專利名稱：深水基坑圍護(hù)及止水的自鎖型圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及基坑開挖工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種深水基坑圍護(hù)及止水的自鎖型圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
特殊基坑的開挖主要面對的兩大問題是坑壁穩(wěn)定和隔斷地下水。而在大江大河上修建各類橋梁，對于一些水中筑島的基礎(chǔ)施工，就類似于深水中深基坑的開挖，也是相當(dāng)困難的施工環(huán)節(jié)。盡管類似工程，如地鐵車站的開挖通常用圍護(hù)樁作為基坑支護(hù)。但是對于水中筑島的基坑開挖是在深水和流動水的條件下進(jìn)行的，如果簡單套用地鐵車站的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，由于受支撐體系的影響不但會降低工效，而且沒有充分利用實(shí)際的地質(zhì)條件，會造成一定的浪費(fèi)。地鐵車站基坑采用旋噴樁、鉆孔咬合樁等來解決開挖問題時，設(shè)計(jì)一般不考慮圍護(hù)樁的自支撐作用，而是在基坑開挖過程中對圍護(hù)樁層層設(shè)置水平支撐，這些支撐又嚴(yán)重影響下部的繼續(xù)作業(yè)，同時止水效果不好。有些專門針對基坑圍護(hù)樁防水不好而設(shè)計(jì)的復(fù)合止水構(gòu)造，在使用中施作復(fù)雜，仍不能完全達(dá)到理想的止水效果。而常用的鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，由于受基坑深度的影響以及基坑底基巖的限制難于實(shí)施，即使勉強(qiáng)施作也存在穩(wěn)定性不好的缺陷。另外，以上現(xiàn)有技術(shù)的施工現(xiàn)場需要特種設(shè)備支持，局限性較大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種既安全經(jīng)濟(jì)、止水效果好，且施工現(xiàn)場簡單易行、 無需特種設(shè)備的深水基坑圍護(hù)及止水的自鎖型圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為—種深水基坑圍護(hù)及止水的自鎖型圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)，它包括素混凝土樁、鋼筋混凝土樁和鎖口圈梁，素混凝土樁和鋼筋混凝土樁全部采用鉆孔灌注樁，鋼筋混凝土樁作為豎向支撐梁，并和素混凝土樁交替沿基坑周邊嵌套排列，素混凝土樁和鋼筋混凝土樁的樁底端進(jìn)入基底基巖，其樁頂端設(shè)有鎖口圈梁，基巖對樁底端的水平約束和樁頂端鎖口圈梁的水平約束使之形成一個穩(wěn)定的自鎖型圍護(hù)及止水體系。所述的鋼筋混凝土樁和素混凝土樁樁間嵌套不少于5cm。所述的鋼筋混凝土樁和素混凝土樁設(shè)定樁底端必須進(jìn)入基底基巖以下1 1. 5m。本實(shí)用新型提供的上述深水基坑圍護(hù)及止水的自鎖型圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)，充分考慮了施工現(xiàn)場的具體特點(diǎn)，采用鋼筋混凝土樁作為豎向支撐梁，并和素混凝土樁交替沿基坑周邊嵌套排列，樁底端進(jìn)入基底基巖，利用基巖對樁底端的水平約束和樁頂端鎖口圈梁的水平約束，使之形成一個穩(wěn)定的自鎖型圍護(hù)及止水體系，不但保證了支護(hù)的穩(wěn)定，而且達(dá)到了完全封堵水的目的，給施工帶來極大的方便，并在保證后續(xù)作業(yè)質(zhì)量的同時，達(dá)到了節(jié)省造價的目的。其有益效果具體表現(xiàn)為①結(jié)構(gòu)計(jì)算簡單、明晰。②經(jīng)濟(jì)實(shí)用施工設(shè)備和施工操
3作工藝簡單，可多作業(yè)面同時施工，需要的僅僅是提高施工控制的精度。經(jīng)過測算，比類似結(jié)構(gòu)的地鐵車站基坑圍護(hù)造價減少約15 20%，速度提高23%?；由疃却笥?0米時經(jīng)濟(jì)效果更為明顯。③安全可靠利用基巖對樁底端和坑口鎖口圈梁對樁頂端的水平約束，形成了一個完整的支護(hù)體系，大大保證了坑內(nèi)作業(yè)人員的安全，在水面以下營造了一個安全的施工環(huán)境。④樁間的有效嵌套達(dá)到了充分封水的目的。即使施工中樁間嵌套沒有達(dá)到預(yù)期效果，在樁身混凝土的凝固過程中水泥還可對縫隙填充物(泥皮)產(chǎn)生改良效果，以提高其強(qiáng)度也能達(dá)到堵水目的。

圖1為鋼筋混凝土樁和素混凝土樁嵌套排列示意圖圖2為樁頂平面示意圖圖3為自鎖型圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)的斷面圖。
具體實(shí)施方式
