一种基坑支护结构灌注桩之间的土体防护结构[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 212452684 U(45)授权公告日 2021.02.02

(21)申请号 202021206424.0(22)申请日 2020.06.24

(73)专利权人 中铁第五勘察设计院集团有限公

司

地址 102600 北京市大兴区康庄路9号中铁

五院(72)发明人 李长安　国斌　罗章波　郎瑶　

刘雪斌　黄新连　高煌　李平定　刘力　周丁恒　顾翔　贾世涛　(74)专利代理机构 北京新知远方知识产权代理

事务所(普通合伙) 11397

代理人 马军芳　张艳(51)Int.Cl.

E02D 17/04(2006.01)E02D 5/34(2006.01)

权利要求书2页 说明书6页 附图2页

E02D 5/74(2006.01)

(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

(54)实用新型名称

一种基坑支护结构灌注桩之间的土体防护结构(57)摘要

本申请实施例提供了一种基坑支护结构灌注桩之间的土体防护结构，包括：多个格栅架，各个所述格栅架自上而下分层间隔设置，且所述格栅架的两端分别用于与相邻的两个灌注桩固定连接；多个连接筋，各个所述连接筋竖向间隔设置，且所述连接筋与各个所述格栅架固定连接；其中，固定为一体的所述格栅架和所述连接筋用于加固所述灌注桩之间的土体，以防止所述灌注桩之间的土体滑落。本申请实施例解决了现有土体防护面层的土体防护措施无法适用于灌注桩之间间距较大情形的技术问题。CN 212452684 UCN 212452684 U

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1.一种基坑支护结构灌注桩之间的土体防护结构，其特征在于，包括：多个格栅架，各个所述格栅架自上而下分层间隔设置，且所述格栅架的两端分别用于与相邻的两个灌注桩固定连接；

多个连接筋，各个所述连接筋竖向间隔设置，且所述连接筋与各个所述格栅架固定连接；

其中，固定为一体的所述格栅架和所述连接筋用于加固所述灌注桩之间的土体，以防止所述灌注桩之间的土体滑落。

2.根据权利要求1所述的土体防护结构，其特征在于，所述格栅架的内边缘相对于所述灌注桩的内边缘向外；或者所述格栅架的内边缘与所述灌注桩的内边缘相平；

其中，所述格栅架的内边缘是所述格栅架靠近所述灌注桩所围的基坑的边缘，所述灌注桩的内边缘是所述灌注桩朝向基坑的边缘。

3.根据权利要求2所述的土体防护结构，其特征在于，所述连接筋的上端固定在所述基坑支护结构的桩顶冠梁内；

其中，所述桩顶冠梁是固定在所述灌注桩的顶端将多个灌注桩固定为一体的结构。4.根据权利要求3所述的土体防护结构，其特征在于，所述连接筋分层设置，包括内层连接筋和中间层连接筋；

所述内层连接筋设置在所述格栅架的内侧主筋中朝向所述基坑的一侧，所述中间层连接筋设置在所述格栅架的内侧主筋中背向所述基坑的一侧，所述格栅架的内侧主筋是所述格栅架中靠近基坑的主筋；

其中，所述内层连接筋之间的间距小于所述中间层连接筋之间的间距。5.根据权利要求4所述的土体防护结构，其特征在于，所述内层连接筋和所述中间层连接筋错位设置。

6.根据权利要求5所述的土体防护结构，其特征在于，所述连接筋还包括外层连接筋，所述外层连接筋设置在所述格栅架的外侧主筋中朝向所述基坑的一侧；

所述外层连接筋之间的间距等于所述中间层连接筋之间的间距；其中，所述格栅架的外侧主筋是所述格栅架的中与所述格栅架的内侧主筋平行且远离基坑的主筋。

7.根据权利要求6所述的土体防护结构，其特征在于，所述外层连接筋与所述中间层连接筋相对设置或错位设置。

8.根据权利要求7所述的土体防护结构，其特征在于，相邻格栅架在竖向方向间距的取值范围为大于等于0.5米小于等于0.75米。

9.根据权利要求8所述的土体防护结构，其特征在于，还包括：多层注浆锚管，各层注浆锚管自上而下间隔设置，各层注浆锚管的各个注浆锚管之间间隔设置，每个所述注浆锚管从所述格栅架之间自所述基坑的内壁伸入到所述灌注桩之间的土体内；

