一种钢板桩围护结构变形原位修复装置及方法与流程

文档序号:37054377发布日期:2024-02-20 20:57阅读:70来源:国知局

本发明涉及地下工程施工,尤其涉及一种钢板桩围护结构变形原位修复装置及方法。


背景技术:

1、这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术,而不必然地构成现有技术。

2、钢板桩围护结构在基坑开挖施工过程中应用广泛,具有施工快速、支护性能好、造价低廉、可回收再利用等优点,能实现基坑开挖临空面的快速支护,对控制开挖引起的周边环境扰动起到积极的作用。

3、近年来,在市政工程、道路工程、地下空间开发工程中,应用钢板桩支护的基坑开挖深度逐渐增大,所使用的钢板桩型号逐渐增大,相应的插打长度逐渐增加。在钢板桩插打完成后进行土方开挖,经常会因诸多环境风险灾变的影响,出现钢板桩向坑内变形甚至失稳的情况。

4、现行施工监测技术和风险预警技术手段下,钢板桩支护基坑出现失稳的概率较小,多会控制在钢板桩大变形阶段,但钢板桩发生大变形后缺乏有效的措施将其变形恢复,目前仍采用在变形位置处外侧复打钢板桩或灌注桩的措施对变形位置进行开挖修复。但目前的施工工艺存在较为明显的劣势,首先,复打支护桩会直接增加工程造价且延误工期;其次,移除变形区土体会造成地层损失,进一步加剧周边地层沉降变形。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足,本发明实施例的目的是提供一种钢板桩围护结构变形原位修复装置及方法,针对已发生大变形的钢板桩围护结构,能在施工成本和环境扰动可控的前提下对变形位置处进行原位修复,恢复钢板桩围护结构的正常使用功能,对于提升钢板桩围护结构的支护韧性有着较为积极的作用。

2、为了实现上述目的,本发明实施例提供了如下技术方案:

3、一种钢板桩围护结构变形原位修复装置,包括:

4、锚定反力单元,所述锚定反力单元铺设于变形钢板桩上并锚入地层土体,以对变形钢板桩及地层土体产生反力;

5、液压顶推单元,所述液压顶推单元水平设置于相对设置的所述锚定反力单元之间,以与所述锚定反力单元配合对变形钢板桩进行顶推,实现原位修复。

6、进一步的,所述锚定反力单元包括多组锚定反力结构,多组所述锚定反力结构沿变形钢板桩的长度方向均匀分布;

7、每组所述锚定反力结构内设置有多个所述锚定反力结构,每组内的多个所述锚定反力结构沿变形钢板桩的宽度方向均匀分布;

8、所述锚定反力单元的端部位于沿变形钢板桩的长度方向相邻的所述锚定反力结构之间。

9、优选的,所述锚定反力结构包括支撑板、液压锚头和锚索;

10、所述液压锚头水平设置于所述支撑板上,且位于所述支撑板的中部;所述锚索沿长度方向的一端部依次穿过所述液压锚头、所述支撑板和所述变形钢板桩,锚固于地层土体。

11、进一步优选的,所述支撑板上对称开设有限位卡槽,所述限位卡槽位于所述支撑板沿所述变形钢板桩长度方向的边缘处,相邻支撑板的限位卡槽组成所述液压顶推单元的安装空间。

12、进一步优选的,所述锚索沿长度方向的另一端部套设有锚夹片,所述锚夹片的外径大于所述锚索的外径。

13、进一步的,所述液压顶推单元包括多个所述液压顶推结构,多个所述液压顶推结构沿所述锚定反力单元的宽度方向均匀分布。

14、优选的,所述液压顶推结构包括液压千斤顶和支撑管;

15、所述液压千斤顶设置于所述锚定反力单元,所述支撑管水平设置于两个相对的液压千斤顶之间。

16、进一步的,所述锚定反力单元和所述液压顶推单元连接有同一液压中控装置。

17、本发明实施例还提供了一种钢板桩围护结构变形原位修复方法,基于上述的钢板桩围护结构变形原位修复装置,包括如下步骤:

18、步骤1、将锚定反力单元铺设于钢板桩的变形区域并锚入变形区域后的地层土体,其中,锚定反力单元的面积大于1.5倍变形区域面积;

19、步骤2、将液压顶推单元水平架设于相对设置的锚定反力单元之间;

20、步骤3、通过液压中控装置为锚定反力单元和液压顶推单元施加液压力,以与锚定反力单元配合对变形钢板桩进行顶推,实现原位修复。

21、进一步的,还包括:

22、变形钢板桩恢复后,在变形钢板桩上架设槽钢腰梁,在相对的槽钢腰梁之间水平架设多个基坑钢内撑。

23、本发明实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

24、1、本发明提供的技术方案,提供了一种适用于原位修复钢板桩围护结构大变形的组合顶推装置,能够在锚定反力和液压顶推力的组合作用下,实现大变形钢板桩的原位快速修复。

25、2、本发明提供的技术方案,结构简单,液压中控装置均为现行标准液压设备,组成构件可根据现场条件进行加工调整,方便获取;能够根据钢板桩变形区域大小实现模块化拼装,可被现场施工人员所接受,操作方便。

26、3、本发明提供的技术方案,能够降低甚至消除现有修复变形技术对地层的扰动影响,提升钢板桩围护结构的支护韧性,使得大变形修复后的钢板桩继续服役。

27、4、本发明提供的技术方案,所有组件在修复结束后可进行回收再利用,降低了施工投入成本。



技术特征:

1.一种钢板桩围护结构变形原位修复装置,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的钢板桩围护结构变形原位修复装置,其特征在于,所述锚定反力单元包括多组锚定反力结构,多组所述锚定反力结构沿变形钢板桩的长度方向均匀分布;

3.如权利要求2所述的钢板桩围护结构变形原位修复装置,其特征在于,所述锚定反力结构包括支撑板、液压锚头和锚索;

4.如权利要求3所述的钢板桩围护结构变形原位修复装置,其特征在于,所述支撑板上对称开设有限位卡槽,所述限位卡槽位于所述支撑板沿所述变形钢板桩长度方向的边缘处,相邻支撑板的限位卡槽组成所述液压顶推单元的安装空间。

5.如权利要求3所述的钢板桩围护结构变形原位修复装置,其特征在于,所述锚索沿长度方向的另一端部套设有锚夹片,所述锚夹片的外径大于所述锚索的外径。

6.如权利要求1所述的钢板桩围护结构变形原位修复装置,其特征在于,所述液压顶推单元包括多个所述液压顶推结构,多个所述液压顶推结构沿所述锚定反力单元的宽度方向均匀分布。

7.如权利要求6所述的钢板桩围护结构变形原位修复装置,其特征在于,所述液压顶推结构包括液压千斤顶和支撑管;

8.如权利要求1所述的钢板桩围护结构变形原位修复装置,其特征在于,所述锚定反力单元和所述液压顶推单元连接有同一液压中控装置。

9.一种钢板桩围护结构变形原位修复方法,其特征在于,基于权利要求1-8任一项所述的钢板桩围护结构变形原位修复装置,包括如下步骤:

10.如权利要求9所述的钢板桩围护结构变形原位修复方法,其特征在于,还包括:


技术总结
本发明公开了一种钢板桩围护结构变形原位修复装置及方法,属于地下工程施工技术领域。包括锚定反力单元和液压顶推单元,锚定反力单元铺设于变形钢板桩上并锚入地层土体,以对变形钢板桩及地层土体产生反力;液压顶推单元水平设置于相对设置的锚定反力单元之间,以与锚定反力单元配合对变形钢板桩进行顶推,实现原位修复。能够在施工成本和环境扰动可控的前提下对变形位置处进行原位快速修复,提升钢板桩围护结构的支护韧性;解决了钢板桩变形恢复工艺成本高、效率低下且会加剧周边地层沉降变形的问题。

技术研发人员:陈天宇,周传辉,孟杰,赵越,李承克,宋贤滨,李存膑,郑晓
受保护的技术使用者:山东高速工程建设集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/2/19
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