一种临时立柱兼作降水管井的深基坑施工用结构的制作方法

1.本实用新型涉及深基坑工程技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种临时立柱兼作降水管井的深基坑施工用结构。


背景技术：

2.随着我国城市化进程的不断加快，地铁车站、摩天大楼等深基坑工程越来越多。深基坑工程围护结构主要由地下连续墙或钻孔灌注桩、冠梁、腰梁、支撑、临时立柱、降水井等系统组成。当深基坑宽度较大时，往往会在基坑中部设置临时立柱，作为支撑的支顶以减小跨度及挠度。当施工区域地下水位较高、储量较大时，为保证开挖面的干爽及稳定，开挖前会施工若干口降水井并提前进行降水施工。
3.现有技术中降水管井结构还存在如下问题：(1)目前的施工图中，临时立柱与降水管井均为单独设置，但两者施工流程及工艺大体类似，单独设计及施工会造成工期、机械设备、劳动力及材料的浪费；(2)降水管井会占用一定空间，并且结构较为单薄，时常会发生井管被开挖机械撞击的情况，存在安全隐患；(3)传统降水管井若定位不准会与支撑间距过大不易连接稳固，整体性能差；(4)现有使用的井管主要有桥式井管和钢花井管等，开孔率较低，普遍在12％左右，滤水能力不足。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种临时立柱兼作降水管井的深基坑施工用结构，以解决现有技术中的降水管井结构施工难度大、施工效率低的技术问题。
5.为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种临时立柱兼作降水管井的深基坑施工用结构，设置在基坑处的立柱桩的桩孔内，桩孔向下延伸至基底以下，包括：
6.立柱桩钢筋笼，其为沿竖向设置在桩孔内的下端的筒状结构，立柱桩钢筋笼从桩孔的底部向上延伸至基坑底面；
7.临时立柱，其为竖向设置在桩孔内的筒状结构，临时立柱的下端向下伸入至钢筋笼的上端内侧且与钢筋笼之间固定连接，临时立柱的上端向上延伸至桩孔的上端出口，临时立柱的侧壁为滤水结构；
8.护筒，其沿竖向固定设置在桩孔的上端出口处，临时立柱的上端位于护筒的内侧且与护筒的顶面之间可拆卸连接；
9.立柱桩钢筋笼、临时立柱、护筒均与桩孔同轴设置。
10.优选的是，所述临时立柱包括：
11.等边角钢，其在正方形的四个顶角处分别相对且沿竖向设置一个；
12.缀板，其在相邻的角钢之间分别设置一个，缀板包括沿竖向等间隔设置的多个钢板，每个钢板与相邻的两个等边角钢焊接固定，所有钢板和所有角钢形成方柱形框架；
13.滤层，其包覆设置在方柱形框架的外侧，用于滤水。
14.优选的是，所述滤层从所述临时立柱的内侧到外侧方向依次包括三层尼龙布和两层铁丝网，在竖向上相邻的两排所述钢板之间设置有铁丝，铁丝绕设在对应位置的最外层的尼龙布的外侧，用于捆紧尼龙布。
15.优选的是，所述临时立柱的上端内侧在位于最上方的两排所述钢板之间设置有滚动机构，用于引导下放抽水系统，所述滚动机构包括滚轴和滚轮，滚轴水平设置且两端分别与对应侧的所述角钢固定，滚轮套设在滚轴上且与滚轴之间通过轴承连接。
16.优选的是，所述滚轮机构沿竖向设置两组，两组所述滚轮机构分别靠近相邻的上侧或下侧的所述钢板设置。
17.优选的是，位于对角位置的两个所述等边角钢的上端对角开设有吊孔，吊孔所在的两个所述等边角钢的外侧分别向上连接有一根吊筋，吊筋的上端沿竖向设置有吊耳，吊耳为沿上下设置的双耳结构，上部的吊耳用于穿入起吊部件，下部的吊耳内横穿一根扁担梁，所述护筒与所述临时立柱之间通过两个扁担梁架在所述护筒的顶部。
18.优选的是，所述立柱桩钢筋笼的内侧设置有多个声测管，用于在开挖至基坑底面后检测立柱桩的桩身的完整性，声测管的上部套设有密封套管。
