[发明专利]一种小空间下桥台桩基托换结构及使用方法

权利要求书

1.一种小空间下桥台桩基托换结构，其特征在于，包括钢片框架结构、反力砖墙推入装置和桩基托换结构三个部分组成；

所述钢片框架结构由钢片一(1)、钢片二(2)、钢片三(3)、钢片四(4)、上下面层螺丝孔(5)、上下面层切削开孔(6)、侧面预留土钉开孔(7)、一体式钢梁立柱(8)和土钉(9)组成；所述钢片框架结构由钢片一(1)、钢片二(2)、钢片三(3)、钢片四(4)开孔处理后依次焊接而成；所述一体式钢梁立柱(8)固定安装在所述上下面层螺丝孔(5)中；所述土钉(9)置于所述侧面预留土钉开孔(7)内；

所述反力砖墙推入装置包括钢板桩(10)、反力砖墙(11)、千斤顶(12)和工作井(13)；所述工作井(13)三面由所述钢板桩(10)打入河床指定位置，并挖出其中的土而形成；所述反力砖墙(11)砌在所述工作井(13)的左侧，所述千斤顶(12)安装在所述反力砖墙(11)上；所述桩基托换结构包括原有桩(14)、新建承台(15)、钢管静压桩(16)、小型拔桩设备(17)和小型压桩设备；所述新建承台(15)浇筑在所述钢片框架结构的底部，所述钢管静压桩(16)由新建承台(15)预留孔位通过所述小型压桩设备压入土层中，所述小型拔桩设备(17)和小型压桩设备固定安装在所述新建承台(15)上；

所述小型压桩设备由工字钢梁(18)、钢制门架结构(19)和千斤顶(12)组成；所述钢制门架结构底部固定在承台(15)上；所述工字钢梁在所述钢制门架结构(19)上沿竖直方向调节位置；所述千斤顶(12)安装在所述工字钢梁(18)和钢管静压桩(16)之间；

所述小型拔桩设备(17)由原有桩(14)、工字钢梁(18)和千斤顶(12)组成，所述工字钢梁(18)与所述原有桩(14)固定连接；所述千斤顶(12)分布在所述工字钢梁(18)两侧用于顶升所述工字钢梁(18)实现拔桩。

2.一种基于权利要求1所述的小空间下桥台桩基托换结构的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在所述反力砖墙(11)后的工作井(13)中放下所述钢片框架结构，利用安装在所述反力砖墙(11)上的若干个千斤顶(12)将所述钢片框架结构推入桥台下方；

2)所述上下面层切削开孔(6)是钢片框架结构推入土体过程中给原有桩(14)预留的位置，挖土过程中将所述钢片一(1)上的切削开孔(6)用钢片分数次焊接封上；

3)分数次开挖钢片框架结构内的土体，每当开挖到预留螺丝孔(5)位时安装一体式钢梁立柱(8)，开挖到最终面之后，对最终面土体进行喷锚加固；

4)所述钢片框架结构内的土体全部挖出后，底部浇筑新建承台(15)作为拔桩设备的反力基础安装小型拔桩设备(17)；

5)截断并拔出原有桩(14)之前，在新建承台(15)上压入钢管静压桩(16)，桩基托换体系强度成形后，再利用小型拔桩设备(17)进行拔桩；

6)拔桩完成后，在钢片框架结构和新建承台(15)之间的空间回填轻质填料。

3.一种基于权利要求1所述的小空间下桥台桩基托换结构的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在桥下的河流面上下游打下围堰，在指定河床面的位置上打入三面钢板桩(10)后，开挖一个工作井(13)；

步骤二：在钢板桩(10)相对钢片框架结构的一侧砌上反力砖墙(11)，并在反力砖墙(11)上安装若干千斤顶(12)，将上下面层切削开孔(6)位置对准两个原有桩(14)，将钢片框架结构推入土中；

步骤三：将钢片框架结构中的土体分数次取出，取到安装钢梁立柱(8)的位置时，将钢片一(1)的切削开孔(6)用若干钢片分数次焊接封上，同时侧面架设土钉(9)；

步骤四：在钢片框架结构底面浇筑新建承台(15)，新建承台(15)上预留钢管静压桩(16)的压桩孔位，并布置好施工平台；

步骤五：固定小型压桩设备，与原有桩(14)中心轴线对准定位，压入钢管静压桩(16)；

步骤六：压入全部钢管静压桩(16)之后，在原有桩(14)与新建承台(15)之间搭设临时支撑，之后将原有桩(14)截断，并利用小型拔桩设备(17)将原有桩(14)拔出；

步骤七：拔桩完成后在钢片框架结构的内部空间中回填轻质混合料，与钢片框架结构、新建承台(15)形成一个完整的受力体系，减少结构的变形。