一種樁板組合型基坑開挖防護結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種樁板組合型基坑開挖防護結構。目前，開挖既有道路邊坡、施工橋墩基礎及墩身時的基坑開挖防護措施抗動荷載干擾能力普遍較差，影響運輸安全。本實用新型在開挖基坑中的擬建橋墩及基礎與道路邊坡相接的坡體中，均勻布置由鋼筋混凝土鉆孔灌注樁及樁外包裹鋼制筒體構成的防護樁，相鄰防護樁間打插鋼板或現澆鋼筋混凝土板作為防護板，形成樁-板結合的防護結構。本實用新型適用于各種土質的基坑開挖防護，對于地面有較大荷載、尤其地面有動荷載干擾時的基坑開挖能起到較好的防護作用，擋土效果好，能有效保證開挖防護工程的安全性，且投資成本低，施工周期短，具有廣泛的應用前景。
【專利說明】一種粧板組合型基坑開挖防護結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種防護結構，具體涉及一種樁板組合型基坑開挖防護結構。
【背景技術】
[0002]基坑開挖，是所有土木工程基礎施工中，必須經過的一個施工過程。為保證基坑內作業(yè)人員的安全，使基坑開挖工作正常進行，必須采取一定的臨時防護措施，防止基坑壁坍塌。
[0003]一般采用的基坑開挖防護主要有以下幾種:基坑根據不同的土質按一定的坡率放坡開挖、基坑采用簡易擋土板防護、基坑采用鋼筋混凝土護壁防護、基坑壁采用噴射混凝土防護、基坑四周插打鋼板樁防護、基坑采用鋼圍堰防護。
[0004]以上各種基坑開挖防護的主要缺點分述如下:
[0005]方法一:基坑根據不同的土質按一定的坡率放坡開挖，該法施工簡單，施工中也最常用，但由于是放坡敞口開挖，需要的施工場地面積較大，對地表植被造成的破壞也大，當施工場地受限制時，不能采用該法。
[0006]方法二:基坑采用簡易擋土板防護，該法采用邊垂直開挖基坑，邊設置簡易擋土板的防護方法。它解決了方法一施工場地受限的問題，但對于土質松散，基坑深度較深，且基坑周圍有較大荷載、尤其地面有動荷載時，存在一定安全隱患。
[0007]方法三:基坑采用鋼筋混凝土護壁防護，該法采用垂直開挖基坑，待下挖至一定深度后再綁扎鋼筋，然后現澆鋼筋混凝土護壁，待混凝土達到設計強度后再繼續(xù)下挖，如此交替反復，直至達到設計要求。它解決了方法二基坑深度較深時基坑開挖的問題，但當土質松散，基坑周圍有動荷載干擾時，存在一定安全隱患。
[0008]方法四:基坑壁采用噴射混凝土防護，該法與方法三類似，只是混凝土中不設置鋼筋。對于土質松散，基坑深度較深，且基坑周圍有較大荷載、尤其地面有動荷載時，存在一定安全隱患。
[0009]方法五:基坑四周插打鋼板樁防護，該法為先在基坑四周插打鋼板樁，然后再垂直開挖基坑的方法。它解決了方法三土質松散的問題，但對于基坑周圍土質密實、土壤粒徑較大時，鋼板樁的插打極為困難，有時甚至會插打不進，因此該法有一定的局限性。另外，對于基坑深度較深，且基坑周圍有較大荷載、尤其地面有動荷載時，由于鋼板樁本身的剛度偏弱，存在一定安全隱患。
[0010]方法六:基坑采用鋼圍堰防護，該法一般適用于水中基坑的開挖，施工較復雜，在前述五種基坑開挖防護中成本最高。
實用新型內容
[0011]本實用新型的目的是提供一種抗動荷載干擾能力更強、安全性更好的樁板組合型基坑開挖防護結構。
[0012]本實用新型所采用的技術方案是:[0013]一種樁板組合型基坑開挖防護結構，其特征在于:
[0014]開挖基坑中的擬建橋墩及基礎與道路邊坡相接的坡體中，均勻布置有防護樁，防護樁間連接設置有防護板。
[0015]所述防護樁為鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，樁外包裹鋼制筒體結構。
[0016]所述防護樁間設置防護板，防護板插打在相鄰防護樁之間，防護板選用鋼板。
[0017]所述防護樁間設置防護板，防護板為現澆鋼筋混凝土板，綁扎鋼筋與相鄰防護樁筒體焊接固結。
[0018]本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0019]1.適用面廣,適用性強
[0020]適用于各種土質的基坑開挖防護，對于地面有較大荷載、尤其地面有動荷載干擾時的基坑開挖能起到較好的防護作用；需要的施工場地面積較小，可以有效減少由于基坑開挖對地表植被造成的破壞，特別適合于施工場地受限制時的情況。