其中，所述注浆锚管用于从所述基坑的内壁向所述灌注桩之间的土体注浆以固定土体。

10.根据权利要求9所述的土体防护结构，其特征在于，相邻层的注浆锚管之间的竖向间距等于相邻层格栅架之间的竖向间距，且每层格栅架之下设置一层注浆锚管；

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相邻的两层注浆锚管错位设置，每隔一层的两层注浆锚管相对设置。11.根据权利要求10所述的土体防护结构，其特征在于，每个所述注浆锚管的长度的取值范围为大于等于2米小于等于3.5米；

每层注浆锚管的相邻注浆锚管之间的间距的取值范围为大于等于0.5米小于等于1.5米。

12.根据权利要求11所述的土体防护结构，其特征在于，还包括：钢筋网片，自上而下挂在各个所述格栅架的内边缘；混凝土面层，形成在所述钢筋网片处。

13.根据权利要求12所述的土体防护结构，其特征在于，所述格栅架包括多个格栅和连接件，各个所述格栅通过所述连接件连接为一体形成所述格栅架；所述格栅包括：

四根格栅主筋，其中，四根格栅主筋位于同一个矩形框的四个顶点处；Z形连接筋和U形连接筋，所述Z形连接筋的上边和下边分别与相邻的两个所述格栅主筋固定，所述U形连接筋的两个侧臂分别与相邻的两个格栅主筋，所述Z形连接筋和所述U形连接筋将所述四根格栅主筋连接形成矩形框；

格栅箍筋，所述格栅箍筋箍在所述格栅主筋的外侧；其中，所述格栅主筋作为所述格栅架的主筋。

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一种基坑支护结构灌注桩之间的土体防护结构

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技术领域

[0001]本申请涉及建筑工程的基坑施工技术领域，具体地，涉及一种基坑支护结构灌注桩之间的土体防护结构。

背景技术

[0002]在城市轨道交通及工业民用建筑基坑工程中，采用基坑支护结构对基坑的土体进行防护。基坑支护结构至少包括多个间隔设置的灌注桩。通常情况下，灌注桩之间的土体防护面层由钢筋网、挂网钢筋、横向加强钢筋、桩间土体钢筋钉及喷射混凝土面层组成，混凝土面层厚度一般为50～100mm，喷射混凝土强度等级为C20。上述灌注桩之间设置土体防护面层的土体防护措施只适用于灌注桩之间间距小于2倍灌注桩直径一般条件下。在特殊情况下因条件限制当灌注桩之间间距较大时，上述灌注桩之间设置土体防护面层的措施对灌注桩之间土体的防护会存在强度不足、难以防护，土体压力过大会造成防护面层开裂、失效等问题，存在安全隐患。[0003]因此，现有土体防护面层的土体防护措施无法适用于灌注桩之间间距较大的情形，是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

[0004]在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。

实用新型内容

[0005]本申请实施例提供了一种基坑支护结构灌注桩之间的土体防护结构，以解决现有土体防护面层的土体防护措施无法适用于灌注桩之间间距较大情形的技术问题。[0006]本申请实施例提供了一种基坑支护结构灌注桩之间的土体防护结构，包括：[0007]多个格栅架，各个所述格栅架自上而下分层间隔设置，且所述格栅架的两端分别用于与相邻的两个灌注桩固定连接；[0008]多个连接筋，各个所述连接筋竖向间隔设置，且所述连接筋与各个所述格栅架固定连接；

[0009]其中，固定为一体的所述格栅架和所述连接筋用于加固所述灌注桩之间的土体，以防止所述灌注桩之间的土体滑落。

[0010]本申请实施例由于采用以上技术方案，具有以下技术效果：[0011]在基坑支护结构的灌注桩浇筑完成达到强度之后，开挖基坑，随着基坑自上而下开挖土方的过程，格栅架随着土方的开挖自上而下分层依次间隔设置，格栅架的两端分别与相邻的两个灌注桩固定连接。在格栅架设置完成后，各个连接筋竖向间隔设置，且每个连接筋自上而下分别与各个格栅架固定连接。这样，各个格栅架和各个连接筋固定为一体，对灌注桩之间的土体起到了加固作用，防止灌注桩之间土体的滑落。本申请实施例的基坑支护结构灌注桩之间的土体防护结构，通过将横向设置的格栅架和竖向设置的连接筋固定为一体的方式，对灌注桩之间的土体进行加固，土体防护结构的强度能够根据格栅架的强度

