一种适用于富水砂层的锁口钢管桩围堰及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于富水砂层的锁口钢管桩围堰及施工方法，在基坑周围挖掘导向槽并安装导向架，采用长螺旋钻机或配合旋挖钻机/反循环钻机引孔；钢管桩引孔内回填黏土，打入第一根钢管桩作为定位桩；以定位桩为基准继续插打剩余钢管桩直至合龙；采用大小机械配合的方式分层开挖并降水，安装三角托架、围檩以及内支撑；基坑开挖至要求深度后进行清基；搭设封底平台浇筑封底混凝土；围堰内支撑拆除，施工承台及墩身；拔出钢管桩。本发明专利技术中的施工方法有效解决了富水砂层地质条件下钢管桩插打困难问题，提高钢管桩围堰施工效率，节约了工期和人工成本。工期和人工成本。工期和人工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于富水砂层的锁口钢管桩围堰及施工方法


[0001]本专利技术属于桥梁工程施工
，涉及一种适用于富水砂层的锁口钢管桩围堰施工方法。

技术介绍

[0002]富水砂层分布区域较广，在我国西北地区泾、渭河流域均大量分布。该地层在桥梁承台施工时，常用钢围堰作为基坑围护结构，钢板桩围堰由于自身刚度较小，砂层中施工时容易变形而钢套箱围堰施工难度大，成本高。故在富水砂层高水头深承台建设中，多使用锁口钢管桩围堰。
[0003]钢管桩围堰主要采用C
‑
T、C
‑
O、C
‑
C、F
‑
F等锁口结构的钢管桩，适用于支护较深的基坑。锁口钢管桩可应用于各种环境，具有较高的强度和刚度，可以根据实际使用需要选择钢管的直径和厚度，但其缺点是在砂层中插打困难、垂直度与平顺性控制不易。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种适用于富水砂层的锁口钢管桩围堰施工方法，解决了现有锁口钢管桩施工技术在富水砂层施工精度控制不易，插打困难等技术问题。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]一种适用于富水砂层的锁口钢管桩围堰，包括钢管桩、导向装置和导向架；
[0007]所述导向架包括环向封闭的内框架和外框架，内框架设置在基坑的边缘，外框架等距套设在内框架的外部，多个钢管桩并列设置在内框架和外框架之间，相邻两个钢管桩通过卡接结构相互连接；
[0008]所述导向装置包括固定导向板和活动导向板，固定导向板和活动导向板分别跨设在内框架和外框架上，并且活动导向板能够沿导向架的环形移动，固定导向板和活动导向板分别设置在钢管桩的两侧，固定导向板和活动导向板上分别设置有定位结构，定位结构与卡接结构可拆卸连接，用于控制钢管桩插入时的垂直度。
[0009]优选的，所述内框架和外框架的结构相同，所述内框架包括固定钢梁、导向横钢梁和多个等间距设置的立柱，多个立柱通过固定钢梁和导向横钢梁固定连接，固定钢梁和导向横钢梁平行设置。
[0010]优选的，所述立柱的中部上设置有牛腿，横钢梁固接在牛腿上，所述立柱的顶部设置有卡槽，固定钢梁固接在卡槽中。
[0011]优选的，所述外框架上固接有多个稳定柱，稳定柱的下端插入地层中，用于减少导向架在钢管桩插打过程中下沉量。
[0012]优选的，所述卡接结构包括对称设置在钢管桩两侧的卡槽和卡块，相邻两个钢管桩，其中一个钢管桩的卡槽与另一个钢管桩的卡块卡接。
[0013]优选的，所述卡槽为设置有缺口槽的定位管，所述缺口槽沿轴向设置在定位管的
外壁上，定位管同轴固接在钢管桩的外壁上；所述卡块为与缺口槽配合的T型块。
[0014]优选的，所述固定导向板固定设置在导向架上，靠近钢管桩的一侧设置有与卡槽或卡块配合的第一定位部。
[0015]优选的，所述活动导向板的底部设置有两个平行的滑槽，活动导向板通过滑槽设置在内框架和外框架上，活动导向板靠近钢管桩的一侧设置有与第二定位部，第二定位部上设置有与定位管外壁配合的凹槽，凹槽中设置有与缺口槽配合的定位板。
[0016]一种适用于富水砂层的锁口钢管桩围堰的施工方法，包括以下步骤：
[0017]步骤1、在基坑的边沿开挖导向槽，在导向槽中设置内框架和外框架；
[0018]步骤2、在内框架和外框架之间进行第一钢管桩的引孔施工；
[0019]当地层为黏土层时，采用长螺旋钻机进行引孔；
[0020]当地层为中砂地层时，采用旋挖钻机配合长螺旋钻机进行引孔；
[0021]当地层为中砂层、细沙层，或者砂层夹杂黏土层时，采用反循环钻机配合长螺旋钻机进行引孔；
[0022]步骤3、根据第一钢管桩的位置，在内框架和外框架上设置固定导向板和活动导向板，将第一钢管桩的卡接结构分别与固定导向板和活动导向板连接，然后将第一钢管桩振动沉击至设计深度；
[0023]步骤4、将活动导向板移动至第二钢管桩的位置并固定，将第二钢管桩的下端与第一钢管桩和活动导向板卡接，然后将第二钢管桩振动沉击至设计深度；
[0024]步骤5、重复步骤4直至完成所有钢管桩的沉击施工，完成钢管桩围堰合龙。
