CN212742563U - 一种拼装式基坑支护桩及支护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拼装式基坑支护桩及支护装置，属基坑支护领域。该支护桩包括：底端桩节前端为锥形，后端设有内螺纹孔；中间桩节两端均设有内螺纹孔；连接接头两端均设有与底端桩节的内螺纹孔及中间桩节的内螺纹孔匹配的外螺纹螺杆；底端桩节的内螺纹孔与中间桩节的一端内螺纹孔通过连接接头两端的外螺纹螺杆连接。该支护桩与冠梁连接组件、支撑组件组合成整体的支护装置。由于采用插接孔与插接头的插装连接方式，使该基坑支护桩在保证稳固性的同时，拆装比较方便，便于回收利用，便于连接组成整体基坑支护装置。具有拆装方便，提高施工效率，回收再利用，经济环保的优点。

Description

一种拼装式基坑支护桩及支护装置

技术领域

本实用新型涉及基坑支护领域，具体为一种拼装式基坑支护桩及支护装置。

背景技术

由于基础建设和市政建设的迫切需求，地下空间利用率越来越大，施工环境也变得更加复杂，因此基坑工程技术也在不断发展。目前基坑的支护方法和结构很多，排桩支护方式因其具有相对成本低、施工简便的优点而得到越来越多的应用。

目前，排桩包括钻孔灌注桩、钢管桩、人工挖孔桩等。钻孔灌注桩的混凝土凝固时间长、施工机械笨重、施工成本高且不可回收利用，对环境造成很大的影响。钢管桩在实际施工过程中通常需要进行接桩，目前采用的接桩方式为焊接的方式，但焊接工艺要求严格，由于其焊接成为了一个整体，因此无法再利用。当排桩本身不足以满足刚度和稳定性要求时，现有的做法通常是通过锚拉或內撑的方式来控制基坑变形，而锚杆通常要15m以上，占用地下空间大。

综上所述，现有的排桩支护结构都存在不可回收利用，大量占用地下空间的缺点，以及存在施工难度大的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种拼装式基坑支护桩及支护装置，能快速拼接，施工速度快，且方便回收再利用，经济环保，从而解决现有排桩支护结构不能回收再利用，占用空间大、施工难度大及成本高的问题。

一种拼装式基坑支护桩及支护装置，包括：底端桩节、至少一个中间桩节和至少一个连接接头；其中，

所述底端桩节前端为锥形，后端设有内螺纹孔；

所述中间桩节两端均设有内螺纹孔；

所述连接接头两端均设有与所述底端桩节的内螺纹孔及所述中间桩节的内螺纹孔匹配的外螺纹螺杆；

所述底端桩节一端的内螺纹孔经所述连接接头的外螺纹螺杆与所述中间桩节的一端的内螺纹孔连接。

本实用新型实施例还提供一种拼装式基坑支护装置，包括：

若干拼装式基坑支护桩、冠梁连接组件和支撑组件，所述拼装式基坑支护桩采用本实用新型所述的拼装式基坑支护桩；其中，

所述若干拼装式基坑支护桩上端通过所述冠梁连接组件横向连接；

所述若干拼装式基坑支护桩的内侧通过所述支撑组件横向连接；

所述若干拼装式基坑支护桩经所述冠梁连接组件和所述支撑组件连接后组成整体的基坑支护结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过底端桩节与中间桩节经连接接头连接，组成整体的基坑支护桩，由于采用内螺纹孔与外螺纹螺杆的连接方式，使得该基坑支护桩在保证稳固性的同时，拆装比较方便，便于回收利用，也便于由多个基坑支护桩经冠梁连接组件及组成组件连接组成整体基坑支护装置。支护桩为可拼装式结构，避免了焊接的复杂工艺，使施工进度加快，并且在地下工程施工结束后可拔除，拔除后还可进行拆解，运输方便。利用该支护桩组装形成的支护装置安装快捷、施工方便、经济环保、可回收利用等优点；可大幅度的减少工期，节约工程造价。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的拼装式基坑支护桩的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的拼装式基坑支护桩的底端桩节的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的拼装式基坑支护桩的中间桩节的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的拼装式基坑支护桩的连接接头的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的拼装式基坑支护装置的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的拼装式基坑支护装置的挡土板的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的拼装式基坑支护装置的冠梁连接件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1至4所示为本实用新型实施例一种拼装式基坑支护桩，可用于基础建设和市政建设的基坑支护结构中，该支护桩包括：底端桩节1、至少一个中间桩节3和至少一个连接接头2；