19.优选的是，所述立柱桩钢筋笼的外侧焊接有定位钢筋，定位钢筋在所述立柱桩钢筋笼的断面上均匀布置多个且沿竖向间隔设置，所述立柱桩钢筋笼在竖向上还间隔设置有若干道加强箍筋。
20.本实用新型至少包括以下有益效果：
21.(1)利用目前的施工图中临时立柱与降水管井施工流程及工艺大体的类似性，将临时立柱兼作降水管井的井管功能使用，大幅节省了工期、机械设备、劳动力、材料及施工组织管理成本。
22.(2)将临时立柱与立柱桩钢筋笼连接，并通过可拆卸连接的护筒进行定位和安装，解决了传统降水井若定位不准会与支撑间距过大不易连接稳固，整体性能差的问题，本实用新型的临时立柱用料扎实、结构稳固，作为降水管井的井管，安全性能极大改善。
23.(3)现有的井管主要有桥式井管和钢花井管等，开孔率较低，普遍在12％左右，而本实用新型的临时立柱结构的开孔率可以达到40％或以上，滤水能力更好。
24.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
25.图1为本实用新型的临时立柱与立柱桩钢筋笼连接时的结构示意图；
26.图2为本实用新型的临时立柱与立柱桩钢筋笼整体下放后的结构示意图；
27.图3为本实用新型在临时立柱作为基坑内临时支撑时的结构示意图。
28.说明书附图标记说明：1、桩孔，2、立柱桩钢筋笼，3、立柱桩，4、临时立柱，5、护筒，6、等边角钢，7、钢板，8、滤层，9、铁丝，10、滚动机构，11、吊孔，12、吊筋，13、吊耳，14、扁担梁，15、声测管，16、密封套管，17、定位钢筋，18、加强箍筋，19、滤料，20、混凝土支撑。
具体实施方式
29.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明
书文字能够据以实施。
30.在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.如图1、图2、图3所示，本实用新型的临时立柱兼作降水管井的深基坑施工用结构，设置在基坑处的立柱桩的桩孔内，桩孔向下延伸至基底以下，包括：
32.立柱桩钢筋笼2，其为沿竖向设置在桩孔1内的下端的筒状结构，立柱桩钢筋笼2从桩孔1的底部向上延伸至基坑底面；
33.临时立柱4，其为竖向设置在桩孔1内的筒状结构，临时立柱4的下端向下伸入至钢筋笼的上端内侧且与钢筋笼之间固定连接，临时立柱4的上端向上延伸至桩孔1的上端出口，临时立柱4的侧壁为滤水结构；
34.护筒5，其沿竖向固定设置在桩孔1的上端出口处，临时立柱4的上端位于护筒5的内侧且与护筒5的顶面之间可拆卸连接；
35.立柱桩钢筋笼2、临时立柱4、护筒5均与桩孔1同轴设置。
36.目前的施工图中，临时立柱4与降水管井均为单独设置，单独设计及施工会造成工期、机械设备、劳动力及材料的浪费，但两者施工流程及工艺大体类似，本实用新型的临时立柱兼作降水管井的深基坑施工用结构用作施工时，采用如下步骤进行：
37.(1)根据施工要求钻设立柱桩3桩孔1，从基坑处地面所在的开挖面向下钻孔，一般钻设到基底以下4m，钻设前在地面孔口处设置护筒5，护筒5高度不小于1.8m，埋设深度1.5m，顶部高出地面0.3m，护筒5埋设应牢固并保证位置的准确。
38.(2)按照桩孔1的形状和尺寸制作立柱桩钢筋笼2，之后对准桩孔1下放立柱桩钢筋笼2，并调整位置，使立柱桩钢筋笼2在桩孔1内的位置居中，将立柱桩钢筋笼2悬停，可通过扁担梁14穿过立柱桩钢筋笼2上端的空隙，从而将立柱桩钢筋笼2临时架在护筒5上进行。
39.(3)制作临时立柱4，然后采用吊车运输、向桩孔1内吊放临时立柱4，临时立柱4与立柱桩钢筋笼2对中，临时立柱4向下准备穿入立柱桩钢筋笼2，临时立柱4的长度为第一道混凝土支撑底标高到基坑底面标高以下3m，即插入基坑底部以下深度3m。
