè)置有止水帶12。

本實施例中的坦拱型鋼板的弧面的的曲率半徑為坦拱型鋼板的弧面的曲率半徑為L²/8f+h/2，其中，L坦拱鋼板跨度，f為坦拱矢高，一般情況下L<1.0m ，L/f<5。本實施例中，L為800mm，f為500mm參見圖1。.

進一步的，為了對鋼管樁進一步進行加固，本實施例分別沿鋼管樁的高度方向由上至下分別設(shè)置第一道內(nèi)支撐、第二道內(nèi)支撐以及第三道內(nèi)支撐。

具體地，本實施例中的第一道內(nèi)支撐設(shè)在鋼管樁樁頂處，采用矩形、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

進一步的，本實施例的第二道內(nèi)支撐與腰梁，根據(jù)需要可在地面下1/3基坑深度處設(shè)置。所述腰梁采用工字型鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)支撐采用H型鋼雙拼結(jié)構(gòu)。

進一步的，本實施例的第三道內(nèi)支撐與腰梁根據(jù)需要可在地面下2/3基坑深度處。所述腰梁采用工字型鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)支撐采用H型鋼雙拼結(jié)構(gòu)。

根據(jù)的坦拱型鋼板樁基坑支護方法，本實施例提供一種坦拱型鋼板樁基坑支護，如圖2，該基坑支護主要由鋼管樁1、坦拱型鋼板樁2、U型槽鋼11以及止水帶12組成。鋼管樁1沿基坑四周設(shè)置等間距地設(shè)置，U型槽鋼11焊接在鋼管樁1，相鄰鋼管樁1之間通過坦拱型鋼板樁2連接，實現(xiàn)支護結(jié)構(gòu)。該支護結(jié)構(gòu)通過坦拱型鋼板將垂直于基坑面水平土壓力轉(zhuǎn)化為施加在鋼管樁側(cè)面壓力，形成了基坑封閉系統(tǒng)內(nèi)力平衡，支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增加。

進一步的，為了增加支護結(jié)構(gòu)止水效果，坦拱型鋼板樁2的兩側(cè)分別插接于對應(yīng)鋼管樁上的槽鋼11內(nèi)，U型槽鋼內(nèi)坦拱型鋼板樁與鋼管樁連接處設(shè)置有止水帶12，鋼筋混凝土圈梁設(shè)置于鋼管樁上。

如圖7，本實施例中止水帶12通過鉚釘13固定于槽鋼11。本實施例的止水帶12為氯丁鋼邊膠止水帶。止水帶12的鋼邊處與槽鋼11焊接。

為了在基坑內(nèi)加設(shè)立柱、鋼筋混凝土角撐，本實施例的鋼管樁上還架設(shè)有三道內(nèi)支撐，分別為第一道內(nèi)支撐4，第二道內(nèi)支撐5與第三道內(nèi)支撐6。第一道內(nèi)支撐4設(shè)于鋼筋混凝土圈梁內(nèi)的鋼管樁1底部，為矩形、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。第二道內(nèi)支撐5與第三道內(nèi)支撐6均為水平設(shè)置的腰梁。腰梁為工字鋼梁并采用H型鋼雙拼支撐結(jié)構(gòu)，參加圖8。

本實施例的坦拱型鋼板樁基坑支護方法以及支護結(jié)構(gòu)充分利用了傳統(tǒng)鋼板樁的優(yōu)點，同時在鋼板樁之間打入鋼管樁大大增加了基坑支護結(jié)構(gòu)水平抗力，由于采用坦拱型鋼板，將垂直于基坑面水平土壓力轉(zhuǎn)化為施加在鋼管樁側(cè)面壓力，形成了基坑封閉系統(tǒng)內(nèi)力平衡，支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增加。在坦拱型鋼板樁與鋼管樁連接處U型槽鋼內(nèi)設(shè)置止水帶增加了止水效果。鋼管樁與坦拱型鋼板聯(lián)合使用可以用于更深的基坑，坦拱型鋼板樁與土拱壓力分布形態(tài)一致，加大了支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，基坑支護安全度大大增加。

本實施例具有施工速度快，止水性能好，抗側(cè)面壓力更強大，支護結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定好，支護結(jié)構(gòu)可重復(fù)利用，環(huán)保無污染等特點，具有較高的經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下還可以作出若干改進，這些改進也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。