装配式深基坑支护低碳桩板结构及其施工方法与流程

1.本发明涉及基坑支护技术领域，特别是涉及一种装配式深基坑支护低碳桩板结构及其施工方法。


背景技术：

2.随着城市的建设，各类型深大复杂基坑工程越来越多，特别是城市基坑受周边既有建筑物、构筑物等环境影响，变形要求高、抗渗能力要求强，地连墙恰好能满足以上两个要求，因此常作为城市大型基坑的重要支护形式之一。然而，由于地连墙为等截面，开挖土方较多，在环境敏感的城市环境中适应差，且无法在短时间完全发挥钢筋混凝土的抗弯性能。另外，地连墙的开挖时效性差，由于地连墙需要现场施工，施工周期较长，导致整个项目的施工周期延长，支护效率低，工程风险高。
3.现有技术中公开了一种导槽装配式桩间板装置，包括挡土板和多个设置于边坡土体内的桩体，桩体相间布置，桩体的上端朝上延伸，形成延伸出边坡土体外的桩身，桩身的侧壁中设有导槽，挡土板的两侧分别插设于两相邻的桩身的导槽中。这种技术虽然能够实现挡土板与桩体的吊装施工，缩短了施工周期，且无需开挖挡土侧的土体，但是，这种技术的桩体为一体式结构，其施工周期仍然较长，且这种技术适用的场景少，抗渗能力较差。
4.因此，设计一种结构简单、能适应于环境敏感的城市环境、能减少水土流失、能高效地发挥钢筋混凝土的抗弯性能、能通过工厂快速预制配件、并能在现场快捷施工的装配式深基坑支护低碳桩板结构及其施工方法就很有必要。


