本實(shí)用新型涉及地下工程建筑技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種地下基樁管幕支撐結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，伴隨地下工程建設(shè)的大量展開，無論在國內(nèi)還是國外，既有工程結(jié)構(gòu)下方再實(shí)施地下工程的案例越來越多。對(duì)于采用樁基礎(chǔ)的既有工程而言，需要進(jìn)行樁基托換以提供新建地下工程通道的例子也隨之增加。

樁基托換的核心問題是既有樁基荷載的轉(zhuǎn)換，即采用主動(dòng)或被動(dòng)托換技術(shù)將既有樁基荷載轉(zhuǎn)換到新建結(jié)構(gòu)上。一般而言，現(xiàn)在的荷載轉(zhuǎn)換是通過在既有基樁1的兩側(cè)新筑基樁2后，再在兩新筑基樁2上澆筑托換梁3形成門式結(jié)構(gòu)，從而予以完成托換，具體結(jié)構(gòu)如圖1中所示。

顯而易見，門式結(jié)構(gòu)跨度越大，托換實(shí)施難度也越大。鑒于樁基托換過程中新筑門式結(jié)構(gòu)跨度要大于新建地下結(jié)構(gòu)的寬度，因此對(duì)于此種托換方式而言，一定程度上限制了新建地下結(jié)構(gòu)的橫向跨度，對(duì)構(gòu)筑大空間地下結(jié)構(gòu)具有一定的限制。

同時(shí)，如果既有基樁結(jié)構(gòu)的下方無空間構(gòu)筑門式結(jié)構(gòu)時(shí)，或需要提前開展地下暗挖作業(yè)，會(huì)導(dǎo)致整體托換代價(jià)及實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于，提供一種地下基樁管幕支撐結(jié)構(gòu)，可對(duì)地下基樁實(shí)現(xiàn)支撐和荷載轉(zhuǎn)移并且不限制其下方新建地下結(jié)構(gòu)的跨度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的地下基樁管幕支撐結(jié)構(gòu)包括基樁及設(shè)置在所述基樁周圍的水平管幕，所述水平管幕包括支托管、支托管連接件、植入加強(qiáng)連接件及填充物；所述支托管水平設(shè)置在所述基樁兩側(cè)，并通過所述支托管連接件連接以形成一個(gè)貫通腔體；所述植入加強(qiáng)連接件橫向置于所述腔體內(nèi)，并穿過所述基樁上的定位孔；所述填充物填充在所述腔體內(nèi)。

作為優(yōu)選方案，兩相鄰所述支托管之間對(duì)應(yīng)的管壁上沿軸向開設(shè)有連接窗口；兩相鄰所述支托管之間的兩相對(duì)的所述連接窗口的上邊和下邊之間分別設(shè)有所述支托管連接件相連。

作為優(yōu)選方案，所述支托管為鋼管，所述支托管連接件為連接鋼板，所述植入加強(qiáng)連接件為植入鋼筋。

作為優(yōu)選方案，填充物為現(xiàn)澆混凝土。

作為優(yōu)選方案，所述支托管連接件與所述支托管在所述支托管的軸向上長度相等。

作為優(yōu)選方案，所述支托管的軸向長度為所述基樁的直徑的5～6倍。

作為優(yōu)選方案，所述支托管平行設(shè)置且位于同一水平面上。

作為優(yōu)選方案，所述基樁的兩側(cè)分別水平平行設(shè)置有多根所述支托管，所述植入加強(qiáng)連接件橫向伸入每一所述支托管內(nèi)。

作為優(yōu)選方案，所述水平管幕下方與地下結(jié)構(gòu)之間用注漿方式設(shè)有加固地基。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型的地下基樁管幕支撐結(jié)構(gòu)通過在基樁周圍設(shè)置支托管、支托管連接件、植入加強(qiáng)連接件及填充物形成水平管幕，實(shí)現(xiàn)基樁的支撐和荷載轉(zhuǎn)移，這種方式安全風(fēng)險(xiǎn)小，同時(shí)用于基樁托換時(shí)對(duì)新建地下結(jié)構(gòu)的跨度也無限制，具有顯著的優(yōu)勢(shì)。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的樁基托換結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的第一優(yōu)選實(shí)施例的地下基樁管幕支撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2中I處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為沿圖2中A-A方向的放大截面圖。

