本發明涉及一種用于建筑基坑的圍護系統，特別涉及一種深度在-3米以下深基坑支護的拉森鋼板樁系統，還包括前述系統的施工方法，屬于建筑施工技術領域。

　　背景技術：

　　現有的基坑一般采用拉森鋼板樁支護，但基坑深度僅限于在-3米以內，局限性較大。拉森鋼板樁需與錨桿結合形成二元支護結構體系，并通過對錨桿施加預應力變成主動受力體系，以提高控制基坑變形能力才能穩定支護基坑。這種方法不僅施加預應力等待時間長、注漿程序占用時間，施工環境差，速度受限制、安裝需要專用鉆具、不能用于巖體破碎帶松散體等缺陷。

　　隨著深度在-3米以下的深基坑需求的不斷出現，需要一種深基坑支護拉森鋼板樁系統及施工方法，摒棄了施工繁瑣的支護錨桿，利用拉森鋼板樁優良的防水性以及施工的快速性，降低深基坑支護的拉森鋼板樁系統的施工成本，提高施工效率。

　　技術實現要素：

　　本發明的目的是提供一種快速、經濟、應用地層廣、施工方便的基坑支護拉森鋼板樁系統及施工方法。

　　本發明通過以下技術方案予以實現：

　　一種基坑支護拉森鋼板樁系統，包括作為基坑邊線內側的縱向支護墻，所述縱向支護墻呈一側內凹另一側外凸的鋸齒形，所述鋸齒形由多根拉森鋼板樁兩側的相鄰鎖扣彼此鍥合而成；在縱向支護墻背離基坑一側間隔設有多條垂直于縱向支護墻的橫向支護墻，縱向支護墻背離基坑的外側設有背部加固區，所述背部加固區內沉入一排與縱向支護墻平行的鋼管樁，所述鋼管樁與對應的橫向支護墻一端端頭固定連接；橫向支護墻結構與縱向支護墻相同，具有三面鎖扣的三向連接鋼板樁間隔設置在縱向支護墻中，橫向支護墻另一端端頭的拉森鋼板樁與三向連接拉森鋼板樁相連；在兩個相鄰的橫向支護墻之間對稱設置兩根傾斜的可調節拉桿，所述可調節拉桿的兩端分別與鋼管樁端頭和位于兩個相鄰的橫向支護墻之間的一段縱向支護墻的中部固定連接；在縱向支護墻和橫向支護墻的對應鋸齒形凹部分別設置高壓旋噴樁。

　　本發明的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現。

　　進一步的，所述三向連接鋼板樁的背部板中部垂直延伸出橫向鎖扣板，橫向支護墻另一端端頭拉森鋼板樁的一側鎖扣與三向連接鋼板樁的橫向鎖扣板的上側鎖扣連接。所述橫向鎖扣板是將拉森鋼板樁背部板的中部將拉森鋼板樁切割成兩個半部，取其中一個半部而得；所述橫向鎖扣板的切割端面垂直固定在拉森鋼板樁背部板的中部上。

　　進一步的，所述可調節拉桿包括花籃螺栓、兩根鋼絲繩和兩塊卡板，所述兩根鋼絲繩的一端分別與花籃螺栓兩端的可調螺桿外端連接，兩根鋼絲繩的另一端分別與卡板連接，一塊卡板卡在鋼管樁的上端端頭上，另一塊卡板卡在于兩個相鄰的橫向支護墻之間的一段縱向支護墻中部拉森鋼板樁的背部板上。

　　進一步的，所述卡板呈槽形，所述槽形的槽口向下，槽形上端的橫邊開有連接孔，槽形兩側的豎邊分別間隔設有數個橫向螺紋孔，卡板的槽口分別卡在鋼管樁的上端端頭和對應的拉森鋼板樁的背部板中部上，擰入卡板兩側豎邊的數個螺釘將卡板分別固定在鋼管樁的上端端頭和對應的拉森鋼板樁的背部板中部上；兩根鋼絲繩的一端分別穿過對應卡板的連接孔，并與其連接，兩根鋼絲繩的另一端分別與花籃螺栓的兩端連接。

　　一種基坑支護拉森鋼板樁系統的安裝方法，包括以下步驟：

　　1）將多根拉森鋼板樁沉入地下構成縱向支護墻

　　在基坑設計邊線內側，將內側多根拉森鋼板樁逐一沉入地下，使拉森鋼板樁兩側的相鄰鎖扣彼此鍥合構成縱向支護墻，數條首尾相接的縱向支護墻圍成封閉的基坑支護墻；

　　2）與縱向支護墻垂直相連的橫向支護墻施工

　　根據地質情況確定橫向支護墻的間距，在縱向支護墻背離基坑一側逐一沉入多條間隔設置并垂直于縱向支護墻的橫向支護墻，每條橫向支護墻一端端頭的拉森鋼板樁一側鎖扣與縱向支護墻中對應的一個三向連接鋼板樁的橫向鎖扣板相連；

