[发明专利]一种可回收直立式钢管前撑围护结构及其应用方法

说明书

技术领域

本发明属于基坑工程技术领域，具体涉及一种用于软土基坑的可回收直立式钢管前撑围护结构及其应用方法。

背景技术

对于软土地区开挖深度5m范围内的基坑工程，目前现有支护技术中使用的围护结构形式一般采用水泥土重力式围护墙、型钢水泥土搅拌墙、放坡开挖。

水泥土重力式围护墙特征是该挡土结构由纵横多列连续搭接的“格栅状”水泥土桩组成，所述水泥土桩是以水泥系材料为固化剂，通过搅拌机械采用喷浆施工将固化剂和地基土强行搅拌，形成连续搭接的、有一定厚度和嵌固深度的加固体挡墙，依靠墙体自重、墙底摩阻力和墙前基坑开挖面以下土体的被动土压力稳定墙体，以满足围护墙的整体稳定、抗倾稳定、抗滑稳定和控制墙体变形等要求。其优点是：一般坑内无支撑，便于快速挖土，兼有挡土和止水的双重功能。缺点在于位移控制能力较弱、施工质量难以控制、经济性一般。

型钢水泥土搅拌墙是在连续搭接的三轴水泥土桩内插入型钢形成的复合挡土隔水结构。具有适用土质范围较广，对周围环境影响小、防渗性能好、环保节能、适用土层范围广、工期短、投资省等优点。但对于5m以内的基坑每米造价较高，且施工要求较高，水泥土桩成桩质量不易控制。

放坡开挖是一种采用留设斜向土坡的基坑开挖方式，其特征是在无支护措施下，通过加大挖土上口宽度，同时采取分级放坡、护坡、降水等维持边坡稳定的辅助措施，可防止土壁崩塌，保持开挖过程中边坡稳定，具有工期较短，造价低的优点，缺点是放坡坡比要求较大，需同时满足边坡稳定要求和上口宽度要求，且对周边环境影响较大。

综上所述，目前的基坑支护结构还无法回收重复利用，以降低施工成本。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种可回收直立式钢管前撑围护结构及其应用方法，该围护结构通过在基坑边线外一定距离设置由压顶圈梁、水泥土搅拌墙以及至少三组钢管组成的装配式结构，以达到增强基坑坑壁稳定性以及围护结构可回收循环利用的目的。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种可回收直立式钢管前撑围护结构，涉及软土基坑，其特征在于所述围护结构包括压顶圈梁、水泥土搅拌墙以及至少三组钢管；所述水泥土搅拌墙位于中间位置且与所述压顶圈梁垂直设置，三组所述钢管的一端分别与所述压顶圈梁连接固定，三组所述钢管中，位于中间位置的中组钢管与所述压顶圈梁垂直设置且位于所述水泥土搅拌墙内部，另外两组钢管分别位于所述中组钢管的内、外两侧，并与所述中组钢管呈角度设置。

每组所述钢管至少由一排钢管构成。

所述水泥土搅拌墙由连续搭接的两排双轴搅拌桩构成，在所述水泥土搅拌墙中具有所述中组钢管。

所述中组钢管包括两排钢管，每排钢管均由长、短钢管交替间隔布置构成。

所述的连接固定是指所述压顶圈梁上具有至少一组定位孔，三组所述钢管中，外组钢管伸入与之对应的所述定位孔中，通过螺栓及垫板与所述压顶圈梁固定，其余两组所述钢管与所述压顶圈梁为一体结构。

一种涉及上述可回收直立式钢管前撑围护结构的应用方法，其特征在于至少包括如下步骤：在基坑边线退后一定距离处施作所述水泥土搅拌墙，将所述中组钢管垂直插于所述水泥土搅拌墙内部，并将其顶端一定长度预留于所述水泥土搅拌墙之外；将内组钢管斜向深入基坑内侧土体直至基坑底部一定深度，通过一注浆钢管向所述内组钢管底端注浆以形成锚固体，所述斜向具体指朝向所述基坑的开挖方向；浇筑所述压顶圈梁以使所述中组钢管和内组钢管的顶端与其构成一体结构，同时在其上至少预留一组定位孔；将外组钢管穿过所述压顶圈梁上的定位孔并斜向深入土体，其底端与土体中的地锚相连接，其顶端通过螺栓及垫板与所述压顶圈梁固定，所述斜向具体指背向所述基坑的开挖方向；开槽直立开挖所述水泥土搅拌墙内侧的土体，并在坑底及时浇筑配筋垫层，所述基坑内土体之后放坡开挖。

所述水泥土搅拌墙的施作深度大于所述基坑的开挖深度。

所述外组钢管斜向深入土体的深度大于所述基坑的开挖深度。

本发明的优点是，兼备加筋、挡土、止水多重作用，约束了土体变形，增强了基坑坑壁稳定性，可直立开挖，避免了常规放坡开挖方法占用场地面大的问题，同时大幅减小常规水泥土重力式围护墙和型钢水泥土搅拌墙体量，克服其施工速度慢，造价高，墙体质量不易控制等缺点，可广阔应用于软土地区7m以内基坑工程；利用钢管结构能够方便拔除的特点，施工完毕后可回收，一次性投入，循环利用，经济性可大大增强。

附图说明

图1为本发明中围护结构的整体示意图；