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及设置密度，连接筋的强度及设置密度进行控制，因此能够适用于灌注桩之间间距较大的情形，尤其适用于灌注桩之间间距大于2倍灌注桩直径的情形。同时，横向设置的格栅架和竖向设置的连接筋固定为一体的方式，施工方便。附图说明

[0012]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：[0013]图1为本申请实施例的基坑支护结构灌注桩之间的土体防护结构在灌注桩的任一高度的平面剖视图；

[0014]图2为本申请实施例的基坑支护结构灌注桩之间的土体防护结构的立面剖视图；[0015]图3为本申请实施例的土体防护结构的格栅架的示意图；

[0016]图4为本申请实施例的土体防护结构的格栅架另一位置的示意图；[0017]图5为本申请实施例的土体防护结构的格栅架的端面示意图。[0018]附图标记说明：[0019]100格栅架，111格栅主筋，112Z形连接筋，113U形连接筋，[0020]114格栅箍筋，120连接件，[0021]200连接筋，211内层连接筋，212中间层连接筋，213外层连接筋，[0022]300注浆锚管，410钢筋网片，[0023]11灌注桩，12桩顶冠梁，20基坑。具体实施方式

[0024]为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0025]本申请实施例的基坑支护结构灌注桩之间的土体防护结构，涉及建筑工程的基坑施工技术领域，适用于属于城市轨道交通工程领域及工业民用建筑工程中灌注桩之间间距较大的情形，尤其适用于灌注桩之间间距大于2倍灌注桩直径的情形。[0026]实施例一

[0027]图1为本申请实施例的基坑支护结构灌注桩之间的土体防护结构在灌注桩的任一高度的平面剖视图；图2为本申请实施例的基坑支护结构灌注桩之间的土体防护结构的立面剖视图。

[0028]如图1和图2所示，本申请实施例的基坑支护结构灌注桩之间的土体防护结构，包括：

[0029]多个格栅架100，各个所述格栅架100自上而下分层间隔设置，且所述格栅架100的两端分别用于与相邻的两个灌注桩11固定连接；[0030]多个连接筋200，各个所述连接筋200竖向间隔设置，且所述连接筋200与各个所述格栅架100固定连接；[0031]其中，固定为一体的所述格栅架100和所述连接筋200用于加固所述灌注桩之间的

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土体，以防止所述灌注桩之间的土体滑落。

[0032]在基坑支护结构的灌注桩浇筑完成达到强度之后，开挖基坑，随着基坑自上而下开挖土方的过程，格栅架随着土方的开挖自上而下分层依次间隔设置，格栅架的两端分别与相邻的两个灌注桩固定连接。在格栅架设置完成后，各个连接筋竖向间隔设置，且每个连接筋自上而下分别与各个格栅架固定连接。这样，各个格栅架和各个连接筋固定为一体，对灌注桩之间的土体起到了加固作用，防止灌注桩之间土体的滑落。本申请实施例的基坑支护结构灌注桩之间的土体防护结构，通过将横向设置的格栅架和竖向设置的连接筋固定为一体的方式，对灌注桩之间的土体进行加固，土体防护结构的强度能够根据格栅架的强度及设置密度，连接筋的强度及设置密度进行控制，因此能够适用于灌注桩之间间距较大的情形，尤其适用于灌注桩之间间距大于2倍灌注桩直径的情形。同时，横向设置的格栅架和竖向设置的连接筋固定为一体的方式，施工方便。[0033]具体的，格栅架采用钢结构的格栅架，连接筋是钢结构的连接筋。[0034]格栅架与灌注桩的主筋单面焊接固定连接，格栅架和连接筋焊接固定。[0035]具体的，根据灌注桩之间的土体的自稳性，选择格栅架的强度及设置密度，连接筋的强度及设置密度，从而使得土体防护结构的强度满足要求。[0036]实施中，相邻格栅架在竖向方向间距的取值范围为大于等于0.5米小于等于0.75米。