其中，底端桩节1前端为锥形11，后端设有内螺纹孔12(底端桩节结构参见图2)；

中间桩节3两端均设有内螺纹孔31(中间桩节结构参见图3)；

连接接头2两端均设有与底端桩节的内螺纹孔及中间桩节的内螺纹孔匹配的外螺纹螺杆21(连接接头结构参见图4)；

底端桩节1一端的内螺纹孔12经连接接头2的外螺纹螺杆21与中间桩节3一端的内螺纹孔31连接。

上述基坑支护桩中，底端桩节1的内螺纹孔12以及中间桩节3两端的内螺纹孔31均为：从前端至后端内径逐渐增大的内螺纹孔；

连接接头2两端的外螺纹螺杆21均为：从前端至后端内径逐渐缩小的外螺纹螺杆。这种结构的内螺纹孔可保证连接稳固性的同时，也能确保快速安装及拆除。

另外，连接接头21采用变截面的结构体，以便于支护桩拆装时夹持。

可以知道，上述底端桩节1的内螺纹孔12以及中间桩节3两端的内螺纹孔31，与连接接头2两端的外螺纹螺杆21均可以采用其它结构形式，只要保证方便插接固定即可。

上述的基坑支护桩，由于是拼装结构方便安装与拆卸，可以重复利用，提高施工效率的同时，也降低了基坑的支护成本，保证了环保。

在上述拼装式基坑支护桩基础上，本实用新型实施例还提供一种拼装式基坑支护装置，如图5所示，该支护装置包括：若干拼装式基坑支护桩10、冠梁连接组件40和支撑组件20，拼装式基坑支护桩10采用上述的拼装式基坑支护桩；

其中，若干拼装式基坑支护桩10上端通过冠梁连接组件横向连接；

若干拼装式基坑支护桩10通过支撑组件20横向连接，支撑组件20处于若干拼装式基坑支护桩的内侧；

若干拼装式基坑支护桩10与冠梁连接组件40和支撑组件20组成整体的基坑支护结构。

如图6所示，上述基坑支护装置还包括：挡土板组件30，设置在支撑组件20上，贴近若干拼装式基坑支护桩10的内侧。挡土板组件30由板体301和均匀设置在板体内侧阻挡板体的若干钢筋302组成。

如图7所示，上述基坑支护装置中，冠梁连接组件40包括：冠梁401、若干钢套管402、若干锚固板403和若干固定螺钉404；其中，若干钢套管分布设置在冠梁上，各钢套管均通过锚固板与固定螺钉配合与冠梁固定连接；各钢套管402内设有固定拼装式基坑支护桩的通孔。冠梁连接组件40将各拼装式基坑支护桩的上端横向连接在一起，形成整体结构。

上述基坑支护装置中，支撑组件20至少为两组，从上至下分层设置在若干拼装式基坑支护桩10内侧，与若干拼装式基坑支护桩连接。每组支撑组件包括：腰梁201、若干抱箍支架和若干钢支撑204；其中，若干抱箍支架分布设置在各拼装式基坑支护桩上，腰梁设置在处于一排的各抱箍支架上，通过若干抱箍支架对应与若干拼装式基坑支护桩连接，即一个抱箍支架的抱箍203抱住一根拼装式基坑支护桩，支架202托住腰梁；若干钢支撑204顶设在腰梁的内侧(参见图5)。具体的，支撑组件的腰梁可采用H型槽钢，腰梁上设有卡装挡土板组件的卡装槽和预留通孔，卡装槽内放置挡土板组件的板体，预留通孔内插装挡住板体的钢筋。

