[实用新型]明挖法地下管涵结构置换开挖部分土体的荷载补偿装置

说明书

本实用新型涉及一种明挖管涵施工时控制下部土体因受力状态改变而产生影响的装置，特别是一种明挖法地下管涵结构置换开挖部分土体的荷载补偿装置，包括有补偿桩，其垂直于开挖的基坑底面并位于管涵结构下方的土体中，补偿桩的上端部露出基坑底面，其结构要点在于，还包括有横向联络梁，其两端部各连接到一补偿桩的上端部，从而形成门字架构造，多个门字架构造并排纵向间隔布置，并将管涵下方土体中的构筑物含围在门字架内。本实用新型优点在于：从下覆土层的变形考虑，不仅满足抗拔、下压的受力要求，而且也可以达到基本无变形的目的，有效保障周边环境的安全。

技术领域

本实用新型涉及一种明挖管涵施工时控制下部土体因受力状态改变而产生影响的装置，特别是一种明挖法地下管涵结构置换开挖部分土体的荷载补偿装置。

背景技术

市政或者水利工程中常常需要修建内净空较大的管涵工程，由于管涵工程的内部空间是空的，管涵结构与其所置换的土体而言，常常存在重量差，即管涵结构的重量小于或者大于被置换部分土体的重量，此时对于下方的土体而言，是一个减载或超载的过程。然而现有技术中往往只考虑因下方土体减载的问题，采用抗拔PHC桩基础与管涵底部进行连接的方式实现抗拔的受力需求，而该现有技术存在的不足之处包括：1、进行抗拔设计时仅以管涵重量为对象进行考虑的，而并未考虑到管涵下部土体受力状态问题导致可能的下压和上拔的变形情况，如果存在管涵受下方土体受力变化而变形，单一的抗拔桩无法解决问题；2、现有的抗拔桩需与管涵结构的底板连接，或者共同浇筑，而如果开挖处未有管涵结构，则抗拔桩将失去作用。

发明内容

本实用新型的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种能够同时解决上拔和下压问题、有效保障周边环境安全的明挖法地下管涵结构置换开挖部分土体的荷载补偿装置。

本实用新型的目的是通过以下途径来实现的：

明挖法地下管涵结构置换开挖部分土体的荷载补偿装置，包括有补偿桩，其垂直于开挖的基坑底面并位于管涵结构下方的土体中，补偿桩的上端部露出基坑底面，其结构要点在于，还包括有横向联络梁，其两端部各连接到一补偿桩的上端部，从而形成门字架构造，多个门字架构造并排纵向间隔布置，并将管涵下方土体中的构筑物含围在门字架内。

这样，本实用新型从管涵的变形角度考虑，所述的门字架排列所构成的补偿装置为一种拉压一体化的受荷补偿桩，在横向联络梁的联系下，所述补偿桩既可以作为抗拔桩也可以作为竖向受压桩基础，实现即可受压也可抗拔，满足变形控制要求的同时，也满足荷载控制的要求，保证管涵结构施工前后，其垂直上下土层的受荷保持一致来实现荷载的补充，以达到限定管涵下方土体及其内部构筑物变形的目的，由此同时解决了上拔和下压问题，使管涵建设后与建设前对下方土体的荷载保持一致。

本实用新型可以进一步具体为：

所述补偿桩为一种工字型钢桩，其插置于预先打好的灌注桩中。

工字型钢桩是一种优选方案，其相比PHC桩能够提供更好的抗拔和受压的性能。

所述横向联络梁为两根背靠背的槽钢，分别位于补偿桩上端部的两侧，并与补偿桩焊接。

横向联络梁提供垂直方向上的土体变化控制，因此采用双槽钢结构以提供更好的稳定性。

综上所述，本实用新型提供了一种明挖法地下管涵结构置换开挖部分土体的荷载补偿装置，基于管涵与被置换土体间不等重带来的管涵下部土体因受力状态改变而发生的下压或者上拔等问题，采用补偿桩与横向联络梁一体化构造成门字架结构，并纵向排列成受荷补偿装置，从下覆土层的变形考虑，不仅满足抗拔、下压的受力要求，而且也可以达到基本无变形的目的，有效保障周边环境的安全。

附图说明

图1为本实用新型所述明挖法地下管涵结构的荷载补偿装置的正面结构示意图。

图2为本实用新型所述明挖法地下管涵结构的荷载补偿装置的侧面结构示意图。