[12]发明专利申请公开说明书
[21]申请号00119428.3
[51]Int.CI7
E02D 5/76
[43]公开日2000年12月20日
[22]申请日2000.07.07[21]申请号00119428.3[71]申请人蔡昌斌
地址325003浙江省温州市花柳塘23幢203室[72]发明人蔡昌斌
[11]公开号CN 1277293A
[74]专利代理机构温州市专利事务所
代理人吴盛炘
权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页
[54]发明名称
一种建筑基坑支护结构及其施工方法
[57]摘要
本发明一种建筑基坑的支护结构及其施工方法。其采用钢排桩加地锚结构,并采用向地锚内灌浆的方法使地锚承受拉力进行支护。本发明在安全可靠性、整体稳定性、工程质量、施工过程、施工进度、场地适应性、经济性、环境效益和社会效益方面都有着显著的优点,是一种新型、理想的支护方案。
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权 利 要 求 书
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1、一种建筑基坑的支护结构，其特征在于：在基坑的支护壁面设有钢排桩(1)，在钢排桩(1)平面上设有与钢排桩(1)方向垂直的钢围楞(2)，同时设有若干地锚(3)，地锚(3)由钢排桩(1)向钢排桩(1)后方的地基土体中延伸，在地锚(3)上位于钢排桩(1)的前端部通过钢围楞(2)与钢排桩(1)联接，在地锚(3)上位于土体中的未端部形成有水泥球体(8)。
2、根据权利要求1所述的建筑基坑的支护结构，其特征在于：在地锚(3)的侧壁还形成有若干个水泥圆柱体(7)。
3、根据权利要求1或2所述的建筑基坑的支护结构，其特征在于：所述的地锚(3)为一空心管，地锚(3)外壁上设有若干排呈梅花形分布的孔(4)，在孔(4)附近设有倒钩(5)，同时在地锚(3)头部设有锥头(6)，锥头(6)与地锚(3)头部存在间隙。
4、根据权利要求3所述的建筑基坑的支护结构，其特征在于：所述的钢排桩(1)和钢围楞(2)采用的是槽钢。
5、一种建筑基坑支护结构的施工方法，其特征在于：其包括以下步骤： (1)开挖基槽；
(2)在基槽侧壁打入钢排桩；
(3)在钢排桩内侧焊接第一道钢围楞，钢围楞设置的方向为水平； (4)确定锚管水平向孔位，并在相应的围楞处钻孔； (5)将锚管打入土中并向管内注浆；
(6)沿基坑内侧挖第一皮土，挖第一皮土开始，挖土长度要一段一段地挖土；
(7)在挖土面下去2.5M处焊第二道钢围楞； (8)设置锚管，并向管内注浆；
(9)继续分层分段挖土，越到下面段长越窄； (10)挖土到承台面时，间隔一个承台挖土； (11)一个承台挖好后，立即布管注浆。
6、根据权利要求5所述的一种建筑基坑支护结构的施工方法，其特征在于：向锚管注浆采用二次注浆法，具体操作是在一次注入水泥砂浆初凝2小时后再用高压向管内作二次注浆。
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说 明 书
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一种建筑基坑支护结构及其施工方法
本发明涉及一种建筑基坑的支护结构，尤其涉及一种用于软土地基的基坑支护结构及其施工方法。
现有适用于软土地基的基坑支护结构主要有以下几种：喷锚网、钢管桩撑槽钢桩、钢管或砼内撑灌注桩、水泥搅拌桩。下表是针对上述的支护结构，对它们的安全可靠性、整体稳定性、工程质量、施工过程、施工进度、场地适应性、经济性、环境效益、社会效益作出一个比较表。 基坑支护结构各方案比较表
桩型
喷锚网
分析项目
较安全可靠，强度一般，可防地下水、流砂容易失稳，基本控制沉降、位移可保质量，易外观量测喷网施工方便，不影响挖土
