[實用新型]深水基坑圍護及止水的自鎖型圍護樁結構

有效

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• 申請日: 2011-11-27
• 公開（公告）號: CN202323958U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 王秉勇;楊文輝;張振龍;李科
• 申請（專利權）人: 中鐵西北科學研究院有限公司
• 主分類號: E02D17/02
• 分類號: E02D17/02;E02D5/18
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 田玉蘭

技術領域

本實用新型涉及基坑開挖工程技術領域，具體涉及一種深水基坑圍護及止水的自鎖型圍護樁結構。

背景技術

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施工，就類似于深水中深基坑的開挖，也是相當困難的施工環(huán)節(jié)。

盡管類似工程，如地鐵車站的開挖通常用圍護樁作為基坑支護。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行的，如果簡單套用地鐵車站的圍護結構，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際的地質條件，會造成一定的浪費。

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，設計一般不考慮圍護樁的自支撐作用，而是在基坑開挖過程中對圍護樁層層設置水平支撐，這些支撐又嚴重影響下部的繼續(xù)作業(yè)，同時止水效果不好。有些專門針對基坑圍護樁防水不好而設計的復合止水構造，在使用中施作復雜，仍不能完全達到理想的止水效果。而常用的鋼板樁支護結構，由于受基坑深度的影響以及基坑底基巖的限制難于實施，即使勉強施作也存在穩(wěn)定性不好的缺陷。另外，以上現(xiàn)有技術的施工現(xiàn)場需要特種設備支持，局限性較大。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種既安全經(jīng)濟、止水效果好，且施工現(xiàn)場簡單易行、無需特種設備的深水基坑圍護及止水的自鎖型圍護樁結構。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術方案為：

一種深水基坑圍護及止水的自鎖型圍護樁結構，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入基底基巖，其樁頂端設有鎖口圈梁，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定樁底端必須進入基底基巖以下1～1.5m。

本實用新型提供的上述深水基坑圍護及止水的自鎖型圍護樁結構，充分考慮了施工現(xiàn)場的具體特點，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)定的自鎖型圍護及止水體系，不但保證了支護的穩(wěn)定，而且達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)質量的同時，達到了節(jié)省造價的目的。其有益效果具體表現(xiàn)為：①結構計算簡單、明晰。②經(jīng)濟實用：施工設備和施工操作工藝簡單，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，比類似結構的地鐵車站基坑圍護造價減少約15～20%，速度提高23%。基坑深度大于10米時經(jīng)濟效果更為明顯。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體系，大大保證了坑內作業(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樁間的有效嵌套達到了充分封水的目的。即使施工中樁間嵌套沒有達到預期效果，在樁身混凝土的凝固過程中水泥還可對縫隙填充物（泥皮）產生改良效果，以提高其強度也能達到堵水目的。

附圖說明

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為自鎖型圍護樁結構的斷面圖。

具體實施方式

如圖1至圖3所示，本實用新型提供的深水基坑圍護及止水的自鎖型圍護樁結構，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的樁底端進入基底基巖4，其樁頂端設有鎖口圈梁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)定的自鎖型圍護及止水體系。

根據(jù)基坑設計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)地質斷面，鋼筋混凝土樁2和素混凝土樁1設定樁底端必須進入基底基巖4以下1～1.5m（基巖風化輕微者取小值），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體系，不需要增加其它支撐體系。