下面结合具体实施例对本实用新型的基坑支护桩和基坑支护装置作进一步说明。

(1)拼装式基坑支护桩：

11)桩节及连接：

如图1～4所示，拼装式基坑支护桩是由多段桩节通过拼装连接而成，桩节之间的连接可以采用插接或螺纹连接等方式，在施工完成后可拔除并拆卸分解成单段桩节，每段桩节的长度灵活，可以依据打桩机械的不同选用不同长度的桩节，根据工程需要可以选用空心或实心支护桩；

12)桩身参数的选取：

拼装式基坑支护桩的桩长、桩径、桩间距的选取，可根据实际支护的基坑，经过力学计算、变形计算及稳定性验算后确定。

13)贯入及拔除：

拼装式基坑支护桩的贯入方法可以根据工程地质条件、施工环境选用静压、振动打入法或钻孔法，如采用振动打入法需在打入前为桩节套上特制的桩帽，在桩帽上放置用硬木制的减震垫，防止桩头被打坏。第一节桩节打入后连接下一节桩节，直至达到指定桩长。

拼装式基坑支护桩的拔除方法可依据不同土层性质采用静力拔桩法、振动拔桩法，在拔除的同时拆解拼装式基坑支护桩。

(2)钢冠梁连接组件及支撑组件：

21)钢冠梁连接组件：

每排支护桩之间通过钢冠梁连接组件固定，钢冠梁连接组件与拼装式基坑支护桩顶端出露的桩节连接。

22)支撑组件的腰梁及其固定：

腰梁是设置在一排支护桩顶部以下的一条横向的梁，使钢支撑对支护结构的支撑从一个点变为一条线，从而提高支护结构的稳定性。腰梁可以采用型钢，在型钢的腹板上每隔一段距离预制有一个孔。腰梁与拼装式基坑支护桩之间通过支架经卡箍固定连接。

23)钢支撑：

在基坑内通过设置钢支撑的形式，抑制基坑变形。可结合具体实例，经计算确定内支撑的位置，所需支撑的道数。

(3)挡土组件结构：

采用密度较小的材料作为挡土组件的板体，以减轻结构本身的重量，挡土组件主要用来防止桩间土的塌落。挡土组件安装在支撑组件的两道钢腰梁之间。

(4)利用上述支护装置的施工步骤如下：

1)根据基坑等级、基坑深度、土体性质、周边情况，经计算确定支护桩是否倾斜及倾斜角、桩长、桩径、桩距等；

2)贯入拼装式基坑支护桩；

3)设置冠梁连接组件；

4)开挖基坑，架设支撑组件，安装挡土组件，各个部件之间通过拼装连接形成整体结构，直至开挖至坑底；

5)施工做地下结构，逐道拆除支撑组件的钢支撑；

6)拔除拼装式基坑支护桩，恢复施工场地。

实施例

某基坑开挖深度7m，基坑平面尺寸4×6m，0～4m土层为素填土，4m以下为粘土，该基坑施工场地周边无重要建筑物，施工场地无地下水。

以一种支护桩的拼装过程为例具体说明。拼装式基坑支护桩可采用实心钢桩，可由多个带有内螺纹的桩节经连接接头连接而成(结构如图1)。如图2至4所示，桩底端的桩节一端带有锥度，另一端带有内螺纹孔；如图3，其余桩节两端分别带有内螺纹孔；如图3，连接接头的两端带有外螺纹螺杆(如图4所示)，与桩节上的内螺纹孔相匹配。

1)拼装式基坑支护桩的桩材选用Q345钢，总桩长10.5m，桩节长3m，所用拼装式基坑支护桩由3段桩节拼装而成。支护桩垂直贯入，桩径为120mm，桩距0.5m；

2)贯入拼装式基坑支护桩，通过振动打入法打入第一节桩节，当第一节桩节打入后通过连接接头连接下一节桩节，再次贯入，重复上述步骤，直至贯入长度达到设计桩长；

3)设置冠梁连接组件，支护桩贯入完毕后将冠梁与支护桩连接到一起。冠梁连接组件的冠梁可采用方钢，可采用如下连接方法：用一段内径与支护桩外径相匹配的钢管套在支护桩顶，在钢管上焊接一块钢板，然后将钢板锚固在方钢上，使支护桩与冠梁连接组件形成一个整体(见图7)；