进度较快，需要养护时间适应多变曲线形地下室，场地狭小可施工
较安全可靠，强度一般，可防地下水、流砂有时失稳，基本控制沉降、位移可保质量，可外观量测桩形施工不很方便，影响挖土进度较快，不需养护
只适用长方形地下室，场地狭小可施工
钢管内撑槽钢桩
钢管或砼内撑灌注桩
安全可靠，强度较大，可防地下水、流砂有时失稳，基本控制沉降、位移可保质量，易外观量测桩形施工不很方便，影响挖土进度慢，需要养护时间宜适用长方形地下室，场地狭小不好施工
钢筋砼悬臂桩
水泥搅拌桩
安全可靠性
较安全可靠，强度一般，可防地下水、流砂容易失稳，不易控制沉降、位移难保质量，易外观量测桩形施工较方便，不影响挖土进度较慢，需要养护时间适应多变曲线形地下室，场地狭小不好施工
不大安全可靠，强度一般，可防地下水、流砂容易失稳，难以控制沉降、位移难保质量，不易外观量测桩形施工较方便，不影响挖土进度较慢，需要养护时间适应多变曲线形地下室，场地狭小不可施工
整体稳定性
工程质量
施工过程
施工进度
场地适应性
经济性元/延长米挖深5米计环境效益
38003000680072006400
不影响不影响
槽钢桩可回收，不浪费资源
施工噪音大施工噪音大不影响
社会效益浪费资源浪费资源浪费资源浪费资源
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由上表可以看出，各种支护结构或多或少都存在着缺陷。本发明的目的就在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种安全可靠、确保工程质量、施工方便、施工进度快、场地适应性强、工程造价低、环境效益和社会效益好的建筑基坑的支护结构及其施工方法。
本发明在基坑的支护壁面设有钢排桩，在钢排桩平面上设有与钢排桩方向垂直的钢围楞，同时设有若干地锚，地锚由钢排桩向钢排桩后方的地基土体中延伸，在地锚上位于钢排桩的前端部通过钢围楞与钢排桩联接，在地锚上位于土体中的未端部形成有水泥球体。
本发明的进一步技术解决方案是在地锚的侧壁还形成有若干个水泥圆柱体。
本发明的进一步技术解决方案是所述的地锚为一空心管，地锚外壁上设有若干排呈梅花形分布的孔，在孔附近设有倒钩，同时在地锚头部设有锥头，锥头与地锚头部存在间隙。
本发明中钢排桩和钢围楞采用工程中普遍使用的槽钢。 本发明的施工方法包括： (1)开挖基槽；
(2)在基槽侧壁打入钢排桩；
(3)在钢排桩内侧焊接第一道钢围楞，钢围楞设置的方向为水平； (4)确定锚管水平向孔位，并在相应的围楞处钻孔； (5)将锚管打入土中并向管内注浆；
(6)沿基坑内侧挖第一皮土，挖第一皮土开始，挖土长度要一段一段地挖土；
(7)在挖土面下去2.5M处焊第二道钢围楞； (8)设置锚管，并向管内注浆；
(9)继续分层分段挖土，越到下面段长越窄； (10)挖土到承台面时，间隔一个承台挖土； (11)一个承台挖好后，立即布管注浆。
本发明施工方法的进一步技术解决方案是向锚管注浆采用二次注浆法，具体操作是在一次注入水泥砂浆初凝2小时后再用高压向管内作二次注浆。 采用本发明比其它支护桩具有如下优点：
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(1)安全可靠：本发明的支护结构比其它支护结构更安全可靠，不易失稳，可以控制沉降与水平位移。
(2)确保工程质量：用钢排桩作介面比喷锚网中的钢筋网砼作介面更容易目睹外形，可以量测其几何尺寸，不需浇砼不需养护，而临夏天下大雨不会塌坍剥面。用钢排桩代替喷锚网中的钢丝网砼，介面强度大，整体稳定性好，可确保工程质量。
(3)施工方便：钢排桩用挖土机挖斗压下去，钢围楞采用电焊，地锚用人工或液压锚管机打压振动下去，再在管内注入水泥浆，工艺不很复杂，容易掌握技术也容易监测。同时由于没有内支撑，目视工地非常整洁，可以达到文明施工，同时挖土方便，挖土机与汽车行走方便，不存在轮压内支撑杆件而发生工程事故。而采用用槽钢桩或砼灌注桩加内支撑，就有可能造成压断内撑而产生倒坍事故。