40.(4)临时立柱4与立柱桩钢筋笼2连接及整体下放
41.吊车缓慢下放临时立柱4，插入立柱桩钢筋笼2内3m，随后悬停，将临时立柱4与立柱桩钢筋笼2焊接为整体，随后整体缓缓下放，临时立柱4的上端到达护筒5处高度时，将临时立柱4与护筒5之间可拆卸连接，并调整位置与基坑方位对正。
42.(5)水下导管法浇筑立柱桩3。
43.(6)立柱桩3的混凝土终凝后在临时立柱4与桩孔1的孔壁间回填滤料19，回填前先将临时立柱4顶端临时封盖，防止滤料19落入临时立柱4内。
44.(7)之后进行洗井、抽水系统的安装与拆除工作：地面至第一道混凝土支撑底标高，在临时立柱顶部焊接托座，然后施工第一道混凝土支撑，将水泵连接好水管、线缆、安全绳锁，用吊车将水泵从临时立柱侧边预留的缺口处下放，基坑正式开挖前应提前进行降水，降水深度应保证基坑开挖面以下不小于0.5m，基坑开挖至基底后，在其他适宜位置设置泄水井，再将临时立柱内的水泵从缀板间空隙中取出。水管、线缆、安全绳锁从上部空隙中抽
出。
45.本实用新型提供了一种临时立柱兼作降水管井的深基坑施工用结构，在深基坑施工过程中使用，通过在桩孔1上端口设置护筒5找准桩孔1位置、保护桩孔1口，同时便于后续立柱桩钢筋笼2、临时立柱4的安装和定位，将临时立柱4与下方的立柱桩钢筋笼2连接保证了临时立柱4的连接稳固，然后与护筒5临时可拆卸连接，临时立柱4、立柱桩钢筋笼2、桩孔1的轴线对齐，之后浇筑立柱桩3，临时立柱4在基坑范围内能够作为混凝土支撑20的临时支撑的支顶以减小跨度及挠度，之后利用具有滤水结构的临时立柱4作为降水管井进行滤水，向临时立柱4内下放抽水系统即可，最低降水深度为基坑底面，可以大幅节省工期、机械设备、劳动力、材料及施工组织管理成本。
46.在另一种技术方案中，如图1、图2所示，所述临时立柱4包括：
47.等边角钢6，其在正方形的四个顶角处分别相对且竖向设置一个；
48.缀板，其在相邻的角钢之间分别设置一个，缀板包括沿竖向等间隔设置的多个钢板7，每个钢板7与相邻的两个等边角钢6焊接固定，所有钢板7和所有角钢形成方柱形框架；
49.滤层8，其包覆设置在方柱形框架的外侧，用于滤水。
50.本实施例中，临时立柱4设置为四角各一根l形边长200mm、厚度24mm的等边角钢6，缀板为边长490*400mm、厚度12mm钢板7，缀板的相邻两个钢板7中心距为900mm，临时立柱4横截面边长为0.6*0.6m，长度为第一道混凝土支撑底标高至基底标高以下3m，即插入基坑底部立柱桩3深度3m，焊接后成为结构稳固的方柱形框架结构，再在整个方柱形框架外侧包覆滤层8，能兼做降水管使用，显著改善安全性能，另外一般的降水井管主要有桥式井管和钢花井管等，开孔率较低，普遍在12％左右，而采用本实用新型的临时立柱4结构开孔率可以达到40％或以上，滤水能力更好。
51.在另一种技术方案中，如图1、图2所示，所述滤层8从所述临时立柱4的内侧到外侧方向依次包括三层尼龙布和两层铁丝9网，在竖向上相邻的两排所述钢板7之间设置有铁丝9，铁丝9绕设在对应位置的最外层的尼龙布的外侧，用于捆紧尼龙布。
52.临时立柱4自顶部至基底标高范围裹有外包滤层8，外包滤层8由内到位为3层60目尼龙布和2层铁丝9网，每个缀板间空隙处用铁丝9捆紧，临时立柱4用料扎实、结构稳固，滤水效果好。
53.在另一种技术方案中，如图1、图2所示，所述临时立柱4的上端内侧在位于最上方的两排所述钢板7之间设置有滚动机构10，用于引导下放抽水系统，所述滚动机构10包括滚轴和滚轮，滚轴水平设置且两端分别与对应侧的所述角钢固定，滚轮套设在滚轴上且与滚轴之间通过轴承连接。
