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预应力钢桩

预应力钢桩支护结构有效解决了现有技术中深基坑支护结构稳定性差、支撑工序繁琐、操作不便的技术问题,另外可以回收并循环使用。

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在深基坑支护工程的实施过程中,支护结构最易发生的变形是侧向和竖向变形。为有效减小侧向和竖向变形,提高支护桩的承载能力,减少支撑所受水平力,『东合南岩土』公司研发了一种预应力钢桩支护结构,有效解决了现有技术中深基坑支护结构稳定性差、支撑工序繁琐、操作不便的技术问题。

该预应力钢桩,既可基于钢板桩,也可基于H型钢桩,采用预应力锚索和钢桩一体成型,通过在桩体顶部施加预应力,将桩体所受侧向力转移到顶部竖向力,达到减少变形、提高承载力的目的。施工过程中可根据开挖情况动态调整预应力,待工程结束后预应力钢桩支护结构可以回收并循环使用。

预应力钢桩支护结构设计方案

预应力钢桩支护结构设计方案

↑ 预应力钢桩支护结构设计方案

预应力钢桩支护结构包括多个预应力支护单元,每个预应力支护单元包括支护桩、多个钢支座和预应力筋。支护桩竖直设置在待开挖基坑的一侧,多个钢支座自上而下设置在支护桩上,预应力筋的一端锚固于支护桩的下部。将多个预应力支护单元依次打入待开挖基坑的四周,多个钢支座均朝向待开挖基坑,在预应力支护单元的顶端设置冠梁,使预应力支护单与冠梁形成整体;通过预应力筋施加拉力,将预应力预应力筋的上端锚固在冠梁上。预应力筋所受拉力的水平分量传递到支护结构,抵消了土体的部分土压力,提高了支护强度,减小了支护桩的变形;另外,支护结构可以回收再次利用,节约成本。

与原有技术相比,本技术的有益效果如下

1、通过对支护桩设置钢支座和预应力筋,预应力筋受力张紧后呈弧形,则预应力筋所受拉力的水平分量施加给支护桩,相当于支护桩对基坑侧壁土体施加向外的推力,则抵抗了土体的侧压力,提高了支护强度。

2、通过对预应力筋施加预应力来抵抗基坑侧壁土体的侧压力,减少了支撑的数量。

3、钢支座为H型钢,H型钢翼缘宽、侧向刚度大、抗弯能力强,防止在施加预应力过程中钢支座变形,提高了整个支护结构的刚度和稳定性;钢板桩强度高,截面积小,容易打入坚硬土层,且钢板桩截面宽度大,保证截面的力学性能得到充分的发挥,很好地抵抗基坑土体的侧压力。

4、限位装置与预应力预应力筋相接触的表面为弧形曲面,减小预应力筋与限位装置的摩擦,减小磨损、提高预应力筋的使用寿命。

5、根据待开挖基坑的地质资料、基坑深度及周边环境,确定支护桩的长度、钢支座的数量、钢支座的长度以及钢支座的间距,操作方便。

6、支护单元的钢桩、钢支座、预应力筋及预应力筋与支护桩底部的锚固,均可以在工厂预制、组装,运至现场可直接打入,使用完成后可以回收,重复利用,节约成本。