岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构

摘要

本实用新型涉及一种岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构，包括:设于地面并位于桩的设计位置外周的井圈结构；于桩的设计位置挖掘土体形成的桩孔；浇筑形成于桩孔的孔壁处的多段护壁结构；埋设于所述护壁结构内的多个环形钢筋；埋设于所述护壁结构内的多个竖向钢筋；埋设于所述护壁结构内的多个斜向钢筋。本实用新型的成桩结构在桩孔的孔壁处设置钢筋混凝土结构以提高护壁结构的强度，利用护壁结构保护桩孔施工，减少桩孔施工的扰动，安全高效，方便经济。且相邻的护壁结构之间通过竖向钢筋及斜向钢筋实现锚固连接，整体性好，另外斜向钢筋设于外侧，能够方便护壁结构的浇筑施工。

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑施工技术领域，特指一种岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构。

背景技术

近年来，随着中国综合交通枢纽加快布局和建设规模持续扩大，综合交通枢纽地下空间开发不断面临复杂场区环境及自然地质条件的工程难题，尤其是以复杂地层条件下的基坑工程为代表。岩溶区的地层条件因其土岩复合地层的特点会比较复杂，而在岩溶区的近邻既有结构基坑，特别是岩溶区下穿高架桥梁与近接建筑结构工程条件下的基坑，施工过程中容易遇到环境扰动不确定性与突发情况，会与施工前所规定的施工方法或规范措施有所差异，因此急需一种安全高效的施工方式。

现有的桩施工方法中由采用爆破技术进行成桩施工的，但爆破对于接近既有地下结构的工况不适用，其极易发生很多不可控的情形。中国一在先专利(授权公告号为CN214783883U，实用新型名称为：一种人工挖孔桩护壁)公开了一种人工挖孔护壁，是在桩孔内部设置呈上下分布的护板组，护板组为筒状结构，护板组包括多个沿桩孔的孔壁均匀分布的长条状的护板，护板贴合在桩孔的孔壁上，以减少护壁施工的工作量。但由于在岩溶区的地质条件，该护板组虽然工作量小，但其支护强度较弱，安全性较差，且由于桩孔近邻既有结构，需提高桩孔施工的安全性，避免发生安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构，解决现有的爆破施工不适用于近接既有地下结构物的施工情况以及护板组的护壁方式支护强度较弱、安全性较差的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本实用新型提供了一种岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构，包括:

设于地面并位于桩的设计位置外周的井圈结构；

于桩的设计位置挖掘土体形成的桩孔；

浇筑形成于桩孔的孔壁处的多段护壁结构，位于顶部的护壁结构的顶部标高高于所述井圈结构的顶部标高；

埋设于所述护壁结构内的多个环形钢筋；

埋设于所述护壁结构内的多个竖向钢筋，相邻的两个护壁结构中上部的竖向钢筋有部分埋设于下部的护壁结构内并与下部的护壁结构内的环形钢筋连接；

埋设于所述护壁结构内的多个斜向钢筋，所述斜向钢筋靠近护壁结构的表层设置，相邻的两个护壁结构中上部的斜向钢筋有部分埋设于下部的护壁结构内并与下部的护壁结构内的环形钢筋连接；

吊入所述桩孔内的钢筋笼；以及

浇筑形成于所述桩孔内的混凝土结构。

本实用新型的成桩结构在桩孔的孔壁处设置钢筋混凝土结构以提高护壁结构的强度，利用护壁结构保护桩孔施工，减少桩孔施工的扰动，安全高效，方便经济。且相邻的护壁结构之间通过竖向钢筋及斜向钢筋实现锚固连接，整体性好，另外斜向钢筋设于外侧，能够方便护壁结构的浇筑施工。

本实用新型岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构的进一步改进在于，还包括架设于所述井圈结构上的支撑架，所述支撑架上设有位于所述桩孔上方的定滑轮，所述井圈结构的外侧固设有卷扬机，所述卷扬机上缠绕的绳索绕过定滑轮后端部伸入至所述桩孔内，所述绳索的端部连接有吊桶。

本实用新型岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构的进一步改进在于，位于顶部的护壁结构的顶部活动连接有一盖板。