54.临时立柱4在与基坑轴线垂直的一个面上在混凝土支撑下部第一、二排的钢板7空隙间焊接设置滚动结构，滚动结构由滚轴和滚轮构成，滚轮绕水平方向的滚轴转动，在现有技术中抽水系统一般包括水泵、水管、线缆、安全绳锁等，设置滚轮便于引导和下放，将水泵连接好水管、线缆、安全绳锁后，用吊车从临时立柱4上端下放，在设置的滚动结构的保护下沿滚轮旋转方向缓慢下放到底即可。
55.在另一种技术方案中，如图1、图2所示，所述滚轮机构沿竖向设置两组，两组所述滚轮机构分别靠近相邻的上侧或下侧的所述钢板7设置。
56.通过设置多组滚轮机构，在竖向上增长引导保护距离，利于抽水系统更平稳的下
放。
57.在另一种技术方案中，如图1、图2所示，位于对角位置的两个所述等边角钢6的上端对角开设有吊孔11，吊孔11所在的两个所述等边角钢6的外侧分别向上连接有一根吊筋12，吊筋12的上端沿竖向设置有吊耳13，吊耳13为沿上下设置的双耳结构，上部的吊耳13用于穿入起吊部件，下部的吊耳13内横穿一根扁担梁14，所述护筒5与所述临时立柱4之间通过将两个扁担梁14架在所述护筒5的顶部。
58.临时立柱4顶部设置两个吊孔11和两根吊筋12，呈对角布置，吊孔11直径满足吊装时用的卸扣自由穿过即可，吊筋12为热轧光圆钢筋，上端为吊耳13，吊耳13为双耳结构，临时立柱4制作完成后，将两个连接有钢丝绳的卸扣穿入顶部吊孔11，采用单机吊装或双机抬吊形式吊装，临时立柱4回直后，吊车行走将其运至桩孔1成孔位置，人工辅助将临时立柱4与担在护筒5上的立柱桩钢筋笼2对中，将两个卸扣从吊孔11卸下后再穿入上部吊耳13并旋紧栓钉，吊车略微提升临时立柱4，抽出扁担梁14，随后整体缓缓下放，下部吊耳13至护筒5顶部位置时，在下部吊耳13中插入两根扁担梁14将其担在护筒5上从而与护筒可拆卸连接，并调整位置，使临时立柱4四面与基坑方位对正。
59.在另一种技术方案中，如图1、图2所示，所述立柱桩钢筋笼2的内侧设置有多个声测管15，用于在开挖至基坑底面后检测立柱桩3的桩身的完整性，声测管15的上部套设有密封套管16。
60.在立柱桩钢筋笼2内边设置三根声测管15，开挖至基底后用于桩身完整性检测，在声测管15上部设置有密封套管16，防止破除桩头超灌混凝土时破坏声测管15。
61.在另一种技术方案中，如图1、图2所示，所述立柱桩钢筋笼2的外侧焊接有定位钢筋17，定位钢筋17在所述立柱桩钢筋笼2的断面上均匀布置多个且沿竖向间隔设置，所述立柱桩钢筋笼2在竖向上还间隔设置有若干道加强箍筋18。
62.立柱桩钢筋笼2外部设置具有钢筋保护层厚度的定位钢筋17，方便立柱桩钢筋笼2的定位对齐，每个断面均匀布置4个，设置间隔每3m一个断面，定位钢筋17与立柱桩钢筋笼2主筋焊接连接，另外每2m设置一道加强箍筋18，保证整体刚度，立柱桩钢筋笼2无需设置吊筋12，采用卸扣 钢丝绳作为吊具时，卸扣穿过最上部的加强箍筋18与主筋相交位置，设置两个吊点，单台吊车吊装时，可通过在立柱桩钢筋笼2的顶部的空隙中穿入扁担梁14，扁担梁14穿过立柱桩钢筋笼2顶部的加强箍筋18下方并将立柱桩钢筋笼2担在护筒5上。
63.综上所述，本实用新型的临时立柱兼作降水管井的深基坑施工用结构包括护筒5、立柱桩钢筋笼2、临时立柱4，通过护筒5的配合便于对临时立柱4、立柱桩钢筋笼2在桩孔1中的位置进行对中和调整，将临时立柱4与立柱桩钢筋笼2连接，显著提高后续作为基坑内临时支撑的临时立柱4的结构强度和定位稳定性，同时，利用临时立柱4的滤水结构能够将临时立柱4作为降水管井使用，相较于传统的降水管井材料，滤水面积更大、整体结构扎实稳固，使得降水施工安全性能极大改善、显著提升了降水施工效率。
64.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的附图。