[0021]2.利用抗滑樁原理，安全性高，防護效果好
[0022]采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁作為防護樁，利用其能在各種土質中施工任意深度，在基坑開挖前，先行施工鉆孔防護樁，當鉆孔防護樁成樁后發(fā)揮抗滑樁一樣的效果，能有效保證開挖防護工程的安全性；利用“樁——板組合結構”的概念，將樁與樁之間的空隙利用短板連結起來，能有效保證開挖防護工程的擋土效果。
[0023]3.施工方便，施工周期相對較短
[0024]鋼筋混凝土鉆孔灌注樁施工技術成熟，對施工場地的要求不高，施工方便、靈活，在施工鉆孔樁的同時，可以同步開展綁扎鉆孔樁鋼筋籠、加工其他施工材料等各項工作，可以有效縮短施工周期，施工質量也容易保證。
[0025]4.永臨結合，節(jié)省投資
[0026]當主體工程施工完畢，若有需要，不需另外修建永久的擋護工程，而將該防護結構作為永久擋護工程，保護主體結構不受額外偏壓荷載的影響，達到永臨結合，節(jié)省投資的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為基坑開挖防護立面布置圖(實施例1)。
[0028]圖2為基坑開挖防護平面布置圖(實施例1)。
[0029]圖3為圖2中1-1截面圖(實施例1)。
[0030]圖4為圖2中I1-1I截面圖(實施例1)。
[0031]圖5為基坑開挖防護立面布置圖(實施例2)。
[0032]圖6為基坑開挖防護平面布置圖(實施例2)。
[0033]圖7為圖6中1-1截面圖(實施例2)。
[0034]圖8為圖6中I1-1I截面圖(實施例2)。
[0035]圖中，1-既有道路中心線，2-既有道路邊坡線，3-擬建橋墩及基礎，4-開挖基坑，5-地面線，6-防護樁，7-防護板，8-道路坡腳，9-開挖基坑底。
【具體實施方式】[0036]下面結合【具體實施方式】對本實用新型進行詳細的說明。
[0037]本實用新型所述的樁板組合型基坑開挖防護結構主要適用于橋梁跨越既有鐵路、道路，在施工場地受不中斷行車的限制不能敞口開挖，并確保運營安全的前提下，進行開挖既有道路邊坡、施工橋墩基礎及墩身；另外，也適用于基坑周圍有較大荷載，采用前述其他六種基坑開挖方法有一定困難時的情況。
[0038]如圖1和圖2所示，在開挖基坑4中的擬建橋墩及基礎3與道路邊坡相接的坡體中，均勻布置有防護樁6，防護樁6間連接設置有防護板7。
[0039]根據不同的土質條件，可采用兩種形式的基坑開挖防護結構及相應的施工方法:
[0040]實施例1 (參見圖1-4):
[0041 ] 當土質為黏土、粉質黏土、粉土、黃土、粉砂、細砂等地質條件時，采用防護樁配合鋼板進行基坑開挖防護，即防護樁6間設置的防護板7選用鋼板，鋼板插打在相鄰防護樁6之間，具體施工步驟如下:
[0042]步驟一:擬建橋墩及基礎3的基坑開挖之前，必須根據每個工點的現場具體條件、施工方案、基礎尺寸等，在確保安全的前提下，在擬建橋墩及基礎3與道路邊坡相接的坡體中，先行施布防護樁6，防護樁6與擬建橋墩及基礎3之間最小間隔60cm (或直接選取60cm),防護樁6樁外包裹鋼制筒體選用厚度為IOmm的鋼護筒,樁間最小凈距為30cm,樁頭高出開挖地面< 50cm，防護樁6在開挖基坑底9以下的部分至少應為一倍開挖高度+400cm(或直接選取取一倍開挖高度+400cm)，當開挖基坑底9以下的土層為淤泥或人工填土時，還應根據實際情況適當加大防護樁6在開挖基坑底9以下部分的高度；
[0043]當開挖基坑底9以上部分的防護樁6高度< 600cm時，防護樁6樁徑采用125cm ；當開挖基坑底9以上部分的防護樁6高度>600cm時，防護樁6樁徑采用150cm ；
[0044]步驟二:當防護樁6全部施工完成并達到設計強度后，在相鄰兩根防護樁6之間插打40cm寬的防護板7即鋼板，然后開挖基坑；
[0045]步驟三:隨著基坑的開挖，繼續(xù)逐漸向下打入鋼板進行跟進防護，直至開挖基坑底；或在打入鋼板無障礙的情況下，將鋼板一次打入至開挖基坑底；
[0046]步驟四:基坑回填前，拔出鋼板，最后回填至原地面，基礎部分施工完畢。
[0047]實施例2 (參見圖5-8):
