本發(fā)明涉及基坑支護(hù)施工技術(shù)領(lǐng)域，具體是應(yīng)用于基坑支護(hù)的回旋式鋼管支護(hù)樁和支護(hù)錨桿及兩者的應(yīng)用方法。

背景技術(shù)：

在建筑基坑施工時(shí)，為確保施工安全，防止塌方事故發(fā)生，必須對(duì)開挖的建筑基坑采取支護(hù)措施。建筑基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、基坑類型、基坑挖掘深度、降排水條件及周邊環(huán)境對(duì)基坑側(cè)壁唯一的要求，基坑周邊荷載及支護(hù)結(jié)構(gòu)使用期限等因素，需要合理進(jìn)行設(shè)計(jì)，精心施工。而目前國(guó)內(nèi)外深基坑支護(hù)內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)普遍采用兩種結(jié)構(gòu)形式：一種是采用混凝土作為內(nèi)支撐的結(jié)構(gòu)，另一種是采用鋼結(jié)構(gòu)支撐架作為支撐結(jié)構(gòu)。雖然這兩種支撐結(jié)構(gòu)都能起到一定的支護(hù)作用，但由于自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度明顯不足，樁體和錨桿不能重復(fù)進(jìn)行拆卸利用，使得基坑支護(hù)施工存在如下問題：1)施工工藝復(fù)雜；2)均為一次性投入，不可回收；3)浪費(fèi)資源；4)形成地下污染；5)相對(duì)施工工期長(zhǎng)；6)基坑支護(hù)工程的安全性不可控；7)工程成本比較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種回旋式鋼管支護(hù)樁和支護(hù)錨桿及兩者的應(yīng)用方法，通過將支護(hù)樁和支護(hù)錨桿采用自攻釘原理進(jìn)行基坑支護(hù)施工，實(shí)現(xiàn)高效、快捷施工操作，而且材料可重復(fù)利用，降低施工成本，縮短施工工期。

本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：

本發(fā)明回旋式鋼管支護(hù)樁和支護(hù)錨桿，所述支護(hù)錨桿為斜式支撐的鋼管支護(hù)錨桿，所述鋼管支護(hù)樁為立式支撐的鋼管支護(hù)樁，所述鋼管支護(hù)樁和鋼管支護(hù)錨桿的下部均設(shè)有螺旋鉆頭，螺旋鉆頭的下端設(shè)有至少四個(gè)刀片，鋼管支護(hù)樁和鋼管支護(hù)錨桿的頂部設(shè)有便于與驅(qū)動(dòng)裝置相連接的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)頭；所述鋼管支護(hù)樁的直徑比鋼管支護(hù)錨桿略大。

所述螺旋鉆頭包括固定在鋼管支護(hù)樁和鋼管支護(hù)錨桿上的螺旋葉片，該螺旋葉片繞樁桿一圈。

所述刀片中兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的刀片之間呈斜對(duì)稱排布，并位于同一圓形線上。

所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)頭為設(shè)置在鋼管支護(hù)樁和鋼管支護(hù)錨桿的樁桿頂部的內(nèi)六角形孔，該內(nèi)六角形孔與驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)桿相匹配。

本發(fā)明所述回旋式鋼管支護(hù)樁和支護(hù)錨桿的應(yīng)用方法，其中鋼管支護(hù)樁的應(yīng)用方法如下：

1)將鋼管支護(hù)樁的螺旋鉆頭對(duì)著地面方向，鋼管支護(hù)樁頂部的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)頭與驅(qū)動(dòng)裝置相連接，通過驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)鋼管支護(hù)樁向下作自攻釘式旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其鋼管支護(hù)樁垂直向下伸入土層中；

2)當(dāng)鋼管支護(hù)樁尚未達(dá)到所需深度時(shí)，在鋼管支護(hù)樁的頂部通過焊接或螺紋連接一段頂部帶有驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)頭的鋼管，然后通過該鋼管頂部的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)頭與驅(qū)動(dòng)裝置相連接，再通過驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)鋼管支護(hù)樁繼續(xù)旋轉(zhuǎn)推入所需深度；

所述鋼管支護(hù)錨桿的應(yīng)用方法如下：

在兩個(gè)垂直伸入土層中的支護(hù)樁之間或護(hù)土斜坡面上將支護(hù)錨桿斜向推入土層內(nèi)，其推進(jìn)方法與支護(hù)樁的推進(jìn)方法相同，在兩個(gè)支護(hù)錨桿之間或支護(hù)錨桿與支護(hù)樁之間通過連接桿件相連接，以穩(wěn)固整個(gè)基坑的支撐結(jié)構(gòu)；

