[實用新型]充氣柱隔離樁結構

有效

• 申請號: 201822082761.2
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN209555995U
• 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

本實用新型涉及充氣柱隔離樁結構，包括充氣柱、自動調壓系統和空壓機；充氣柱的內部為鋼芯管，鋼芯管上設有氣壓管，鋼芯管外側套有高壓橡皮氣囊，氣壓管連接高壓橡皮氣囊，高壓橡皮氣囊外側裝有土壓力計；氣壓管通過氣動快插接頭連接出氣管；出氣管通向自動調壓系統，自動調壓系統內設有氣壓傳感器、多通道顯示儀表、壓力調控器和壓力閥；多通道顯示儀表連接壓力調控器，壓力閥連接進氣管，進氣管通向空壓機；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。本實用新型的有益效果是：本實用新型采用的充氣柱隔離柱代替傳統的剛性隔離柱，可以減少水泥的使用，更加經濟，并且充氣柱可以循環利用，節約了施工成本。

技術領域

本實用新型涉及一種隔離樁結構，尤其涉及通過充氣柱形成隔離樁來控制基坑開挖引起的周邊土體位移的隔離樁結構。

背景技術

隨著地下空間的大量開發，大型基坑工程越來越多，并出現大量鄰近構筑物的大型基坑。基坑開挖對周圍環境的影響不僅體現在對坑外地表變形的影響，更體現在坑外地表以下一定深度范圍內的土體因卸荷作用產生的整體位移與形變，從而間接影響周圍構筑物的安全。

當深基坑開挖引起的環境效應控制不當時，會引起坑外隧道產生過大變形，影響其正常使用，甚至造成隧道破壞。已有不少鄰近既有隧道施工基坑導致隧道產生過量位移、變形、隧道管片損壞的工程實例。例如，臺北某深基坑設計深度為21.1m，與相鄰捷運隧道上行線最小間距僅12m。施工過程中，靠近隧道處圍護墻的最大水平位移達到54mm，進而引起相鄰隧道產生水平方向拉伸26mm、豎直方向壓縮45mm的劇烈變形，并導致部分隧道底板脫落，最終造成嚴重工程事故。廣州市一區間地鐵隧道鄰側進行深基坑施工，基坑與隧道邊緣之間距離達34.5m，但圍護結構設計采用排樁加錨桿的方式，錨桿端部距基坑最近僅為9.7m。基坑開挖過程中，受錨桿的牽引作用，土體側向卸荷，導致隧道拱腰部處產生66mm的拉伸變形，并造成隧道管片大量開裂、掉塊等。由此可見，若基坑工程設計和施工不當，將引起鄰近隧道產生嚴重變形，威脅結構安全，甚至釀成工程事故，因此需要開展基坑外圍的保護措施，來阻止深層土體的位移，保護地下構筑物的安全。

傳統的基坑外圍保護有隔離樁法、隔斷墻法和注漿加固法等。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。此外，隔離樁也被廣泛應用于基坑圍護結構中，以減少基坑施工過程中對周邊建構筑物的影響。隨著施工技術的發展，隔離樁越來越多地被應用在與基坑相鄰環境的保護上，且形式也更加豐富，通常可以采用鉆孔灌注樁、地下連續墻、鋼板樁、樹根樁、深層攪拌樁、注漿體等構成墻體。隔斷墻法與隔離樁性質相同，只是其造價更加高昂，并且施工工藝更復雜。當地下構筑物離基坑較近時，由于上述兩種施工工藝的擾動較大，不宜采用。那么就會用到注漿加固法，但是注漿加固法不可控因素太多。因為目前為止我們還不能準確判定漿液在土體里面的走向與相應的加固區域，只能盲目的注漿起到阻止地下構筑的位移的作用，但效果并不理想，甚至壓力控制不當可能其到反作用。因此目前亟需一種更加環保、經濟且高效的保護措施。

現有研究表明，傳統的剛性隔離樁保護應用中，地表淺層附近土體的水平位移明顯減小，但地表以下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。

為了解決傳統的剛性隔離樁在周邊環境及建構筑物保護中存在的問題，提出一種新型的充氣柱隔離樁結構顯得尤為重要。

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，提供一種充氣柱隔離樁結構。