本实用新型岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构的进一步改进在于，所述井圈结构上固设有通风机，所述通风机的通风管路伸入至所述桩孔内。

本实用新型岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构的进一步改进在于，还包括设于所述桩孔内并敷设在护壁结构上的爬梯，所述爬梯的顶部与所述井圈结构固定连接。

本实用新型岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构的进一步改进在于，所述井圈结构的外侧设有供电设备，所述供电设备连接一照明灯，所述照明灯吊设于所述桩孔内，且所述照明灯设于桩孔的底部处。

本实用新型岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构的进一步改进在于，所述桩孔经由人工挖孔形成。

本实用新型岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构的进一步改进在于，每段护壁结构的高度为0.9m。

本实用新型岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构的进一步改进在于，所述井圈结构为混凝土结构。

附图说明

图1为本实用新型岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构与既有地下结构物的相对位置关系示意图。

图2为本实用新型岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构的三维结构示意图。

图3为本实用新型岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构的剖视图。

图4为本实用新型岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构中护壁结构的放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参阅图1，本实用新型提供了一种岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构，采用人工挖孔施工做基坑围护桩，需要在考虑到岩溶地区上部土层和下层岩层地层特性的不同而采取不同工艺方法的同时，还考虑到近接既有地下结构物的基坑因施工空间狭小而不适用大型机械设备作业甚至爆破开挖的方式。本实用新型的成桩结构采用护壁结构对桩孔进行加固，且护壁结构内设置有环形钢筋、竖向钢筋以及斜向钢筋，减小扰动的人工挖孔桩施工工法，安全高效，方便经济。下面结合附图对本实用新型一种岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构进行说明。

参阅图1，显示了本实用新型岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构与既有地下结构物的相对位置关系示意图。参阅图3，显示了本实用新型岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构的剖视图。下面结合图1和图3，对本实用新型岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构进行说明。

如图1和图3所示，本实用新型岩溶地区近接既有地下结构物的挖孔护壁成桩结构包括井圈结构21、桩孔22、护壁结构23、环形钢筋、竖向钢筋、斜向钢筋、钢筋笼以及混凝土结构，井圈结构21设于地面并位于桩的设计位置外周，桩孔22设于桩的设计位置通过挖掘土体形成；护壁结构23浇筑形成于桩孔22的孔壁处，护壁结构23有多段，位于顶部的护壁结构23的顶部标高高于井圈结构21的顶部标高；结合图4所示，环形钢筋231有多个，埋设于护壁结构23内，竖向钢筋232也有多个，埋设于护壁结构23内，相邻的两个护壁结构23中上部的竖向钢筋232有部分埋设于下部的护壁结构23内并于下部护壁结构23内的环形钢筋231连接；斜向钢筋233也有多个，埋设在护壁结构23内，斜向钢筋233靠近护壁结构23的表层设置，相邻的两个护壁结构23中上部的斜向钢筋233有部分埋设于下部的护壁结构23内并与下部的护壁结构23内的环形钢筋231连接。桩孔22施工至设计深度后，吊放钢筋笼至桩孔22内，并向桩孔22内浇筑混凝土形成混凝土结构，从而完成成桩施工。

较佳地，如图4所示，环形钢筋231有多道，沿着护壁结构23的设置方向间隔的设置，每道环形钢筋231有两个，一个位于内侧，另一个位于外侧，位于外侧的环形钢筋231沿竖向逐渐向护壁结构23的内侧设置，也即逐渐的靠近位于内侧的环形钢筋231设置，斜向钢筋233与位于外侧的环形钢筋231相贴设置并固定连接，竖向钢筋232与位于内侧的环形钢筋相贴设置并固定连接。竖向钢筋与斜向钢筋伸入至下一段护壁结构内的端部弯折45°形成弯钩部，并与对应的环形钢筋固定连接。

浇筑护壁结构23时，让顶部的护壁结构23与井圈结构21相连形成整体。

在本实用新型的一种具体实施方式中，如图3所示，还包括架设于井圈结构21上的支撑架24，支撑架24上设有位于桩孔22上方的定滑轮241，井圈结构21的外侧固设有卷扬机25，卷扬机25上缠绕的绳索251绕过定滑轮241后端部伸入至桩孔22内，绳索251的端部连接有吊桶26。