圖5為本實(shí)用新型的第二優(yōu)選實(shí)施例的地下基樁管幕支撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各部件標(biāo)號(hào)如下：既有基樁1、新筑基樁2、托換梁3、水平管幕4(其中，鋼管4.1、連接鋼板4.2、植入鋼筋4.3、現(xiàn)澆混凝土4.4)、加固地基5、新建地下結(jié)構(gòu)6。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的地下基樁管幕支撐結(jié)構(gòu)采用管幕方式對(duì)建筑物的地下樁基進(jìn)行支撐或既有基樁托換。請(qǐng)參閱圖2，本實(shí)用新型第一優(yōu)選實(shí)施例的地下基樁管幕支撐結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在既有基樁1周圍的水平管幕4以及將水平管幕4與新建地下結(jié)構(gòu)6連接的加固地基5。

請(qǐng)結(jié)合參閱圖3和圖4，水平管幕4包括鋼管4.1、連接鋼板4.2、植入鋼筋4.3及現(xiàn)澆混凝土4.4。鋼管4.1水平設(shè)置在既有基樁1的兩側(cè)，兩側(cè)的鋼管4.1朝向既有基樁1的管壁上對(duì)應(yīng)地設(shè)有連接窗口。兩塊連接鋼板4.2分別從上下連接兩側(cè)鋼管4.1，其中一塊連接鋼板4.2連接既有基樁1兩側(cè)鋼管4.1的連接窗口的上邊緣，另一塊連接鋼板4.2連接既有基樁1兩側(cè)鋼管4.1的連接窗口的下邊緣。連接鋼板4.2與鋼管4.1焊接連接。植入鋼筋4.3穿過既有基樁1并通過鋼管4.1的管壁上的連接窗口伸入兩側(cè)的鋼管4.1內(nèi)。兩側(cè)的鋼管4.1與兩塊連接鋼板4.2形成的腔體內(nèi)之間灌注有現(xiàn)澆混凝土4.4，從而將水平管幕4與既有基樁1形成為一體，完成荷載轉(zhuǎn)移基樁托換，可截去水平管幕4下方的既有基樁1。

為進(jìn)一步加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，水平管幕4與新建地下結(jié)構(gòu)6之間用注漿方式建有加固地基5，將水平管幕4的荷載轉(zhuǎn)換到新建地下結(jié)構(gòu)6上。

需指出的是，鋼管4.1的軸向長度應(yīng)大于既有基樁1的直徑，優(yōu)選為既有基樁1的直徑的5～6倍。連接鋼板4.2與鋼管4.1在鋼管4.1的軸向上長度相等。

請(qǐng)參閱圖5，本實(shí)用新型第二優(yōu)選實(shí)施例的地下基樁管幕支撐結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在既有基樁1周圍的水平管幕4。

水平管幕4包括鋼管4.1、連接鋼板4.2、植入鋼筋4.3及現(xiàn)澆混凝土4.4。水平管幕4在既有基樁1的兩側(cè)分別設(shè)有兩根水平的鋼管4.1，相鄰的鋼管4.1之間在水平方向正對(duì)的管壁上開設(shè)有連接窗口，兩塊連接鋼板4.2分別從上下連接兩相鄰的鋼管4.1。其中一塊連接鋼板4.2連接兩相鄰鋼管4.1的正對(duì)的連接窗口的上邊緣，另一塊連接鋼板4.2連接兩相鄰鋼管4.1的正對(duì)的連接窗口的下邊緣。植入鋼筋4.3穿過既有基樁1并通過鋼管4.1的管壁上的連接窗口伸入兩側(cè)的鋼管4.1內(nèi)。兩側(cè)的鋼管4.1與兩塊連接鋼板4.2形成的腔體內(nèi)之間灌注有現(xiàn)澆混凝土4.4，從而將水平管幕4與既有基樁1形成為一體，完成荷載轉(zhuǎn)移基樁托換，可截去水平管幕4下方的既有基樁1。