當(dāng)不需要支護(hù)樁和支護(hù)錨桿的支撐時(shí)，將支護(hù)樁和支護(hù)錨桿反方向旋轉(zhuǎn)即可撥出支護(hù)樁和支護(hù)錨桿以便重新利用。

本發(fā)明回旋式鋼管支護(hù)樁和支護(hù)錨桿可適用于砂、粘土、三合土或巖土類的地基環(huán)境。

本發(fā)明回旋式鋼管支護(hù)樁和支護(hù)錨桿具有造價(jià)低、施工快，且抗彎、抗剪、抗拉、抗扭強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)于其它加固樁體，施工工期較短，能夠?qū)崿F(xiàn)了基坑支護(hù)加固裝置快速、有效完成，而且施工工藝簡(jiǎn)單，材料可回收多次循環(huán)使用，達(dá)到50次以上，不浪費(fèi)資源，不污染地下，隱蔽工程的安全性相對(duì)可控，相對(duì)工程成本低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明回旋式鋼管支護(hù)樁下部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的仰視示意圖。

圖3是本發(fā)明回旋式鋼管支護(hù)樁上部的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖3的a—a剖面圖。

圖5是本發(fā)明回旋式鋼管支護(hù)樁正鉆進(jìn)尺時(shí)的工作狀態(tài)示意圖。

圖6是本發(fā)明回旋式鋼管支護(hù)樁反鉆撥出時(shí)的工作狀態(tài)示意圖。

圖7是采用本發(fā)明回旋式鋼管支護(hù)樁和支護(hù)錨桿完成第一種施工方案的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是采用本發(fā)明回旋式鋼管支護(hù)樁和支護(hù)錨桿完成第二種施工方案的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是采用本發(fā)明回旋式鋼管支護(hù)樁和支護(hù)錨桿完成第三種施工方案的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是采用本發(fā)明回旋式鋼管支護(hù)錨桿完成第四種施工方案的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：a—鋼管支護(hù)錨桿，b—鋼管支護(hù)樁，1—樁桿，2—螺旋鉆頭，3—刀片，4—驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)頭，5—地面，6—基坑，7—連接桿件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述：

如圖1—圖4、圖7所示，本發(fā)明包括作斜式支撐的鋼管支護(hù)錨桿a和作立式支撐的鋼管支護(hù)樁b，鋼管支護(hù)樁b和鋼管支護(hù)錨桿a的下部均設(shè)有螺旋鉆頭2，螺旋鉆頭2的下端設(shè)有至少四個(gè)刀片3(根據(jù)需要，也可以設(shè)置為四個(gè)以上)，鋼管支護(hù)樁b和鋼管支護(hù)錨桿a的頂部設(shè)有便于與驅(qū)動(dòng)裝置相連接的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)頭4；鋼管支護(hù)樁b的直徑比鋼管支護(hù)錨桿a略大。

見圖1和圖2所示，所述螺旋鉆頭2包括固定在鋼管支護(hù)樁或鋼管支護(hù)錨桿上的螺旋葉片及四個(gè)刀片3，該螺旋葉片正好繞樁桿1一圈。四個(gè)刀片中兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的刀片之間呈斜對(duì)稱排布，并位于同一圓形線上。當(dāng)?shù)镀D(zhuǎn)時(shí)，螺旋鉆頭2前端形成無死角破碎效果。

見圖3和圖4所示，所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)頭4為設(shè)置在鋼管支護(hù)樁和鋼管支護(hù)錨桿的樁桿頂部的內(nèi)六角形孔，該內(nèi)六角形孔與驅(qū)動(dòng)裝置(該驅(qū)動(dòng)裝置為電動(dòng)機(jī)或電鉆等，圖中未示出)的驅(qū)動(dòng)桿相匹配。

本發(fā)明回旋式鋼管支護(hù)樁b的應(yīng)用方法是：

1)將鋼管支護(hù)樁b的螺旋鉆頭2對(duì)著地面5方向，鋼管支護(hù)樁頂部的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)頭4與驅(qū)動(dòng)裝置相連接，通過驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)鋼管支護(hù)樁向下作自攻釘式旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其鋼管支護(hù)樁垂直向下伸入土層中(見圖5所示)，便可開挖基坑6，鋼管支護(hù)樁深入土層可達(dá)到50米以上；