　　3）背部加固區的鋼管樁施工

　　在縱向支護墻背離基坑的外側沉入一排與縱向支護墻平行的鋼管樁作為背部加固區；

　　4）安裝可調節拉桿

　　在背部加固區內，將調節拉桿的兩端分別與鋼管樁端頭和位于兩個相鄰的橫向支護墻之間的一段縱向支護墻中部固定連接，轉動可調節拉桿中部的花籃螺栓，使花籃螺栓兩端分別拉緊鋼絲繩，從而調整鋼管樁上端的位置；

　　5）高壓旋噴樁的成形

　　按設計和試驗結果確定注漿范圍、強度和壓力后，在縱向支護墻和橫向支護墻的鋸齒形每一個凹部分別鉆孔注漿預制高壓旋噴樁，進一步加強錨固效果、防水能力和抗滲能力，提高基坑支護穩定性；

　　6）開挖基坑

　　注漿完成達到設計強度后開挖基坑，在開挖的過程中監測基坑邊緣的偏移沉降量。

　　本發明在縱向支護墻背離基坑一側間隔設有多條垂直于縱向支護墻的橫向支護墻，在縱向支護墻背離基坑的外側沉入一排與縱向支護墻平行的鋼管樁背部加固區，鋼管樁與對應的橫向支護墻一端端頭固定連接，替代了施工繁瑣的錨桿在支護系統中的作用。在兩個相鄰的橫向支護墻之間對稱設置兩根傾斜的可調節拉桿，可有效地防止兩道橫向支護墻之間中部區域在土壓力作用下外拱。本發明縮短了施工周期，降低了施工成本，應用地層廣，施工方便，并能在巖體破碎帶松散體的地質條件下開挖深度大于3米的基坑。

　　本發明的優點和特點，將通過下面優選實施例的非限制性說明進行圖示和解釋，這些實施例，是參照附圖僅作為例子給出的。

　　附圖說明

　　圖1是本發明的結構示意圖；

　　圖2是圖1的a-a剖視旋轉圖；

　　圖3是三向連接鋼板樁的結構示意圖；

　　圖4是可調節拉桿的安裝示意圖。

　　具體實施方式

　　下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

　　如圖1～圖2所示，本發明包括作為基坑100邊線內側的縱向支護墻1，縱向支護墻1呈一側內凹另一側外凸的鋸齒形，所述鋸齒形由多根拉森鋼板樁10兩相鄰的一側鎖扣102彼此鍥合而成。在縱向支護墻1背離基坑100一側間隔設有多條垂直于縱向支護墻的橫向支護墻2，縱向支護墻1背離基坑100的外側設有背部加固區3，所述背部加固區3內沉入一排與縱向支護墻1平行的鋼管樁31，所述鋼管樁31與對應的橫向支護墻2一端端頭固定連接。橫向支護墻2結構與縱向支護墻1相同，具有三面鎖扣的三向連接拉森鋼板樁20間隔設置在縱向支護墻1中，橫向支護墻2另一端端頭的拉森鋼板樁10與三向連接鋼板樁20相連。橫向支護墻2的拉森鋼板樁10長度根據設計要求確定，一般不小于縱向支護墻1的拉森鋼板樁10的長度，必要時可增加長度，橫向支護墻2替代了錨桿在支護結構中的作用。

　　如圖4所示，在兩個相鄰的橫向支護墻2之間對稱設置兩根傾斜的可調節拉桿4，其包括花籃螺栓41、兩根鋼絲繩42和兩塊卡板43，兩根鋼絲繩42的一端分別與花籃螺栓41兩端的可調螺桿411外端連接，兩根鋼絲繩42的另一端分別與卡板43連接，一塊卡板43卡在鋼管樁31的上端端頭上，另一塊卡板43卡在于兩個相鄰的橫向支護墻2之間的一段縱向支護墻1中部的拉森鋼板樁背部板101上。卡板43呈槽形，槽形的槽口向下，槽形上端的橫邊431開有連接孔432，槽形兩側的豎邊433分別間隔設有數個橫向螺紋孔434，卡板43的槽口分別卡在鋼管樁31的上端端頭和對應的拉森鋼板樁背部板101中部上，擰入卡板43兩側豎邊433的數個螺釘435將卡板43分別固定在鋼管樁31的上端端頭和對應的拉森鋼板樁背部板101中部上。兩根鋼絲繩42的一端分別穿過對應卡板43的連接孔432，并與其連接，兩根鋼絲繩的42另一端分別與花籃螺栓41的兩端連接。可調節拉桿4用于調整鋼管樁31上端的位置,若鋼絲繩42出現松弛或拉森鋼板樁頂端發生偏移，則可通過轉動花籃螺栓41及時拉緊鋼絲繩42。

