[发明专利]一种复合式多层拉森钢板桩组合支护系统及施工方法

说明书

本发明涉及一种复合式多层拉森钢板桩组合支护系统，包括：若干组钢板桩墙，每组组钢板桩墙包括若干相互连接的拉森钢板桩子、母单元，拉森钢板桩子母单元间隔设置,其中,拉森钢板桩母单元包括两块面对面设置的拉森钢板,拉森钢板桩子单元包括两块背对背设置的拉森钢板,拉森钢板桩母单元的两块拉森钢板通过中空预应力拉杆连接，杆身设有若干注浆孔。本发明可在控制基坑变形的同时大大提高止水效果，施工后预应力中空拉杆和钢板桩可拔出并回收利用，具有受力合理、施工灵活、占地面积小、经济效益高、绿色环保等优点。

技术领域

本发明涉及一种组合支护系统，尤其是一种复合式多层拉森钢板桩组合支护系统，还涉及施工方法，属于基坑支护技术领域。

背景技术

钢筋混凝土支撑体系的发展已有多年，其成熟的技术体系被广泛应用于重大深基坑工程中，但是钢筋混凝土支护结构施工周期较长，混凝土成桩需要消耗大量的人力物力和时间，不利于工程进度的迅速推进。此外，混凝土桩在淤泥土、泥炭质土等软土地质环境中存在成孔困难、成桩困难、支护不及时等先天劣势，为克服上述问题，钢板桩应运而生。

在淤泥土、泥炭质土等软土环境中，钢板桩外侧土体所能提供的侧向约束力较小，大部分荷载需要依靠钢板桩自身刚度来承担。因此，在淤泥土、泥炭质土等软土环境中，为了提高钢板桩墙稳定性，抑制侧向变形，常采用双排钢板桩墙的形式。然而，常见的双排钢板桩墙受力并不均匀，在极端情况下，外侧第一排钢板桩墙变形较大而内侧钢板桩墙却几乎不受力，造成了极大的资源浪费、占地浪费，同时也留下了安全隐患。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种复合式多层拉森钢板桩组合支护系统及施工方法，该发明通过桩间预应力中空拉杆将多排钢板桩拉紧，约束桩间土的侧向变形；桩间预应力中空拉杆上设有注浆孔，通过注浆孔向桩间土体进行注浆加固；钢板桩墙、桩间土体、预应力中空拉杆形成稳定的整体复合系统发挥作用。本发明的具体方案如下：

一种复合式多层拉森钢板桩组合支护系统，包括：若干组钢板桩墙，每组组钢板桩墙包括若干相互连接的拉森钢板桩子、母单元，拉森钢板桩子母单元间隔设置,其中, 拉森钢板桩母单元包括两块面对面设置的拉森钢板, 拉森钢板桩子单元包括两块背对背设置的拉森钢板, 拉森钢板桩母单元的两块拉森钢板通过中空预应力拉杆连接，杆身设有若干注浆孔。

进一步地，拉森钢板桩母单元的两块拉森钢板中部预留有若干拉杆锁口。

进一步地，所述中空预应力拉杆的杆端设有锚固端头，杆尾设有螺纹和螺栓，张拉预应力拉杆后，锁定拉杆通过带孔的锚固垫板和锚固螺栓锁定。

进一步地，拉杆锁口上设有锁口限位器，锁口限位器为分布于长槽孔和圆孔附近的、垂直于地面土体的或长度沿钢板桩高度方向的片状、点状、条形、锥形或楔形挡块，或卡扣。

进一步地，拉杆锁口形式为方形、矩形、菱形、圆形或组合形状。

进一步地，拉杆锁口包括拉森钢板上的长槽孔和设于长槽孔中部的圆孔，其中，圆孔直径大于长槽孔宽度，锁口限位器为设置于长槽孔和圆孔附近的挡块。锚固端头从锁口穿出并顺时针旋转，碰触限位器后停止转动，两排钢板桩形成可靠连接。

进一步地，通过杆身的若干注浆孔进行高压注浆加固桩间土体。

进一步地，中空预应力拉杆和桩间土体共同参与受力和整体变形。

进一步地，拉森钢板桩子、母单元之间通过相互咬合的企口连接。不仅保证了钢板桩墙的刚度，更保证了拉森钢板桩墙的协同变形和止水效果。

上述的复合式多层拉森钢板桩组合支护系统的施工方法，包括如下步骤：

步骤（1）、将拉森钢板桩子、母单元通过企口相互连接组装成钢板桩墙，由相应施工机具将两排钢板桩墙同时平行、竖直打入目标土体中；