4)开挖基坑，设置腰梁，架设内侧的钢支撑，分别在坑顶、地面下2m、地下4m架设3道内支撑，安装挡土组件的板体，直至开挖至坑底(见图6)，挡土组件的固定方法：在两道腰梁间安放挡土组件的板体，然后将钢筋穿过上下两道腰梁腹板上的预留通孔，钢筋两端固定在腰梁上，以固定挡土组件的板体。最底层的挡土板体的固定是在最后一道腰梁上的预留通孔中穿过一根钢筋，在坑底利用卡箍将钢筋与拼装式基坑支护桩连接到一起(见如图5)：

5)施做地下工程，逐道拆除钢支撑；

6)拔除拼装式基坑支护桩，恢复施工场地。通过振动拔桩法，将拼装式基坑支护桩拔除，支护桩提升出一节桩节后，将该节桩节拆卸下来，继续提升支护桩，直至支护桩完全拔除；对桩孔进行回填处理，恢复地面。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。

Claims (9)

1.一种拼装式基坑支护桩，其特征在于，包括：

底端桩节、至少一个中间桩节和至少一个连接接头；其中，

所述底端桩节前端为锥形，后端设有内螺纹孔；

所述中间桩节两端均设有内螺纹孔；

所述连接接头两端均设有与所述底端桩节的内螺纹孔及所述中间桩节的内螺纹孔匹配的外螺纹螺杆；

所述底端桩节一端的内螺纹孔经所述连接接头的外螺纹螺杆与所述中间桩节的一端的内螺纹孔连接。

2.根据权利要求1所述的拼装式基坑支护桩，其特征在于，所述底端桩节的内螺纹孔以及所述中间桩节两端的内螺纹孔均为：从前端至后端内径逐渐增大的内螺纹孔；

所述连接接头两端的外螺纹螺杆均为：从前端至后端内径逐渐缩小的外螺纹螺杆。

3.根据权利要求1或2所述的拼装式基坑支护桩，其特征在于，所述连接接头为横截面是变截面的结构体。

4.一种拼装式基坑支护装置，其特征在于，包括：

若干拼装式基坑支护桩、冠梁连接组件和支撑组件，所述拼装式基坑支护桩采用上述权利要求1至3任一项所述的拼装式基坑支护桩；其中，

所述若干拼装式基坑支护桩上端通过所述冠梁连接组件横向连接；

所述若干拼装式基坑支护桩的内侧通过所述支撑组件横向连接；

所述若干拼装式基坑支护桩经所述冠梁连接组件和所述支撑组件连接后组成整体的基坑支护结构。

5.根据权利要求4所述的拼装式基坑支护装置，其特征在于，还包括：

挡土板组件，设置在所述支撑组件上，贴近所述若干拼装式基坑支护桩的内侧。

6.根据权利要求5所述的拼装式基坑支护装置，其特征在于，所述挡土板组件包括：

板体和均匀设置在所述板体内侧阻挡所述板体的若干钢筋。

7.根据权利要求4、5或6所述的拼装式基坑支护装置，其特征在于，所述冠梁连接组件包括：

冠梁、若干钢套管、若干锚固板和若干固定螺钉；

所述若干钢套管分布设置在所述冠梁上，所述各钢套管均通过所述锚固板和所述固定螺钉配合与所述冠梁固定连接；

所述各钢套管内设有固定所述拼装式基坑支护桩的通孔。

8.根据权利要求4所述的拼装式基坑支护装置，其特征在于，所述支撑组件至少为两组，从上至下分层设置在所述若干拼装式基坑支护桩内侧，与所述若干拼装式基坑支护桩连接。

9.根据权利要求4或8所述的拼装式基坑支护装置，其特征在于，所述支撑组件包括：

腰梁、若干抱箍支架和若干钢支撑；其中，

所述若干抱箍支架分布设置在所述各拼装式基坑支护桩上，

所述腰梁通过所述若干抱箍支架对应与所述若干拼装式基坑支护桩连接；

所述若干钢支撑顶设在所述腰梁的内侧。

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