[发明专利]一种组合异形钢板劲芯水泥土基坑围护结构及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种组合异形钢板劲芯水泥土基坑围护结构及施工方法，属于基坑工程领域，适用于建筑工程、道路工程、提防工程中的基坑支护处理。

背景技术

基坑支护是为了使基坑周边环境的安全及地下结构施工得以保证，对周边环境及基坑侧壁采用的加固、支挡与保护措施。在当前土木工程建设过程中，基坑工程的规模和深度也越来越大，基坑支护的安全性和实用性受到一定挑战。因此，在进行基坑设计时，既要考虑邻近建筑物对基坑安全的影响，又要考虑基坑开挖对建筑物的影响，还要考虑基坑支护的费用问题。

在现今的基坑围护结构中，按照土体的力学特性，常划分为两个类别分别是支护结构受力形式和土体内部受力形式，其中支护结构受力的围护形式较为常见，主要包括重力式围护结构、悬臂式围护结构、内撑式围护结构。

目前在工程中用的较多的重力式围护结构是水泥土重力式围护结构，一般采用深层搅拌桩形成，有时候也采用高压喷射注浆法，水泥土与天然土一起形成该种结构支挡周围土体。重力式围护结构的造价低、施工方便、成桩止水效果好，施工速度快，但是其基坑基坑围护结构属柔性维护，抗弯性能较差、变形大，不适合深基坑工程。

悬臂式围护结构常采用钢板桩、钢筋混凝土排桩墙、地下连续墙、钢板桩等形式，围护结构依靠足够的入土深度以及结构的抗弯能力来维持整体稳定和结构的安全。该结构的支护深度有限，而且结构对开挖深度非常敏感，易产生较大的变形，一般适用于开挖深度较浅且土质较好的基坑工程。

内撑式围护结构由内撑体系和围护结构两部分构成，前者主要采用水平支撑和斜支撑，主要承受挡墙结构所传递的水、土压力的结构体系,内撑常采用钢筋混凝土支撑、钢管支撑等；后者包括钢筋混凝土桩墙和地下连续墙等。内撑式围护结构在一定的工程条件下可取得较好的支护效果，但其施工速度较慢，而且作为临时支护结构其造价较高，当基坑跨度较大时其适用性常受到影响。

在深基坑支护工程中，还有喷锚支护施工技术、预应力锚索加排桩支护技术、地下连续墙支护技术等支护形式，主要通过施加水平张拉力提高土体的稳定性，其施工工期较长，施工组织较为复杂，而且支护体的作用于张拉力的大小和锚固深度密切相关。

目前，已有砼芯水泥土复合桩支护形式，通过在水泥土搅拌桩中插入钢筋混凝土预制小方桩，形成一种新的复合桩体，兼有受力和止水的双重作用，但当开挖深度较大时，桩体的抗弯、抗扭性能常难满足要求。

综上所述，虽然现有支护结构形式在适宜的工程条件下取得了较好的加固效果，但尚存需完善之处，如重力式支护结构的抗弯性能较差，悬臂式围护结构的绕曲变形较大，内撑式围护结构难以重复利用，预应力锚索加排桩支护的费用过高，砼芯水泥土复合桩的抗弯、抗扭性能难以保证等等。鉴于此，根据目前工程的实际需要和技术条件，亟需发明一种承载能力高、施工方便、造价低、环境影响小的新型基坑围护结构。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种具有抗弯性能好、承载能力高、施工方便快速、工程造价低、环境影响小的组合异形钢板劲芯水泥土基坑围护结构及其施工方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种组合异形钢板劲芯水泥土基坑围护结构，其特征在于：所述结构包括组合异形钢板和水泥土搅拌桩；所述的组合异形钢板包括3块竖向钢板、组合连接件、钢绞线，3块竖向钢板组合成Y形；组合连接件上设有第一钢绞线穿过孔和插槽；竖向钢板上下两端通过插槽与分别与两个组合连接件连接；钢绞线穿过第一钢绞线穿过孔，并使上下两个组合连接件夹紧竖向钢板；组合异形钢板与水泥土搅拌桩配合，组合异形钢板组合完成后，组合异形钢板植入水泥土搅拌桩中，待基坑施工结束后，先解除组合连接件和钢绞线对竖向钢板的约束，再分别拔出竖向钢板和钢绞线。

本发明所述组合异形钢板中相邻两块竖向钢板间的夹角为120°；在所述竖向钢板的两端设置有限位连接插口，在所述竖向钢板上端部设有用于竖向钢板提升的第二钢绞线穿过孔。

本发明所述的第二钢绞线穿过孔为2～4个。

本发明所述组合连接件包括圆形钢板和限位钢板，圆形钢板和限位钢板固定；限位钢板内设有与竖向钢板两端的限位连接插口相对应的凸榫；在圆形钢板上设有所述第一钢绞线穿过孔。

本发明所述组合连接件包括1块圆形钢板和3组限位钢板，每组限位钢板包括两块限位钢板，每组限位钢板的两块钢板间的距离较竖向钢板的厚度大2～5mm，每组两块钢板间形成所述的插槽。

本发明所述的第一钢绞线穿过孔为3～6个。