[发明专利]一种新型HSW工桩法基坑支护结构及其施工方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及土木工程中岩土工程的技术领域，尤其涉及H型钢与钢板桩组合桩结合的施工工艺的技术领域。

 

背景技术

钢板桩具有施工快捷，基坑施工结束后钢板桩可拔除，循环利用，经济性较好等特点。但由于钢板桩抗侧向度相对较小，变形较大。在周边环境要求较高和挖深较大的基坑工程中应该较少。

 H型钢是一种截面面积分配比较优化、强重比合理的经济断面高效型材。由于H型钢的各个部位均以直角排布，因此H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点，目前基坑工程中主要用于SMW工法桩中。H型钢本身没有锁扣，用于基坑工程仅能挡土，不能止水。

针对钢板桩和H型钢特点，东南大学在2012年4月9号申请了专利号为201220144932.X，发明名称为：《一种钢板桩与H型钢组合基坑支护结构》的专利申请。该工法融合了板桩和H型钢的优点，并克服了自身缺陷，为钢结构在深大基坑工程中的应用提供了解决方案。

 

发明内容

本发明目的是提供一种结构刚度大、绿色环保、可循环利用、工期短、造价低的新型HSW工桩法基坑支护结构及其施工方法。

一种新型HSW工桩法基坑支护结构（H型钢和钢板桩组合基坑支护结构,H Piles and Steel Sheet Piles Wall，简称HSW工法桩基坑支护结构），包括用于加固地表的碎石垫层，垂直于碎石垫层设置穿过碎石垫层的钢板桩，钢板桩的一侧布置垂直于碎石垫层的H型钢，H型钢上远离钢板桩的一侧依次布置用于控制H型钢定位精度的H型钢导梁、用于限制H型钢导梁移动的H型钢导桩。

基于本发明的新型HSW工桩法基坑支护结构的施工方法，包括如下步骤：

第一步：综合基坑工程规模、周边环境条件、水文地质条件，计算分析确定钢板桩、H型钢的型号、桩长、纵向位置、桩间距；

第二步：在地表表面铺设碎石垫层，根据设计轴线，在垂直与碎石垫层得表面平行安装两根用于限制钢板桩导梁移动的钢板桩导桩，两根钢板桩导桩安装两根用于控制钢板桩定位精度的钢板桩导梁；

第三步：采用履带吊结合液压振动锤、静压植桩机等方式在两根钢板桩导梁之间压入钢板桩；

第四步：移除钢板桩导桩、钢板桩导梁，在钢板桩的一侧安装H型钢导桩、H型钢导梁；

第五步：采用履带吊结合液压振动锤方式在钢板桩与H型钢导梁之间压入H型钢；

第六步：按基坑设计工况施工；

第七步：回填土，拔出钢板桩、H型钢。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比具有如下优点：本发明采用钢板桩和H型钢组合的结构，不仅保留了H型钢本身具有的抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点，同时也克服了H型钢本身没有锁扣，用于基坑工程仅能挡土，不能止水的问题，从而本发明在结构形式上和施工方法上取得了结构刚度大、绿色环保、可循环利用、工期短、造价低的优点。

 

附图说明

图1 是施工钢板桩3的平面图。

图2 是施工钢板桩3的剖面图。

图3是施工H型钢7的平面图。

图4 是施工H型钢7的剖面图。

 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：

如图3、图4所示，一种新型HSW工桩法基坑支护结构，包括用于加固地表的碎石垫层4，垂直于碎石垫层4设置穿过碎石垫层4的钢板桩3，钢板桩3的一侧布置垂直于碎石垫层4的H型钢7，H型钢7上远离钢板桩3的一侧依次布置用于控制H型钢7定位精度的H型钢导梁6、用于限制H型钢导梁6移动的H型钢导桩5。

如图1、图2、图3、图4所示，基于本发明的新型HSW工桩法基坑支护结构的施工方法，包括如下步骤：

第一步：综合基坑工程规模、周边环境条件、水文地质条件，计算分析确定钢板桩3、H型钢7的型号、桩长、纵向位置、桩间距；

第二步：在地表表面铺设碎石垫层4，根据设计轴线，在垂直与碎石垫层4得表面平行安装两根用于限制钢板桩导梁2移动的钢板桩导桩1，两根钢板桩导桩1安装两根用于控制钢板桩3定位精度的钢板桩导梁2；

第三步：采用履带吊结合液压振动锤、静压植桩机等方式在两根钢板桩导梁2之间压入钢板桩3；

第四步：移除钢板桩导桩1、钢板桩导梁2，在钢板桩3的一侧安装H型钢导桩5、H型钢导梁6；