[0037]根据灌注桩之间的土体的自稳性，选择格栅架的设置密度，格栅架在竖向方向间距越小，格栅架的设置密度越大。[0038]实施中，如图1所示，所述格栅架100的内边缘相对于所述灌注桩11的内边缘向外；或者所述格栅架的内边缘与所述灌注桩的内边缘相平；[0039]其中，所述格栅架的内边缘是所述格栅架靠近所述灌注桩所围的基坑的边缘，所述灌注桩的内边缘是所述灌注桩朝向基坑的边缘。[0040]在本申请实施例中规定了内、外的方向，内是朝向基坑的一侧，外是背离基坑的一侧。灌注桩设置在位置，是基坑决定的。在基坑的位置和形状确定后，沿着基坑的外围设置间隔设置的灌注桩，即各个灌注桩围在基坑的外围。格栅架设置的位置，使得格栅架的内边缘相对于所述灌注桩的内边缘向外；或者所述格栅架的内边缘与所述灌注桩的内边缘相平，这样，格栅架设置的位置和方式对灌注桩和基坑没有额外的影响。[0041]关于连接筋的设置，具有如下特点。[0042]实施中，如图2所示，所述连接筋200的上端锚接固定在所述基坑支护结构的桩顶冠梁12内；[0043]其中，所述桩顶冠梁12是固定在所述灌注桩的顶端将多个灌注桩固定为一体的结构。

[0044]基坑支护结构不仅包括间隔设置的多个灌注桩，还包括桩顶冠梁，桩顶冠梁固定在灌注梁的顶端连接灌注桩，从而在各个灌注桩的顶部将各个灌注桩固定为一体。这样，连接筋的上端固定在桩顶冠梁内，从而将连接梁在竖向方向上固定，使得横向设置的格栅架和竖向设置的连接筋固定为一体的结构更加稳固。[0045]实施中，如图1所示，所述连接筋分层设置，包括内层连接筋211和中间层连接筋212；

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所述内层连接筋211设置在所述格栅架的内侧主筋中朝向所述基坑20的一侧，所

述中间层连接筋212设置在所述格栅架的内侧主筋中背向所述基坑20的一侧，所述格栅架100的内侧主筋是所述格栅架中靠近基坑的主筋；[0047]其中，所述内层连接筋211之间的间距小于所述中间层连接筋212之间的间距。[0048]土体防护结构的作用是防止灌注桩之间的土体滑落至基坑内。所述内层连接筋之间的间距小于所述中间层连接筋之间的间距，即在靠近基坑的一侧，内层连接筋的间距小，设置密度大，能够更好的防止灌注桩之间的土体滑落至基坑内。[0049]实施中，如图1所示，所述内层连接筋211和所述中间层连接筋212错位设置。[0050]各个连接筋在竖向方向是通长的，在水平平面的方向，内层连接筋和中间层连接筋是错位设置的，这样，在灌注桩之间的土体在多个方向和位置被均匀的加固阻挡。[0051]实施中，如图1所示，所述连接筋还包括外层连接筋213，所述外层连接筋213设置在所述格栅架100的外侧主筋中朝向所述基坑的一侧；

[0052]所述外层连接筋213之间的间距等于所述中间层连接筋212之间的间距；[0053]其中，所述格栅架的外侧主筋是所述格栅架的中与所述格栅架的内侧主筋平行且远离基坑的主筋。

[0054]内层连接筋，中间层连接筋和外层连接筋三层设置的方式，使得对灌注桩之间土体的加固防护是多层的，能够更好的防止土体的滑落。[0055]实施中，如图1所示，所述外层连接筋213与所述中间层连接筋212相对设置；或者所述外层连接筋与所述中间层连接筋错位设置。[0056]这样，外层连接筋与中间层连接筋相对设置和错位设置的方式，可以根据格栅架的结构和施工便利的角度进行选择。[0057]具体的，内层连接筋和外层连接筋之间间距是由格栅架的尺寸决定的。[0058]根据灌注桩之间的土体的自稳性，选择格栅架的尺寸。如可以是使得内层连接筋和外层连接筋之间的间距为1米。