(4)加快施工进度：本发明工程桩未施工完，就可以进入基坑支护桩施工，比钢筋砼灌注桩加内支撑加快二倍，比槽钢桩加内支撑加快一倍。 (5)适应性强：可适应多变形、曲线形的地下室，场地狭小也可以施工，近临建筑物与管道线路也可施工。
(6)降低了工程造价：在同等条件下，挖深度为5M钢筋砼灌注桩加钢管内支撑，经预算单价为6800元/M，喷锚网单价为3800元/M，而本发明的预算为2800/M。
(7)社会效益、环境效益好：本发明的钢排桩可回收，不浪费资源。同时，本发明在施工时噪音小，污染少，不影响居民生活与人们社会活动。 以下结合附图及实施例进一步阐明本发明的具体内容。 图1：本实施例的支护结构示意图； 图2：本实施例的支护壁正面视图； 图3：本实施例地锚的结构示图。
如图所示，本实施例的支护结构是在基坑的支护壁面设有槽钢桩1，在槽钢桩1平面上焊接有与槽钢桩1方向垂直的槽钢围楞2，同时设有若干地锚3，地锚3由槽钢桩1向槽钢桩1后方的地基土体中延伸，在地锚3上位于槽钢桩1的前端部穿过槽钢围楞2并与槽钢围楞2焊接，地锚3为一空心管，地锚3外壁上设有若干排呈梅花形分布的孔4，在孔4附近设有倒钩5，
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同时在地锚3头部设有锥头6，锥头6与地锚3头部存在间隙。在地锚3上位于土体中的孔4处形成有水泥圆柱体7，在地锚上锥头6处形成有水泥球体8。本实施例中，在两个相邻的槽钢围楞2之间跨设一方向与槽钢围楞2垂直的联接件9，联接件9分别与两个槽钢围楞2焊接，地锚3穿过联接件9并与联接件9焊接。
在本实施例中，由于地锚的这种结构，使得在向地锚管中注浆时，水泥浆会从地锚的孔中以及地锚的锥头与地锚的间隙中流出，水泥浆凝固后会在地锚管壁处形成水泥圆柱体，同时在地锚的末端形成水泥球体，使地锚能被稳定地固定与土体中，而地锚的前端与槽钢桩联接，因而地锚承受拉力并将槽钢桩拉紧支护壁，起到很好的挡土效果。 本实施例支护结构的施工方法包括：
(1)根据施工图要求确定槽钢桩外围线，并进行放样、定位(宜采用定位架)，确保槽钢桩的位置，用挖土机挖斗挖一条深1.8M，宽约2M的基槽；
(2)用挖土机挖斗静压槽钢桩，桩顶标高为1.70M，桩要垂直压下去，水平向要成直线；
(3)在桩的内侧用水平槽钢，把全部垂直槽钢桩焊接起来，构成第一道腰带形水平围楞；
(4)确定地锚水平向孔位，即把围楞穿孔，水平地锚也可穿过两根槽钢之间；
(5)用人工打入或用液压锚管机振压第一道地锚于土中，并向地锚管内注浆(二道以下同)；
(6)沿基坑内侧挖第一皮土，宽6-7M，深约2.8M(即在第一道围楞中心线下去1M)，挖第一皮土开始，挖土长度必须一段(段长约15M)一段的挖土；
(7)在挖土面下去2.5M处焊第二道围楞； (8)设地锚，向管内注一次浆或二次浆；
(9)继续分层(1M)分段(段长约10M)挖土，越到下面段长越窄；
(10)挖土到承台顶面时，必须间隔一个承台挖土，并应改为人工挖
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土；
(11)一个承台挖好后，立即布管注浆。
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说 明 书 附 图
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图1
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图2
图3
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