[實用新型]定向隔離深層土體位移高壓氣柱樁

有效

• 申請號: 201822082760.8
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN209555994U
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 劉干斌;鄭明飛;葉俊能;周曄;熊勇林;黃強
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: E02D31/08
• 分類號: E02D31/08;E02D1/08
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本實用新型涉及定向隔離深層土體位移高壓氣柱樁，包括高壓氣柱、系統操作盒和空壓機；高壓氣柱包括A側高壓氣囊、B側高壓氣囊、中間隔板和連接盤；高壓氣柱上下端設有連接盤，每節高壓氣柱通過連接盤連接；A側高壓氣囊與B側高壓氣囊結構相同，兩者由中間隔板隔開；高壓氣囊外側裝有土壓力傳感器，A側高壓氣囊內部裝有位移計；中間隔板內設有管路通道，高壓氣囊內的充氣管通過氣管口進入到管路通道，上端的連接盤頂部設有氣管接頭。本實用新型的有益效果是：本實用新型采用在高壓氣囊提供壓力與位移，能通過自動化系統實時消除基坑開挖引起的深層土體位移；本實用新型裝置可以重復使用，相對比較經濟和環保，同時不會影響基坑正常施工。

技術領域

本實用新型涉及一種定向隔離深層土體位移高壓氣柱樁，屬于基坑外圍環境保護領域。

背景技術

隨著城市化的進程，城市地下工程也越來越多，加之城市用地緊張，基坑周邊的環境條件變得越來越復雜，并且基坑對周邊環境所產生影響的變形控制標準也日益嚴格?，F在所采用的被動區的控制技術一般包括基坑內土體加固、基坑分區段開挖、增大圍護結構剛度等措施。然而這些措施會顯著增加成本，延長工期，同時缺乏靈活性，對變形控制要求高的情況難以滿足，并且不能動態控制基坑開挖引起的變形。在主動區設置隔離樁也能在一定程度上減小坑外土體位移，但是不能滿足微小變形的控制要求。

國內外學者從隔離樁設計的理念出發，根據概念設計的原則，提出隔離樁的設計的實用計算方法、有效控制措施及施工中應注意的問題，認為隔離樁的正確設置可以降低工程質量問題的發生，并認為隔離樁不宜采用沉管振拔樁形式。隔離樁已在地鐵工程、基坑工程及地基處理工程中廣泛應用，其中有些工程較為成功，有些工程則并未取得理想的效果。隔離樁作為一種有效的保護措施已經在地鐵深基坑工程中得到比較廣泛的應用，但是目前對其作用原理仍缺乏系統的理論研究和規律性的認識。在隔離樁發揮隔離作用時，雖說土體運動是因，但是它卻受到樁的形狀、數量和布置的制約，因而必須將樁一士體系當作整體來考慮。所以，對于隔離樁來說，研究樁、土之間的相互作用就顯得格外重要?，F有的研究要么關注開挖過程樁的力學特性，要么關注隔離樁工程中的變形，而沒有同時對其受力作用機理系統研究。實際上，對于隔離樁工程而言，變形控制應放在第一位，而樁的力學特性也非常重要，可為樁體的優化設計提供評判依據。

盡管，傳統的隔離樁是一種能夠將臨近工程活動各自產生的地基應力隔離開來的樁基礎構件，使其不相重疊和相互影響，在實踐中己證實為一種行之有效有變形控制法。在軟粘性地基條件下，為了消除新建建筑對相鄰老舊建筑地基不均勻沉降的影響，采用隔離樁技術是一種可靠的技術措施。但是對一定深度范圍內的土體，其水平位移在有隔離樁情況下反而增大，此為隔離樁對這部分土體存在水平向“牽引作用”。若基坑外存在既有地下隧道且隧道恰好處于此范圍內，隧道水平位移可因隔離樁的“牽引作用”反而可能比無隔離樁時增大，隔離樁對控制隧道變形反而不利。針對傳統隔離樁法的不足，提出了一種定向隔離深層土體位移高壓氣柱樁。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術中的不足，提供一種定向隔離深層土體位移高壓氣柱樁。

這種定向隔離深層土體位移高壓氣柱樁，包括高壓氣柱、系統操作盒和空壓機。高壓氣柱包括A側高壓氣囊、B側高壓氣囊、中間隔板和連接盤。高壓氣柱上下端設有連接盤，每節高壓氣柱通過連接盤連接。A側高壓氣囊與B側高壓氣囊結構相同，兩者由中間隔板隔開。高壓氣囊外側裝有土壓力傳感器，A側高壓氣囊內部裝有位移計。中間隔板內設有管路通道，高壓氣囊內的充氣管通過氣管口進入到管路通道，上端的連接盤頂部設有氣管接頭。每節高壓氣柱通過出氣管連接自動化系統，自動化系統置于系統操作盒中。自動化系統包括壓力閥、壓力表、多通道顯示儀表、壓力調控器、位移接收儀和土壓接收儀。壓力閥連接空壓機，多通道顯示儀表連接壓力表、位移接收儀和土壓接收儀。壓力調控器包括變送器、直流電源、負載和電流表，壓力調控器通過直流電源供電，其值可由電流表顯示，由變送器實現不同負載的控制。