[0025]优选的，步骤3或步骤4中，当钢管桩振动沉击不能达到设计深度时，拔出钢管桩在桩头安装高压射水装置，通过高压射水引孔使钢管桩振动沉击至设计深度；
[0026]或，采用小钻头旋挖钻机进入钢管桩进行旋挖取土，再将钢管桩振动沉击至设计深度。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0028]本专利技术提供的一种适用于富水砂层的锁口钢管桩围堰，在基坑边缘设置导向架，在导向架上设置导向装置，同时在钢管桩设置与导向装置配合的卡接结构，在施工时，通过导向装置对钢管桩进行定位保证其垂直度，同时将第一根插入的钢管桩作为基准定位桩，在插打第二钢管桩时，第二钢管桩与导向装置和第一钢管桩连接，在插打过程中导向装置和第一钢管桩对第二钢管桩起到纠偏作用，保证第二钢管桩的垂直度，有效的提高围堰的施工效率。
[0029]进一步，该锁口钢管桩围堰的施工方法，在钢管桩施工位置周围挖掘导向槽并安装导向架；根据不同的地层形式采用不同的设备进行引孔，旋挖钻或反循环钻机配合长螺旋钻机进行锁口钢管桩施工，避免了在砂层中钢管桩打入困难，加快了施工速度，打入第一根锁口钢管桩作为定位桩；以第一根钢管桩为基准，继续插打剩余钢管桩直至钢管桩围堰纠偏合龙，该施工方法有效解决了富水砂层地质条件下钢管桩插打困难问题，提高钢管桩围堰施工效率，节约了工期和人工成本；该围堰施工方法已实际应用于西安市地铁10号线总承包项目2标段跨泾河、跨渭河公轨合建桥梁承台施工，有效解决了富水砂层高水头深埋承台的施工难点，极大节约了成本。
附图说明
[0030]图1为本专利技术施工方法的流程图；
[0031]图2为本专利技术钢管桩的俯视图；
[0032]图3为本专利技术型钢导梁与立柱的连接图；
[0033]图4为本专利技术部分内框架和外框架与导向装置的安装示意图；
[0034]图5为本专利技术插打第一根钢管桩时导向装置的安装示意图；
[0035]图6为本专利技术导向装置的结构示意图；
[0036]图7为本专利技术导向装置的俯视图；
[0037]图8为本专利技术螺栓的结构示意图；
[0038]图9为本专利技术钢管桩在内框架和外框架之间的排布图；
[0039]图10为本专利技术围堰的俯视图；
[0040]图11为本专利技术带有韧脚后的钢管桩示意图。
[0041]图中：钢管桩1；加劲板2；立柱3；翼缘板4；牛腿5；横钢梁6；纵钢梁7；固定钢梁8；稳定桩9；第一钢管桩10；第二钢管桩11；第三根钢管桩12；第四根钢管桩13；第五根钢管桩14；固定导向板15；活动导向板16；卡槽21；卡块21；定位部71；第一定位部151；第二定位部161；定位螺栓162。
具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于富水砂层的锁口钢管桩围堰，其特征在于，包括钢管桩(1)、导向装置和导向架；所述导向架包括环向封闭的内框架和外框架，内框架设置在基坑的边缘，外框架等距套设在内框架的外部，多个钢管桩并列设置在内框架和外框架之间，相邻两个钢管桩通过卡接结构相互连接；所述导向装置包括固定导向板(15)和活动导向板(16)，固定导向板(15)和活动导向板(16)分别跨设在内框架和外框架上，并且活动导向板(16)能够沿导向架的环形移动，固定导向板(15)和活动导向板(16)分别设置在钢管桩的两侧，固定导向板(15)和活动导向板(16)上分别设置有定位结构，定位结构与卡接结构可拆卸连接，用于控制钢管桩插入时的垂直度。2.根据权利要求1所述的一种适用于富水砂层的锁口钢管桩围堰，其特征在于，所述内框架和外框架的结构相同，所述内框架包括固定钢梁、导向横钢梁(6)和多个等间距设置的立柱(3)，多个立柱通过固定钢梁和导向横钢梁固定连接，固定钢梁(8)和导向横钢梁(6)平行设置。3.根据权利要求2所述的一种适用于富水砂层的锁口钢管桩围堰，其特征在于，所述立柱的中部上设置有牛腿(5)，横钢梁(6)固接在牛腿上，所述立柱(3)的顶部设置有卡槽，固定钢梁(8)固接在卡槽中。4.根据权利要求1所述的一种适用于富水砂层的锁口钢管桩围堰，其特征在于，所述外框架上固接有多个稳定柱(9)，稳定柱(9)的下端插入地层中，用于减少导向架在钢管桩插打过程中下沉量。5.根据权利要求1所述的一种适用于富水砂层的锁口钢管桩围堰，其特征在于，所述卡接结构包括对称设置在钢管桩(1)两侧的卡槽(21)和卡块(22)，相邻两个钢管桩，其中一个钢管桩的卡槽与另一个钢管桩的卡块卡接。6.根据权利要求5所述的一种适用于富水砂层的锁口钢管桩围堰，其特征在于，所述卡槽(22)为设置有缺口槽的定位管，所述缺口槽沿轴向设置在定位管的外壁上，定位管同轴固接在钢管桩(1)的外壁上；所述卡块(22)为与缺口槽配合的T型块。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊杰，王晓龙，杨超，李彦飞，晋洋涛，王欢，孙武平，商博明，祁熙鹏，荣学文，王超，
申请(专利权)人：陕西正诚路桥工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：