　　如圖1所示，為了進一步加強錨固效果，提高基坑100支護穩定性，在背部加固區3的縱向支護墻1和橫向支護墻2的對應鋸齒形凹部分別設置高壓旋噴樁5，高壓旋噴樁5的注漿材料可根據地層含水量使用抗滲性能優良、板結性好的水泥漿注漿，起到防水作用。

　　如圖3所示，三向連接拉森鋼板樁20的背部板201中部垂直延伸出橫向鎖扣板202，橫向支護墻2另一端端頭拉森鋼板樁10的一側鎖扣102與三向連接拉森鋼板樁20的橫向鎖扣板202的上側鎖扣203彼此鍥合連接。為了便于制造，橫向鎖扣板202是在拉森鋼板樁背部板101的中部將拉森鋼板樁10切割成兩個半部，取其中一個半部而得。橫向鎖扣板202的切割端面垂直焊接固定在拉森鋼板樁背部板101的中部上，加工制作非常方便。

　　一種基坑支護拉森鋼板樁系統的安裝方法，包括以下步驟：

　　1）將多根拉森鋼板樁10沉入地下構成縱向支護墻

　　如圖2所示，在基坑100的設計邊線內側將多根拉森鋼板樁10逐一沉入地下，拉森鋼板樁10底部先后穿過素墊土層110、淤泥層120、淤泥質土層130、粉質粘土層140，進入卵石層150，拉森鋼板樁10兩側的相鄰鎖扣彼此鍥合構成縱向支護墻1，數條首尾相接的縱向支護墻1圍成封閉的基坑支護墻。

　　2）與縱向支護墻垂直相連的橫向支護墻2施工

　　根據地質情況確定橫向支護墻2的間距，在縱向支護墻1背離基坑100一側逐一沉入多條間隔設置并垂直于縱向支護墻1的橫向支護墻2，每條橫向支護墻2一端端頭的拉森鋼板樁10一側鎖扣102與縱向支護墻2中對應的一個三向連接鋼板樁20的橫向鎖扣板202的上側鎖扣203相連。

　　3）背部加固區3的鋼管樁31施工

　　在縱向支護墻1背離基坑的外側沉入一排與縱向支護墻平行的鋼管樁31作為背部加固區3。

　　4）安裝可調節拉桿4

　　在背部加固區3內，將調節拉桿4的兩端分別與鋼管樁31端頭和位于兩個相鄰的橫向支護墻2之間的一段縱向支護墻1中部固定連接，轉動可調節拉桿4中部的花籃412，使花籃螺栓41兩端分別拉緊鋼絲繩42，從而調整鋼管樁31上端的位置。

　　5）高壓旋噴樁5的成形

　　按設計和試驗結果確定注漿范圍、強度和壓力后，在縱向支護墻1和橫向支護墻2的鋸齒形每一個凹部分別鉆孔注漿預制高壓旋噴樁5，進一步加強錨固效果、防水能力和抗滲能力，提高基坑支護穩定性。

　　6）開挖基坑100

　　注漿完成達到設計強度后開挖基坑100，在開挖的過程中監測基坑100邊緣的偏移沉降量。

　　除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍內。

　　技術特征：

　　技術總結

　　本發明公開了一種基坑支護鋼板樁系統，包括縱向支護墻，在縱向支護墻背離基坑一側設有多條橫向支護墻，在背部加固區內沉入一排鋼管樁，鋼管樁與對應的橫向支護墻一端端頭固定連接，三向連接鋼板樁間隔設置在縱向支護墻中，橫向支護墻另一端端頭的拉森鋼板樁與三向連接鋼板樁相連。在兩個相鄰的橫向支護墻之間對稱設置兩根傾斜的可調節拉桿，在縱向支護墻和橫向支護墻的對應鋸齒形凹部分別設置高壓旋噴樁。安裝方法如下：1）縱向支護墻和橫向支護墻分別施工成形并與縱向支護墻連接，2）安裝可調節拉桿，3）高壓旋噴樁的成形。本發明縮短了施工周期，降低了施工成本，施工方便，并能在巖體破碎帶松散體的地質條件下開挖深度大于3米的基坑。

　　技術研發人員：顧亮;王鵬;茅兵海;葉躍平

　　受保護的技術使用者：中交二航局第三工程有限公司

　　技術研發日：2017.10.26

　　技術公布日：2018.02.09