技术实现要素：

5.为了克服上述问题，本发明提供一种装配式深基坑支护低碳桩板结构及其施工方法，通过将型桩由若干预制构件拼接而成，并在相邻两组型桩之间插接板件，整体施工速度快，且增强了支护结构的强度，减少周边建筑物的变形和沉降，并能够应用在多种场景，灵活施工。
6.为实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：
7.一种装配式深基坑支护低碳桩板结构，包括沿横向或纵向等间距依次设置的若干型桩、以及沿竖直方向设置于任意相邻两组所述型桩之间的板件，所述板件的两端分别与两组所述型桩可拆卸连接，任意一组所述型桩均包括沿竖直方向依次首尾连接的若干构件，所述若干构件上均设置有若干供锚索穿过的预留孔，任意相邻两组构件之间设置有止水结构与供两组所述构件连接的插接结构。
8.进一步的，所述若干构件包括设置于最底端的底部构件、设置于最顶端的顶部构件、以及设置于所述底部构件与所述顶部构件之间的若干中间构件；
9.所述插接结构包括设置于所述底部构件与中间构件顶端的榫眼、以及设置于所述顶部构件与中间构件的底端的榫头，所述榫头与所述榫眼的形状相适配，并容纳于所述榫眼内。
10.进一步的，所述止水结构包括沿环向设置于所述底部构件与中间构件顶端的上止水槽、以及沿环向设置于所述顶部构件与中间构件的底端的下止水槽，所述上止水槽与所述下止水槽的形状相适配，以在二者之间容纳止水圈。
11.进一步的，所述构件的靠近相邻两组所述型桩的两端均沿竖直方向设置有呈凸字型结构设置的卡接槽，所述卡接槽贯穿所述构件的上下两端，所述板件的两端设置有容纳于所述卡接槽内的卡接凸起，所述卡接凸起与所述卡接槽的形状相适配。
12.进一步的，所述型桩包括呈方型结构设置的方型型桩、以及呈l型结构设置的l型型桩，所述方型型桩用于连接彼此平行设置的两组所述板件，所述l 型型桩用于连接彼此垂直设置的两组所述板件。
13.进一步的，所述方型型桩包括沿竖直方向设置的若干方型构件，所述l型型桩包括沿竖直方向设置的若干l型构件。
14.进一步的，设置于所述方型构件上的所述榫眼设置为一组，并位于其中心位置处；设置于所述l型构件上的所述榫眼设置为三组，并呈l型分布。
15.进一步的，所述预留孔沿竖直方向设置，并贯穿所述构件的上下两端；所述方型构件上沿环向设置有四组所述预留孔，所述l型构件上沿环向设置有七组所述预留孔。
16.进一步的，相邻两组所述型桩之间的间距为4～8m，所述板件的厚度为 20～40cm。
17.一种装配式深基坑支护低碳桩板的施工方法，采用所述的装配式深基坑支护低碳桩板结构，包括以下步骤：
18.s1、按照设计图纸预制构件，并选取满足强度参数的锚索；
19.s2、按照施工放样、泥浆制备、机械或人工成功及清孔进行施工；
20.s3、将锚索与底部构件拼接，并依次将各个中间构件拼接，随后将顶部构件拼接，拼接完成后对锚索施加预应力；
21.s4、开挖挡土板槽壁并对其进行清理，清理后插入板件；
22.s5、对桩板结构的支挡效果与止水效果进行检测。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.1.本发明的装配式深基坑支护低碳桩板结构及其施工方法，通过将型桩由若干预制构件拼接而成，并在相邻两组型桩之间插接板件，且型桩包括用于直线段施工的方型型桩与用于转角处施工的l型型桩，能够适用于受限地段的基坑支护，也可用于对于变形要求高的地段，布置灵活，可根据既有建筑物的影响范围，增加或减少桩之间的距离。
25.2.本发明的装配式深基坑支护低碳桩板结构及其施工方法，通过在各个构件上沿环向设置有多组预留孔，以便于各个构件拼接时均与锚索连接，且挡土板两端通过插接结构与型桩拼接，增大了桩的刚度，减少了板的厚度，可较强的增大支护结构的刚度，减少周边建筑物的变形和沉降，提高支挡效率。
26.3.本发明的装配式深基坑支护低碳桩板结构及其施工方法，通过采用现场预制块组装施工的方式，整体施工速度快，可减少基坑围护结构的施工周期，减少基坑的暴露时间，增加基坑的安全性。
27.4.本发明的装配式深基坑支护低碳桩板结构及其施工方法，通过将预制构件在工厂进行预制，减少施工现场废气、废液、以及弃土量，实现了一种绿色且节能的结构，具有很高的经济、社会、环境价值，推广前景广阔。
附图说明
28.图1是本发明的装配式深基坑支护低碳桩板结构的结构示意图；
29.图2是本发明的装配式深基坑支护低碳桩板结构的型桩的结构示意图；
30.图3是本发明的装配式深基坑支护低碳桩板结构的中间构件的结构示意图；
31.图4是本发明的装配式深基坑支护低碳桩板结构的中间构件的仰视结构示意图；
32.图5是本发明的装配式深基坑支护低碳桩板结构的连接示意图；
33.附图中各部件的标记如下：10、型桩；11、顶部构件；12、中间构件；121、榫眼；122、上止水槽；123、预留孔；124、卡接槽；125、榫头；126、下止水槽；13、底部构件；20、板件。
具体实施方式
34.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
35.在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
36.另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
37.实施例