在本實(shí)施例中，也可在水平管幕4下方設(shè)置與第一實(shí)施例中相同的加固地基5。

通過對(duì)第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的描述可知，本實(shí)用新型的地下基樁管幕支撐結(jié)構(gòu)中，水平管幕4中既有基樁1兩側(cè)的鋼管4.1的數(shù)量根據(jù)既有基樁1的荷載確定，也可每側(cè)設(shè)置多根平行的鋼管4.1。

需要指出的是，本實(shí)用新型的地下基樁管幕支撐結(jié)構(gòu)除用于建筑物的地下既有基樁1托換外，也可直接用于新建基樁的地下支撐。

以下以對(duì)建筑物的地下既有基樁托換為例，對(duì)本實(shí)用新型的地下基樁管幕支撐結(jié)構(gòu)的施工方法進(jìn)行詳述，其包括以下步驟：

(a)首先，在擬進(jìn)行托換的既有基樁1附近構(gòu)筑豎井，或利用既有新建地下結(jié)構(gòu)6的豎井，在擬托換的既有基樁1預(yù)設(shè)位置處的兩側(cè)分別頂進(jìn)水平的鋼管4.1。既有基樁1的每一側(cè)鋼管4.1的數(shù)量可為一根或平行布置的多根，根據(jù)既有基樁1的荷載確定。

(b)在鋼管4.1的內(nèi)壁上開設(shè)注漿孔，從鋼管4.1內(nèi)從注漿孔向地層注漿，將鋼管4.1固定在地層中。鋼管4.1的直徑需滿足可供施工人員進(jìn)入，例如鋼管4.1的直徑可為1.8～2米。

(c)從鋼管4.1內(nèi)在相鄰的鋼管4.1管壁上沿軸向開槽，形成相應(yīng)的連接窗口。

(d)將兩相鄰的鋼管4.1之間的土清除，以便于下一步的施工。

(e)用連接鋼板4.2分別將鋼板將兩相鄰的鋼管4.1之間的連接窗口的上邊和兩相鄰的鋼管4.1之間的連接窗口的下邊橫向焊接連接。

(f)在既有基樁1上開橫向貫穿的定位孔，將植入鋼筋4.3穿過定位孔，置于既有基樁1兩側(cè)的鋼管4.1內(nèi)。因受到地下施工操作空間的限制，植入鋼筋4.3采用多段短鋼筋焊接連接而成，施工過程中可邊植入邊焊接。

(g)在既有基樁1兩側(cè)的鋼管4.1與連接鋼板4.2之間形成的空腔內(nèi)注入現(xiàn)澆混凝土4.4，形成設(shè)置在既有基樁1周圍的水平管幕4。水平管幕4將鋼管4.1、連接鋼板4.2、植入鋼筋4.3與既有基樁1連接成一體。

(h)水平管幕4施工完成后，即形成對(duì)既有基樁1的荷載轉(zhuǎn)移，此時(shí)可切割既有基樁1位于水平管幕4以下的部分，完成基樁托換。

(i)在被切割的既有基樁1處的地層中，可建筑新建地下結(jié)構(gòu)6，新建地下結(jié)構(gòu)6可新建地下隧道及其支護(hù)結(jié)構(gòu)等。

(j)最后，視新建地下結(jié)構(gòu)6的情況，決定是否在水平管幕4與新建地下結(jié)構(gòu)6之間注漿形成加固地基5，將荷載轉(zhuǎn)換到新建地下結(jié)構(gòu)6上。

本實(shí)用新型的地下基樁管幕支撐結(jié)構(gòu)通過在基樁周圍設(shè)置水平管幕、在水平管幕下方設(shè)置加固地基實(shí)現(xiàn)對(duì)基樁的支撐和荷載轉(zhuǎn)移，這種方式安全風(fēng)險(xiǎn)小，同時(shí)用于基樁托換時(shí)對(duì)新建地下結(jié)構(gòu)的跨度也無限制，具有顯著的優(yōu)勢(shì)。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。