利用钢板桩和混凝土预制桩的基坑支护结构及其支护方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111287193A(43)申请公布日2020.06.16(21)申请号202010102556.7(22)申请日2020.02.19(71)申请人天津大学地址300350天津市津南区海河教育园雅观路135号天津大学北洋园校区(72)发明人周海祚郑刚王恩钰郭知一何晓佩(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人李丽萍(51)Int.Cl.E02D17/04(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称利用钢板桩和混凝土预制桩的基坑支护结构及其支护方法(57)摘要本发明公开了一种利用钢板桩和混凝土预制桩的基坑支护结构，包括支护排桩，支护排桩包括冠梁和多个间隔布置插入土体的支护桩，每个支护桩包括桩体，桩体的位于插入土体的一端为桩尖，另一端为桩尾；所有支护桩的桩尾均与冠梁固定；支护桩由间隔交替布置的钢板桩和混凝土预制桩构成，在相邻的两个混凝土预制桩之间布置1-2个钢板桩，钢板桩与重力方向的夹角为α；混凝土预制桩与重力方向的夹角为β，0°≥α≥30°，0°≥β≥30°，α和β不同时为0°，从而使支护桩和冠梁形成刚架，改善了支撑效果，增加基坑的开挖深度。钢板桩在基础施工完成、回填后可拔出，土层中留有部分混凝土预制桩，在节约资源的同时较好地控制基坑后侧土体的位移。CN111287193ACN111287193A权利要求书1/2页1.一种利用钢板桩和混凝土预制桩的基坑支护结构，包括支护排桩，所述支护排桩包括冠梁和多个间隔布置插入土体的支护桩，每个支护桩包括桩体，所述桩体的位于插入土体的一端为桩尖，另一端为桩尾；所有支护桩的桩尾均与冠梁固定；其特征在于：所述支护桩由间隔交替布置的钢板桩和混凝土预制桩构成，在相邻的两个混凝土预制桩之间布置1-2个钢板桩，所述钢板桩与重力方向的夹角为α；所述混凝土预制桩与重力方向的夹角为β，0°≥α≥30°，0°≥β≥30°，α和β不同时为0°。2.根据权利要求1所述的利用钢板桩和混凝土预制桩的基坑支护结构，其特征在于，15°≥α≥20°，15°≥β≥20°。3.根据权利要求1或2所述的利用钢板桩和混凝土预制桩的基坑支护结构，其特征在于，夹角α和夹角β的关系有以下情形之一：1)α＞0°，β＞0°，且α＝β，所述钢板桩和混凝土预制桩均向基坑内侧倾斜；2)α＞0°，β＞0°，且α不等于β，所述钢板桩和混凝土预制桩均向基坑内侧倾斜；3)α＝0°，β＞0°，所述混凝土预制桩向基坑内侧倾斜；4)α＞0°，β＝0°，所述钢板桩向基坑内侧倾斜。4.根据权利要求1或2所述的利用钢板桩和混凝土预制桩的基坑支护结构，其特征在于，所述支护桩沿待挖基坑边沿方向的长度为L，所述支护桩沿待挖基坑边沿方向的桩间距为H，L＝2～2.5H。5.根据权利要求1或2所述的利用钢板桩和混凝土预制桩的基坑支护结构，其特征在于，所述冠梁的横截面是边长为A的方形，A＞0.6L。6.根据权利要求1或2所述的利用钢板桩和混凝土预制桩的基坑支护结构，其特征在于，所述冠梁的横截面是矩形，该矩形的长边为B、短边为C，短边C的走向与重力方向重合，B＞0.6L。7.一种如权利要求1所述的利用钢板桩和混凝土预制桩的基坑支护结构的基坑支护方法，其特征在于，步骤如下：步骤一、根据场地条件和计算分析，确定钢板桩和预制桩混凝土桩的倾斜角度α及β，并对桩长、桩间距、桩的尺寸与桩身强度进行选择；步骤二、开挖沟槽；步骤三、排桩的施工，包括：1)对于钢板桩，在打入前将其桩尖处的凹槽口封闭，锁口处涂以黄油或其它油脂；2)测量定位放线：放出钢板桩围护的轴线，并间隔的设置导向桩，导向桩直接使用钢板桩充当，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线；3)准备桩帽及送桩：打桩机吊起支护桩，人工扶正就位，定位误差<20mm，按照步骤一确定的倾斜角度对支护桩桩体进行控制；根据步骤一确定的倾斜角度并结合下返深度及设备高度分别计算桩位线、入土线及对位线；桩位复核无误后，利用斜桩静压机顺序施工；在打桩过程中，用两台经纬仪监测并控制以保证支护桩的倾斜角度；4)压桩：单桩逐根连续施打，每次下压桩深入土中为1.5～2.0m，然后松夹、上升；再压，再夹；如此反复进行，将一节桩压下；当一节桩压至距地面80～100cm时，进行接桩或放入送桩器，将桩压至设计标高；在打设第一根钢板桩和第二根钢板桩及打设第一根混凝土预制桩和第二根混凝土预2CN111287193A权利要求书2/2页制桩过程中，每打入1m测量一次位置和方向，以便起到导向样板作用；对于钢板桩打至预定深度后立即用钢筋或钢板与围檩支架电焊作临时固定；桩底深度为基坑开挖深度的2～2.5倍；采用跳桩施工方法，按照沿待挖基坑边沿方向每连续布置1～