[發明專利]一種組合鋼結構支護樁及施工方法

在審

• 申請號: 201710758304.8
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107326896A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 趙升峰;陳祉陽;章新;儲征偉;黃廣龍
• 申請（專利權）人: 南京市測繪勘察研究院股份有限公司
• 主分類號: E02D5/04
• 分類號: E02D5/04;E02D5/06;E02D17/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及建筑施工領域，具體為一種適用于小型地下車庫基坑支護、地下消防水池基坑支護、橋基圍堰、防洪截流和綜合管廊開挖支護等臨時性建筑或部分永久建筑，尤其適用于工期緊、造價低，且變形控制要求高的基坑工程的組合鋼結構支護樁及施工方法。

背景技術

近年來，隨著我國地下建筑建設蓬勃發展，地下空間的開發與利用日益興隆。隨著土地價格的不斷上漲，地下空間的利用越發的迫切，因此，規劃的地下建筑緊貼用地紅線；規劃的市政綜合管廊地處城市主干道下，用于開挖時基坑支護的范圍越來越小，常規的支護樁加止水樁占地寬度至少需要2.0m，加上施工機械的操作空間，則占地范圍不小于5.0m，這樣勢必降低土地的利用率，經濟性差。對于小型地下室或綜合管廊，采用傳統灌注樁或SMW工法，不僅工期長，造價高，且污染環境。因此，基坑工程中迫切需求一種既能滿足止水，又能滿足擋土，且占地范圍小，造價較低的支護結構和施工方法。

專利申請號為CN201220144855.8 的發明專利申請公開了一種雙排鋼板樁與H型鋼組合基坑支護結構。包括用于基坑止水的前排鋼板樁、用于基坑擋土的H型鋼、用于輔助止水和擋土的后排鋼板樁、扣件。H型鋼由兩塊平行布置的本體和將本體連接在一起的連接件組成，本體上沿長度方向的外側分別布置前排鋼板樁、后排鋼板樁之間設置扣件。本發明雖實現了結構剛度大、兼有擋土止水功能、可循環利用、適用于開挖深度較深基坑的目的，但仍存在如下不足：（1）雙排鋼板樁施工后，占地范圍過大，使土地有效利用率低；（2）H型鋼設置在兩排鋼板樁中間通過扣件連接，施工難度較大。鋼板樁打樁過程兩排樁位置必須等間距施工，且不得發生少許偏位，否則H型鋼無法插入兩側的鋼板樁內。

專利申請號為CN201610481147.6 的發明專利申請公開了一種工字型復合鋼板樁，包括拉森鋼板樁和工字鋼。工字鋼的一側翼緣連接在拉森鋼板樁凹面的腹板上。本發明雖具有可快速施工和止水效果好的優點，又具有抗變形能力好的優點，但仍存在如下不足：（1）工字鋼連接在拉森鋼板樁腹部，增加了鋼板樁的腹部剛度，但拉森鋼板樁扣件接口剛度并未增加，則該支護結構薄弱環節并未解決；（2）一排鋼板樁，只能形成一道止水作用，基坑開挖后，滲漏水情況較嚴重。

因此，改進現有的剛結構支護樁，使其結構簡單、節約建筑用地，且止水效果好的支護樁，已經是一個值得研究的問題。

發明內容

為了克服上述現有技術中的不足，本發明提供了一種結構簡單、節約建筑用地，且止水效果好的，特別適用于中小地下停車庫，能在場地狹小的施工環境中進行操作的組合鋼結構支護樁及其施工方法。

本發明的目的是這樣實現的：

一種組合鋼結構支護樁，包括帶直角邊異型空腹鋼樁2、H型鋼樁1和U型鋼樁3；所述帶直角邊異型空腹鋼樁2在其2個垂直端各設有2個懸臂，懸臂的末端設置有用于連接的帶直角異型空腹鋼樁懸臂圓球5，其4個直角圍成的空間為上下貫通的帶直角異型空腹鋼樁空腹6；所述H型鋼樁1的兩翼分別設置2個3/4圓弧的H型鋼樁圓弧卡扣4；所述U型鋼樁3的兩端分別設置為U型鋼樁兩端圓球7；所述帶直角邊異型空腹鋼樁2通過樁邊懸臂末端的帶直角異型空腹鋼樁懸臂圓球5與H型鋼樁1連接；所述U型鋼樁3通過兩端U型鋼樁兩端圓球7與H型鋼樁1連接；

所述的H型鋼樁1的截面寬高比為0.45～0.6，根據工程設計確認采用的H型鋼樁的截面大小；

所述的H型鋼樁的兩翼設置的3/4圓弧的H型鋼樁圓弧卡扣4中圓弧直徑為30～50mm，具體尺寸根據H型鋼樁截面大小確定，H型鋼樁截面越大，圓弧直徑越大；

所述的帶直角邊異型空腹鋼樁2的有效邊長與H型鋼樁寬度相同，方便連接；

所述的帶直角邊異型空腹鋼樁2的垂直端懸臂末端設置的帶直角異型空腹鋼樁懸臂圓球5的直徑小于H型鋼樁圓弧卡扣直徑10mm；

所述U型鋼樁3的高度小于H型鋼樁1寬度的0.4倍；

所述U型鋼樁3兩端設置的U型鋼樁兩端圓球7的直徑小于H型鋼樁圓弧卡扣4直徑10mm；

一種組合鋼結構支護樁的施工方法，包括以下步驟：（一）、是H型鋼樁1、帶直角邊異型空腹鋼樁2和U型鋼樁3，三者均由設計根據工程規模和地質條件計算確定具體的截面尺寸和截面材料厚度和等級，然后由工廠制作好再運輸至現場或現場制作；（二）、是根據地質情況采用整體、局部或單根壓沉；當地質等其他因素限制無法整體壓沉時，可單根或局部壓沉至預定標高；（三）是基坑土方開挖，以及后續的鋼圍檁10、圍檁支架和鋼支撐8施工。