如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型提供的深水基坑圍護(hù)及止水的自鎖型圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)， 它包括素混凝土樁1、鋼筋混凝土樁2和鎖口圈梁3，素混凝土樁1和鋼筋混凝土樁2全部采用鉆孔灌注樁，鋼筋混凝土樁2作為豎向支撐梁，并和素混凝土樁1交替沿基坑周邊嵌套排列，所有樁位都要進(jìn)行精確放樣，平面的中心偏位不超過2cm。素混凝土樁1和鋼筋混凝土樁2的樁底端進(jìn)入基底基巖4，其樁頂端設(shè)有鎖口圈梁3，基巖4對樁底端的水平約束和樁頂端鎖口圈梁3的水平約束使之形成一個穩(wěn)定的自鎖型圍護(hù)及止水體系。根據(jù)基坑設(shè)計(jì)尺寸和鋼筋混凝土樁2的直徑，合理排布嵌套樁的樁徑和樁間嵌套深度，鋼筋混凝土樁2和素混凝土樁1樁間嵌套不少于5cm。根據(jù)地質(zhì)斷面，鋼筋混凝土樁2和素混凝土樁1設(shè)定樁底端必須進(jìn)入基底基巖4 以下1 1. 5m (基巖風(fēng)化輕微者取小值)，從而使其與樁頂?shù)逆i口圈梁3形成一個完整的自鎖型支護(hù)體系，不需要增加其它支撐體系。施工時，必須進(jìn)行各種設(shè)計(jì)檢算，結(jié)果必須滿足相關(guān)規(guī)范要求。必須先施工素混凝土樁1，并保證其傾斜度不要超過0. 5%，待素混凝土樁1的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)號的75%后，再施工鋼筋混凝土樁2。鋼筋混凝土樁2作為垂直的梁式結(jié)構(gòu)，灌注混凝土?xí)r必須保證鋼筋籠不發(fā)生上浮。鋼筋混凝土樁2的施工借助于素混凝土樁1的導(dǎo)向作用，使鋼筋混凝土樁 2和素混凝土樁1樁嵌套排列。鎖口圈梁3的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后方可開始基坑的全面開挖，再施作承臺5。該自鎖型圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)避免了基坑開挖過程中逐級施作支撐的問題，素混凝土樁1 和鋼筋混凝土樁2的嵌套體共同形成密閉止水帷幕，徹底解決了已有鉆孔咬合樁達(dá)不到充分止水的問題，即將鉆孔灌注樁既作為支護(hù)結(jié)構(gòu)又作為止水帷幕來綜合利用。
權(quán)利要求1.一種深水基坑圍護(hù)及止水的自鎖型圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)，其特征是它包括素混凝土樁(1)、 鋼筋混凝土樁(2)和鎖口圈梁(3)，素混凝土樁(1)和鋼筋混凝土樁(2)全部采用鉆孔灌注樁，鋼筋混凝土樁(2)作為豎向支撐梁，并和素混凝土樁(1)交替沿基坑周邊嵌套排列，素混凝土樁(1)和鋼筋混凝土樁(2 )的樁底端進(jìn)入基底基巖(4)，其樁頂端設(shè)有鎖口圈梁(3 )， 基巖(4)對樁底端的水平約束和樁頂端鎖口圈梁(3)的水平約束使之形成一個穩(wěn)定的自鎖型圍護(hù)及止水體系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水基坑圍護(hù)及止水的自鎖型圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)，其特征是所述的鋼筋混凝土樁(2)和素混凝土樁(1)樁間嵌套不少于5cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的深水基坑圍護(hù)及止水的自鎖型圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)，其特征是 所述的素混凝土樁(1)和鋼筋混凝土樁(2)設(shè)定樁底端必須進(jìn)入基底基巖(3)以下1 1. 5m0
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種深水基坑圍護(hù)及止水的自鎖型圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)，它包括素混凝土樁、鋼筋混凝土樁和鎖口圈梁，素混凝土樁和鋼筋混凝土樁全部采用鉆孔灌注樁，鋼筋混凝土樁作為豎向支撐梁，并和素混凝土樁交替沿基坑周邊嵌套排列，樁底端進(jìn)入基底基巖，樁頂端設(shè)有鎖口圈梁，基巖對樁底端的水平約束和樁頂端鎖口圈梁的水平約束使之形成一個穩(wěn)定的自鎖型圍護(hù)及止水體系。該自鎖型圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)避免了基坑開挖過程中逐級施作支撐的問題，素混凝土樁和鋼筋混凝土樁的嵌套體共同形成密閉止水帷幕，徹底解決了已有鉆孔咬合樁達(dá)不到充分止水的問題。
文檔編號E02D17/02GK202323958SQ20112047784
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月27日
發(fā)明者張振龍, 李科, 楊文輝, 王秉勇 申請人:中鐵西北科學(xué)研究院有限公司