[实用新型]一种水泥土墙内插刚度可调节工型预制桩支护结构

说明书

本实用新型公开了一种水泥土墙内插刚度可调节工型预制桩支护结构，包括用于止水的水泥土墙以及设置在水泥土墙内的用于挡土的刚度可调节工型预制桩；所述的刚度可调节工型预制桩顶端设置有混凝土冠梁；所述的刚度可调节工型预制桩的桩身短边与长边比值为0.55～0.6；所述的刚度可调节工型预制桩桩身混凝土强度等级为C55～C80。本实用新型中的水泥土墙适应地层广，离散性小，强度高，上下强度均匀，隔水性能好；该支护结构不仅操作简单，而且施工方便快速、可靠，同时充分发挥了刚度可调节工型预制桩混凝土强度等级高、预应力可根据现场调节的特点，达到了缩短工期、降低工程造价的目的，这样既可以减少混凝土和钢材的用量，又能满足安全要求。

技术领域

本实用新型涉及土木工程领域，具体为一种适用于建筑工程、堤防工程、道路工程、地铁工程中的深基坑支护处理的水泥土墙内插刚度可调节工型预制桩支护结构。

背景技术

水泥土墙成墙施工是通过带有链锯式刀具箱的机械，将该刀具箱竖直插入地层中，然后作水平横向运动，同时由链条带动刀具作上下的回转运动，搅拌混合原状土并灌入水泥浆，形成等厚度的渠式水泥土搅拌墙。其主要特点是成墙连续、表面平整、厚度一致、墙体均匀性好，应用于各类地下工程的基础加固和防渗处理。

基坑工程不仅面临防渗止水，而且面临开挖挡土，但作为临时结构的基坑支护结构，其利用周期短，成本高。因此，缩短基坑工期和降低支护结构成本，成为必须解决的问题。工程中常采用三轴水泥土搅拌桩中植入H型钢，形成复合挡土止水结构，即利用三轴水泥土搅拌桩先搅拌土体，然后在水泥土初凝前植入H型钢的方式。但该方法存在以下缺陷：（1）H钢用量大，其运输与租赁费用随着基坑规模的增加，不断增加，不经济，而且在地下室施工结束后，需要拔除H型钢，这势必导致H型钢弯曲、拉裂等损坏，当无法拔出时，又大大增加支护成本；（2）搅拌桩都具有一定的桩轴心间距，在植入H型钢时，其间距是一定的，不能够根据需要调整间距，因此，在不少情况下，该支护方法不满足设计对支护结构的抗弯、抗剪要求，且在较深基坑中桩长亦达不到设计对嵌固深度的要求。

专利申请号为201110460244.4的中国专利申请公开了“现浇工字型钢筋混凝土和水泥土相间地下连续墙及其工法”，其特征是现浇工字型钢筋混凝土为横截面呈工字型的沉管灌注桩，相间的水泥土为水泥旋喷桩或水泥搅拌桩。这种工法虽然无泥浆污染，但具有以下缺点：（1）工字型桩现场浇筑混凝土养护时间过长，影响工程工期；（2）现浇混凝土等级较低，成桩后桩身刚度较低，抵抗变形能力太差；（3）沉管灌注成孔过程存在挤土现象，对场地周边具有变形敏感的管线、建筑会产生挤土位移和变形，影响较大。

申请号为201310030440.7的中国申请专利公开了“现浇后张工字型桩在水泥土中的插入方法”，包括：测量放样，根据已知的坐标基点，定位桩体的位置；开沟挖槽，对应桩机的施工位置开沟挖槽，并清理多余土体；设置导向，在桩体的具体位置处设置型钢导向；桩机就位：将桩机架设在具体的施工位置上；搅拌成桩：利用水泥土形成工字型桩体；插入桩体：将工字型桩体插入土体内；移机：工字桩体施工完成后，移动桩机，进行下一次施工。该方法虽具有可规模制作的特点，同时能避免型钢拔出时造成周边建筑和环境沉降、开裂的情况，但该方法存在以下缺陷：（1）对于后张工字型桩的具体尺寸和预应力的施工方法并未提及，施工现场难以实现；（2）水泥土成桩方法不明确，尺寸不清楚，施工现场无法实施；（3）工字型桩的内插间距未明确，施工现场无法确定；（4）该工字型桩刚度无法根据现场需要进行调节，达不到刚度可增大减小位移的目的。

因此，迫切需要一种能够形成一种既能充分利用水泥土桩的止水效果又可短形成挡土支护结构工期的基坑支护结构，同时可根据工程现场随时调节刚度有效地控制基坑变形，且具有成本和工期优势的支护结构及其施工方法。

发明内容