通过卷扬机25、绳索251以及吊桶26可将挖桩孔形成的土方吊出至地面。

较佳地，支撑架24为三脚架。

在本实用新型的一种具体实施方式中，位于顶部的护壁结构23的顶部活动连接有一盖板27，该盖板27可盖住桩孔22的顶部，掩蔽孔口，以防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。在需要向孔外吊运土方时，可将盖板27打开。

在本实用新型的一种具体实施方式中，井圈结构21上固设有通风机28，通风机28的通风管路伸入至桩孔22内，通风机28可向桩孔内供气。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还包括设于桩孔22内并敷设在护壁结构23上的爬梯29，爬梯29的顶部与井圈结构21固定连接。通过爬梯29可方便施工人员行走。爬梯29可随着桩孔的深入而逐渐的接长。

在本实用新型的一种具体实施方式中，井圈结构21的外侧设有供电设备31，供电设备31连接一照明灯30，该照明灯30吊设在桩孔22内，且照明灯30设于桩孔22的底部处。

在本实用新型的一种具体实施方式中，桩孔22经由人工挖孔形成。如图2所示，桩孔贯穿岩溶地区的上部覆土层15和下卧岩石层16，针对上部覆土层15开挖，从上到下逐层用镐、锹或铲来开挖，开挖顺序为先挖中间后挖周边；对于下卧岩石层16开挖，用锤、钎、风镐或水磨钻破碎施工。

在本实用新型的一种具体实施方式中，每段护壁结构的高度为0.9m。

在本实用新型的一种具体实施方式中，井圈结构21为混凝土结构。

在本实用新型的一种具体实施方式中，井圈结构21上连接有垂球32，利用垂球32来控制护壁结构施工的垂直度，桩孔每下挖一层就用垂球32吊放测量，根据重力作用判断桩孔孔壁的垂直度，对孔壁调直、修边，使孔壁圆弧保持上下顺直。

桩孔达到设计深度满足嵌入岩层深度要符合设计要求并进行基底检查和孔底处理，做到平整，无松渣。基底检查满足要求后吊放制作好的钢筋笼并浇入混凝土，完成人工挖孔桩成桩。

在本实用新型的一种具体实施方式中，如图1所示，本实用新型的桩设置在桥梁11的下方，桥梁11的底部设有桥墩12，桥墩12的底部设有承台13以及设于承台13下方的桩基14，桩基14有部分伸入直下卧岩石层16内，桩孔22的施工范围靠近桩基14设置，并避免对桩基14产生不良影响，桩孔22的施工采用人工挖孔施工，在施工前，对场地进行平整，而后采用物探施工探明围护桩嵌固深度范围内不良地质情况，进行测量防线以确保施工精度，然后开展人工挖孔桩井口上部孔口的位置施工井圈结构，起到引导开挖和避免塌孔的同时，并且方便安装支撑架，为连续出土方便。

在场地平整后开展物探施工采用地质雷达法进行勘测以查明异常区域，若有异常则以每12㎡布置1个验证钻孔进行钻探验证，以探明桩底5m范围内有无土洞、塌陷、软弱夹层等地质情况，为工程基础施工针对性分析和处理提供依据。

测量放线采用布设施工测量控制网，经校核无误后，按照设计图纸测定桩位轴心位置和高程基准点，测量放线的标识以长300至500mm的木桩或铁钎打入地下，标定桩孔的中心，出露高度50至80mm，并喷射红色油漆警示，中心偏差控制50mm以内。

本实用新型的结构工艺简单，安全可靠，经济高效，方便快捷；

岩溶区地层工艺适应性强；

施工对既有邻近建构筑物干扰小；

可连续作业和循环作业保障施工速度与进程；

本实用新型岩溶区土岩地层条件的加强桩壁保护与减小扰动的人工挖孔桩施工工法，可增加岩溶区不同地层介质条件施工适应性，减小对既有邻近建构筑物的扰动，确保施工安全。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。