2)當(dāng)鋼管支護(hù)樁尚未達(dá)到所需深度時(shí)，在鋼管支護(hù)樁的頂部通過焊接或螺紋連接一段頂部帶有驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)頭的鋼管，然后通過該鋼管頂部的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)頭與驅(qū)動(dòng)裝置相連接，再通過驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)鋼管支護(hù)樁繼續(xù)旋轉(zhuǎn)推入所需深度；

本發(fā)明回旋式鋼管支護(hù)錨桿a的應(yīng)用方法如下：

在兩個(gè)垂直伸入土層中的鋼管支護(hù)樁之間或護(hù)土斜坡面上將多根支護(hù)錨桿斜向推入土層內(nèi)，其推進(jìn)方法與支護(hù)樁的推進(jìn)方法相同，在兩個(gè)支護(hù)錨桿之間或支護(hù)錨桿與支護(hù)樁之間通過連接桿件相連接，以穩(wěn)固整個(gè)基坑的支撐結(jié)構(gòu)；鋼管支護(hù)錨桿深入土層可達(dá)到35米以上。

當(dāng)不需要支護(hù)樁和支護(hù)錨桿的支撐時(shí)，將支護(hù)樁和支護(hù)錨桿反方向旋轉(zhuǎn)即可撥出支護(hù)樁和支護(hù)錨桿以便重新利用，見圖6所示。

本發(fā)明回旋式鋼管支護(hù)樁和支護(hù)錨桿采用自攻釘原理，通過在鋼管支護(hù)樁和鋼管支護(hù)錨桿的下部設(shè)置螺旋鉆頭及刀片，通過螺旋鉆頭粉碎鋼管前端的巖土，利用螺旋葉片的順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到輸送支護(hù)樁和錨桿的目的。而且鋼管支護(hù)樁在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體剛度和抗傾覆能力強(qiáng)，相對(duì)于其它加固樁體，旋挖樁施工工期較短，實(shí)現(xiàn)了基坑支護(hù)加固裝置快速、有效完成。當(dāng)工程主體完成到正負(fù)零以上時(shí)，基坑進(jìn)行回填過后，將螺旋鉆頭逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，即可把鋼管支護(hù)樁和錨桿取出，進(jìn)行重復(fù)利用，實(shí)現(xiàn)基坑高效快速安裝支護(hù)樁。

本發(fā)明所述的護(hù)樁和支護(hù)錨桿的長(zhǎng)度及直徑可根據(jù)基坑現(xiàn)場(chǎng)的受力情況計(jì)算確定樁桿的規(guī)格。

采用本發(fā)明回旋式鋼管支護(hù)樁和支護(hù)錨桿進(jìn)行施工操作，可以實(shí)現(xiàn)多種施式方式：

第一種施工方式，見圖7所示，將鋼管支護(hù)樁b垂直推向地層作立式支撐后，開挖基坑，并且同時(shí)將支護(hù)錨桿a斜向伸入側(cè)面土層，并通過連接桿件將鋼管支護(hù)樁形成固定連接，從而穩(wěn)定基坑。本施工方式實(shí)現(xiàn)側(cè)向剛度大的支撐結(jié)構(gòu)，增大了基坑施工作業(yè)空間，方便土方開挖和地下結(jié)構(gòu)施工。

第二種施工方式，見圖8所示，將圍著基坑方向的前后兩根鋼管支護(hù)樁b垂直推向地層作立式支撐后，開挖基坑，同時(shí)前后兩根鋼管支護(hù)樁b之間通過連接桿件7形成連接，從而得到雙層穩(wěn)固效果。

第三種施工方式，見圖9所示，將鋼管支護(hù)樁b垂直推向地層作立式支撐后，開挖基坑，同時(shí)在相對(duì)應(yīng)的兩根鋼管支護(hù)樁b之間通過連接桿件7形成連接，從而穩(wěn)固支護(hù)柱。

第四種施工方式，見圖10所示，在護(hù)土斜坡面上將多根支護(hù)錨桿a斜向推入土層內(nèi)，其推進(jìn)方法與支護(hù)樁的推進(jìn)方法相同，在兩個(gè)支護(hù)錨桿之間通過連接桿件相連接，以穩(wěn)固整個(gè)支撐結(jié)構(gòu)。