[发明专利]一种双排板桩减压自卸荷方法及其双排桩结构

说明书

一种双排板桩减压自卸荷方法包括自卸荷双排板桩的设计安装流程和自卸荷双排板桩力学计算最优过程，通过对该方法设计可得到一种双排板桩结构，包括双排板桩、卸荷土工布、充填土、锚固环和顶支撑，其中，所述的双排板桩竖直插入待施工区域的软土地基中；所述的顶支撑横杠于双排板桩的顶部位置；所述的双排板桩内侧布置若干锚固环，在所述的锚固环上悬挂卸荷土布，将双排板桩围合的空间分隔成若干层；所述的充填土填在卸荷土工布上，直至围合空间充实。本发明通过卸荷土工布分担其上充填土自重，从而大幅降低了充填土内的土体应力也大幅消减了充填土对双排板桩的土压力荷载。

技术领域

本发明涉及的是一种减压自卸荷方法，具体涉及一种双排板桩减压自卸荷方法及其双排板桩结构。

背景技术

我国大型船坞、船闸、水闸、桥墩、人工岛等工程日益增多，需要应对更大水深带来的工程施工技术挑战，对围堰、基坑围护结构的技术要求越来越高。单排钢板桩在这种情况下往往达不到支护的预期效果，存在堰顶水平位移大、结构刚度不足等问题，必须提高围堰的支护刚度，制约桩身位移，双排钢板桩围堰便是加强围堰刚度的一种有效措施。双排钢板桩是在单排钢板桩的基础上再插入一排平行等距的钢板桩，桩间充填土体，两排钢板桩之间以桩顶的横撑作为连接，将两排钢板桩连接成一个整体。双排钢板桩弥补了单排钢板桩应对深水条件的不足，并且在投资费用上与单排钢板桩相差并不大，具有较好的应用前景。但是，双排钢板桩内的充填土往往产生较大的土压力，致使钢板桩产生向外侧凸出的弯曲变形，若围堰越高，则板桩需要承载的土压力就越大，产生的板桩结构变形就越大，若自身刚度不足，将严重影响双排钢板桩结构的整体性及其服役工作性能。

因此，设计一种既能够稳固双排板桩挡土结构又能提升板桩刚度的新方案，尤为迫切。

发明内容

本申请克服现有技术的不足，为此，公开一种新的技术方案，在围堰高度方向上将双排板桩内的充填土进行竖向荷载分担，转移到板桩上，可大幅减低土体应力状态，尤其是泥面位置的土压力，作用在板桩上的土压力降低幅度可高达60％以上，是实现双排板桩减压卸荷的一种有效的方法。

为实现上述目的，本发明采用一种双排板桩减压自卸荷方法，包括自卸荷双排板桩的设计安装流程和自卸荷双排板桩力学计算最优过程；

步骤1，自卸荷双排板桩的设计安装流程，在待施工的区域进行双板桩结构的合理搭建，以形成围堰；

步骤2，自卸荷双排板桩力学计算最优过程，对搭建的自卸荷双排板桩结构进行力学计算，以得到不同层数的土工布卸力作用下双排板桩的载荷。

进一步地，所述的自卸荷双排板桩的设计安装流程包括如下步骤：

1)首先对待施工区域进行测量定位，明确边界条件，在软土地基上进行双排板桩的打桩施工，在两排钢板桩之间的间距设为d，打入软土地基中的钢板桩的深度为H₂，软土地基以上的钢板桩悬臂高度为H₁，接着在双排钢板桩的顶部位置安装顶支撑，安装顶支撑后对双排钢板桩围合形成空间区域内的积水进行抽水，直至软土地基露出，清除浮泥；

2)在软土地基地面以上的双排钢板桩内侧设置锚固环，锚固环设置n层，每层高度设置为H₁/n；

3)在双排钢板板桩围堰合成的空间中，铺设第一层卸荷土工布并将其锚定于锚固环，其中在卸荷土工布上设置加筋带，加筋带纵横布置间距相同，接着在卸荷土工布上进行充填土的充填，最后对充填土进行夯实；

4)待铺设第一层完成后，重复上述第(3)步的步骤，继续进行上一层充填土的施工，直至最上层卸荷土工布的设计位置，总共累计铺设n层卸荷土工布，最后在双排钢板桩桩顶的充填土预留有一定的超高。

进一步地，所述的自卸荷双排板桩力学计算最优过程包括如下步骤：