[0059]为了进一步加固灌注桩之间的土体。[0060]实施中，如图1所示，土体防护结构还包括：[0061]多层注浆锚管300，各层注浆锚管300自上而下间隔设置，各层注浆锚管300的各个注浆锚管之间间隔设置，每个所述注浆锚管300从所述格栅架之间自所述基坑20的内壁伸入到所述灌注桩11之间的土体内；[0062]其中，所述注浆锚管300用于从所述基坑20的内壁向所述灌注桩11之间的土体注浆以固定土体。

[0063]注浆锚管的存在，使得能够从基坑的内壁向灌注桩之间的土体注浆，注浆后，将灌注桩之间的土体进行了加固，从而对灌注桩之间的土体进行更好的加固，防护效果更好。[0064]实施中，如图2所示，相邻层的注浆锚管300之间的竖向间距等于相邻层格栅架100之间的竖向间距，且每层格栅架100之下设置一层注浆锚管300；[0065]相邻的两层注浆锚管300错位设置，每隔一层的两层注浆锚管300相对设置。[0066]各个注浆锚管是分散布置的，大致呈梅花形状，这样对灌注桩之间的土体均匀的进行加固，降低灌注桩之间的土体发生滑落的几率。[0067]实施中，每个所述注浆锚管的长度的取值范围为大于等于2米小于等于3.5米；

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每层注浆锚管的相邻注浆锚管之间的间距的取值范围为大于等于0.5米小于等于

1.5米。

注浆锚管的长度和每层注浆锚管的相邻注浆锚管之间的间距能够根据实际情况

进行选择。

[0070]具体的，每个所述注浆锚管的长度的取值为3米；每层注浆锚管的相邻注浆锚管之间的间距为1米。[0071]实施中，如图2所示，土体防护结构还包括：[0072]钢筋网片410，自上而下挂在各个所述格栅架100的内边缘；[0073]混凝土面层，形成在所述钢筋网片410处。[0074]钢筋网片的设置方式是在格栅钢架的内边缘自上而下挂设钢筋网片，混凝土面层形成的方式是进行混凝土喷射，形成混凝土面层。[0075]关于格栅架的结构。图3为本申请实施例的土体防护结构的格栅架的示意图；图4为本申请实施例的土体防护结构的格栅架另一位置的示意图；图5为本申请实施例的土体防护结构的格栅架的端面示意图。[0076]实施中，如图3，图4和图5所示，所述格栅架包括多个格栅和连接件120，各个所述格栅通过所述连接件120连接为一体形成所述格栅架；所述格栅包括：[0077]四根格栅主筋111，其中，四根格栅主筋位于同一个矩形框的四个顶点处；[0078]Z形连接筋112和U形连接筋113，所述Z形连接筋112的上边和下边分别与相邻的两个所述格栅主筋固定，所述U形连接筋113的两个侧臂分别与相邻的两个格栅主筋，所述Z形连接筋112和所述U形连接筋113将所述四根格栅主筋111连接形成矩形框；[0079]格栅箍筋114，所述格栅箍筋114箍在所述格栅主筋的外侧；[0080]其中，所述格栅主筋作为所述格栅架的主筋。[0081]上述结构的格栅架，结构简单，强度较高，适于作为土体防护结构的格栅架。[0082]整个基坑支护结构灌注桩之间的土体防护结构随土方开挖进行，在基坑开挖至坑底时完成整个土体防护结构施工。因灌注桩之间的土体压力传递至格栅架、再通过格栅架传递至两侧灌注桩上，两侧灌注桩应采取特殊措施，加大桩径及提高配筋率、相邻灌注桩间距适当加密或加大桩径及配筋率。

[0083]本申请实施例的基坑支护结构灌注桩之间的土体防护结构的结构形式可适用于特殊条件下构灌注桩之间间距较大时的土体防护需要，可有效抵抗周边土压力确保基坑安全；具有传力路径明确、操作方便、结构刚度大强度高、易于加工、安全可靠等优点。[0084]在本申请及其实施例的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“高度”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。[0085]在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

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在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之

“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0087]上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。[0088]尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。[0089]显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

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