38.如图1至图2所示，一种装配式深基坑支护低碳桩板结构100，包括沿横向或纵向等间距依次设置的若干型桩10、以及沿竖直方向设置于任意相邻两组型桩10之间的板件20。板件20的两端分别与两组型桩10可拆卸连接，从而将型桩10与板件20分开施工，大大缩短了施工周期，且板件20与型桩10的装配式结构，不仅可以单独使用，也可以与常规地连墙组合使用，施工灵活，可适用于不同应用条件的地段。此外，任意一组型桩10均包括沿竖直方向依次首尾连接的若干构件，若干构件上均设置有若干供锚索穿过的预留孔123，以将各个构件连接，确保型桩10的整体刚度，且任意相邻两组构件之间设置有止水结构与供两组构件连接的插接结构。止水结构能够防止相邻两个构件之间渗水，插接结构便于各个构件快速对位后拼接，且连接稳固性好。
39.如此设置，通过将型桩10由若干预制构件拼接而成，并在相邻两组型桩10 之间插接板件20，且型桩10包括用于直线段施工的方型型桩与用于转角处施工的l型型桩，能够适用于受限地段的基坑支护，也可用于对于变形要求高的地段，布置灵活，可根据既有建筑物的影响范围，增加或减少桩之间的距离。
40.如图2至图4所示，在一些实施例中，若干构件包括设置于最底端的底部构件13、设置于最顶端的顶部构件11、以及设置于底部构件13与顶部构件11 之间的若干中间构件12。底部构件13、顶部构件11以及中间构件12的截面形状及尺寸相同，以确保三者拼接而成的型桩10整体呈方型结构，确保型桩10 的刚度及强度。
41.插接结构包括设置于底部构件13与中间构件12顶端的榫眼121、以及设置于顶部构件11与中间构件12的底端的榫头125，榫头125与榫眼121的形状相适配，并容纳于榫眼
121内。特别的，榫头125的高度与榫眼121的深度相同，以确保彼此拼接的上下两个构件的端面紧接。榫头125与榫眼121构成的插接结构，能够快速将各个构件对位拼接，提高施工效率。
42.如图3至图4所示，在一些实施例中，止水结构包括沿环向设置于底部构件13与中间构件12顶端的上止水槽122、以及沿环向设置于顶部构件11与中间构件12的底端的下止水槽126。上止水槽122与下止水槽126的形状相适配，以在二者之间容纳止水圈，当两组构件拼接时，其连接端的上止水槽122与下止水槽126对位后将止水圈压紧，以实现两组构件连接处的密封，防止渗水。止水圈优选为橡胶密封圈。
43.如图3至图4所示，在一些实施例中，构件的靠近相邻两组型桩10的两端均沿竖直方向设置有呈凸字型结构设置的卡接槽124，卡接槽124的内端为大端，其外端为小端。卡接槽124贯穿构件的上下两端，以便于板件20完全穿过构件，板件20的两端设置有容纳于卡接槽124内的卡接凸起，卡接凸起与卡接槽124 的形状相适配，以实现板件20与构件的快速插接，且拆装方便。
44.板件20与构件的装配式设计，使得两组型桩10之间的跨度可调范围大，使用灵活。优选地，相邻两组型桩10之间的间距为4～8m，板件20的厚度为 20～40cm。板件20较薄，其厚度远远小于构件的厚度，能够将挡土压力传递给型桩10，且便于板件20进行止水。挡土板两端通过插接结构与型桩10拼接，增大了桩的刚度，减少了板的厚度，可较强的增大支护结构的刚度，减少周边建筑物的变形和沉降，提高支挡效率。
45.如图5所示，并参阅图3至图4，在一些实施例中，型桩10包括呈方型结构设置的方型型桩、以及呈l型结构设置的l型型桩。方型型桩用于直线段施工，以连接彼此平行设置的两组板件20，l型型桩用于转角处施工，以连接彼此垂直设置的两组板件20。
46.方型型桩包括沿竖直方向设置的若干方型构件，l型型桩包括沿竖直方向设置的若干l型构件。由于型桩10包括两种结构，不同型桩10的构件上的插接结构、预留孔123、止水槽以及卡接槽124均做出本技术保护范围内的适应性调整。
47.具体来讲，设置于方型构件上的榫眼121设置为一组，并位于其中心位置处，榫头125的位置同样设置于方型构件的中心位置处，保证方型构件连接时的稳固性。设置于l型构件上的榫眼121设置为三组，并呈l型分布，以与l 型构件的形状相适配，确保连接的稳固性。同时，l型构件上设置的榫头125 与榫眼121做出适应性设置，均设置为三组且位置相互对应。
48.预留孔123沿竖直方向设置，并贯穿构件的上下两端，以通过锚索将各个构件彼此连接。方型构件上沿环向设置有四组预留孔123，并分别位于其四个边角处。l型构件上沿环向设置有七组预留孔123。
49.设置于方型构件上的两组卡接槽124对称设置于方型构件的两端。设置于l 型构件上的两组卡接槽124彼此垂直设置，并分别位于l型构件的两组短边处。
50.此外，设置于方型构件与l型构件上的上止水圈与下止水圈的形状均与各自对应的构件的形状相适配，且设置于预留孔123的外圈。
51.一种装配式深基坑支护低碳桩板的施工方法，采用的装配式深基坑支护低碳桩板结构，包括以下步骤：
52.s1、按照设计图纸进行工厂预制构件，并选取满足强度参数的锚索。
53.在本步骤中，通过将预制构件在工厂进行预制，减少施工现场废气、废液、以及弃土量，实现了一种绿色且节能的结构，具有很高的经济、社会、环境价值，推广前景广阔。此外，止水圈与各个构件在工厂一体成型设置。
54.s2、按照施工放样、泥浆制备、机械或人工成功及清孔进行施工。
55.在本步骤中，通过采用现场预制块组装施工的方式，整体施工速度快，可减少基坑围护结构的施工周期，减少基坑的暴露时间，增加基坑的安全性。
56.s3、将锚索与底部构件13拼接，并依次将各个中间构件12拼接，随后将顶部构件11拼接，拼接完成后对锚索施加预应力。
57.在本步骤中，在对型桩10进行拼装时，先对l型型桩10进行拼接，再对方型型桩10进行拼接。
58.s4、开挖挡土板槽壁并对其进行清理，清理后插入板件20。
59.s5、对桩板结构的支挡效果与止水效果进行检测。
60.以上所述仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。