[0048]當土質為中砂、粗砂、礫砂、角礫土、圓礫土、碎石土、卵石土、塊石土等地質條件時，采用防護樁配合現澆鋼筋混凝土板進行基坑開挖防護，具體步驟如下:
[0049]步驟一:擬建橋墩及基礎3的基坑開挖之前，必須根據每個工點的現場具體條件、施工方案、基礎尺寸等，在確保安全的前提下，在擬建橋墩及基礎3與道路邊坡相接的坡體中，先行施布防護樁6，防護樁6與擬建橋墩及基礎3之間最小間隔60cm (或直接選取60cm),防護樁6樁外包裹鋼制筒體選用厚度為IOmm的鋼護筒,樁間最小凈距為30cm,樁頭高出開挖地面< 50cm，防護樁6在開挖基坑底9以下的部分至少應為一倍開挖高度+IOOcm(或直接選取取一倍開挖高度+100cm)，當開挖基坑底9以下的土層存在軟弱地質層時，還應根據實際情況適當加大防護樁6在開挖基坑底9以下部分的高度；
[0050]當開挖基坑底9以上部分的防護樁6高度< 600cm時，防護樁6樁徑采用125cm ；當開挖基坑底9以上部分的防護樁6高度>600cm時，防護樁6樁徑采用150cm ；
[0051]步驟二:在相鄰兩根防護樁6之間采用邊開挖邊現澆鋼筋混凝土板的方法自上至下分層施工防護板7，為防止鉆孔防護樁背后的基坑壁坍塌，保證鐵路、道路運輸及施工安全，建議每層基坑的開挖高度< 50cm，待上一層鋼筋混凝土板澆筑完并達到設計強度后，繼續(xù)下一層的基坑開挖和鋼筋混凝土板澆筑，交替循環(huán)直至開挖基坑底；綁扎防護板7中的鋼筋時，與防護樁6的鋼制筒體相連處焊接連接，焊接前，必須將鋼護筒表面用清水沖洗干凈并晾干后，再進行焊接，焊接必須滿足焊接規(guī)范的要求；
[0052]步驟三:回填基坑至原地面，基礎部分施工完畢。
[0053]本實用新型所采用的防護樁為鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，即鉆孔樁，能在各種土質中施工任意深度，當鉆孔樁成樁后與鋼板樁或現澆鋼筋混凝土板形成整體，在基坑開挖面以上形成擋土防護結構，基坑開挖面以下的鉆孔樁作為擋土結構的基礎，像抗滑樁一樣，能有效保證開挖防護工程的安全性；利用“樁-板組合結構”的概念，將樁與樁之間的空隙利用鋼板樁或現澆鋼筋混凝土板連結起來，能有效保證開挖防護工程的擋土效果，從而達到安全施工的目的。
[0054]當前，我國大量的基礎建設都涉及安全施工和相關鐵路、道路安全運輸交叉干擾問題，每年由于施工造成的鐵路、道路運輸中斷或減少運輸量引起的損失不可估量，如果將這種新的基坑開挖防護方法應用于相關工程，不但會極大地節(jié)省工程本身的投資，而且能有效減少由于施工造成的鐵路、公路運輸中斷或減少運輸量的時間，減少由此造成的經濟損失。同時，作為一項安全防護工程，其防止脫軌、翻車等重大事故，方便旅客出行，保證人身安全，提高運輸安全所產生的積極的社會影響無法用經濟來衡量。
[0055]本實用新型的內容不限于實施例所列舉，本領域普通技術人員通過閱讀本實用新型說明書而對本實用新型技術方案采取的任何等效的變換，均為本實用新型的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種樁板組合型基坑開挖防護結構，其特征在于: 開挖基坑(4)中的擬建橋墩及基礎(3)與道路邊坡相接的坡體中，均勻布置有防護樁(6)，防護樁(6)間連接設置有防護板(7)。
2.根據權利要求1所述的一種樁板組合型基坑開挖防護結構，其特征在于: 所述防護樁(6)為鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，樁外包裹鋼制筒體結構。
3.根據權利要求2所述的一種樁板組合型基坑開挖防護結構，其特征在于: 所述防護樁(6)間設置防護板(7)，防護板(7)插打在相鄰防護樁(6)之間，防護板(7)選用鋼板。
4.根據權利要求2所述的一種樁板組合型基坑開挖防護結構，其特征在于: 所述防護樁(6)間設置防護板(7)，防護板(7)為現澆鋼筋混凝土板，綁扎鋼筋與相鄰防護樁(6)筒體焊接固結。
【文檔編號】E02D17/04GK203462478SQ201320408943
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年7月10日 優(yōu)先權日:2013年7月10日
【發(fā)明者】莫悒, 劉蘭, 雷曉峰, 王東民 申請人:中鐵第一勘察設計院集團有限公司