一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构的制作方法

1.本实用新型属于建筑结构组合立柱构造领域，具体涉及一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构。


背景技术：

2.随着国家对水体治理领域的重视程度逐年加强，水域基坑工程迎来快速发展。在明渠拓宽等临水基坑工程中，当需要采用内支撑支护体系时，由于支撑跨度较大，需要在支撑跨度范围内设置竖向支撑结构以保证整体结构稳定性。在立柱施工时，传统方式是将基坑范围内水域围堰后抽干，修筑施工便道，将大型桩基成孔机械运抵至河床或渠道底部，然后在底部进行钻孔施工
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插入型钢立柱及钢筋笼
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浇筑混凝土
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架立水平支撑体系。
3.但在围堰抽水前，由于立柱桩和内支撑无法施工，抽水过程会引起坑内水压减小，可能导致支护体系失稳，这种情况下，常规的做法是在抽水前在坑内进行大量土方回填反压，再进行抽水，待立柱、立柱桩、支撑体系施工完毕后再将反压土体挖除，施工工序比较复杂，在工期、造价、环保等方面均带来了极大的工程浪费。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构，该结构中的钢管、托板、内支撑均能够在围堰抽水前完成施工，即可确保基坑支护在有内支撑体系的保障下，进行围堰抽水施工及后续基坑开挖施工，避免了坑内进行大量土方回填、挖运、修筑施工便道等大量工作所造成的浪费。
5.为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构，包括位于河床上的钻孔、至少三根钢管、托板、内支撑，所述钢管底端固定穿插在所述钻孔内，所述钢管顶端升出水面至设计标高，所述托板固定设置于所述钢管顶端，所述内支撑固定架设在所述托板上。
6.作为优选的，还包括角钢，所述角钢与所述钢管固定连接共同构成组合钢架体系。
7.作为优选的，所述角钢与所述钢管焊接固定。
8.作为优选的，所述角钢为等肢角钢。
9.作为优选的，所述钢管内填充有水泥。
10.作为优选的，所述钢管外侧壁与所述钻孔内侧壁之间填充有所述水泥。
11.作为优选的，所述托板与所述钢管焊接固定。
12.作为优选的，所述托板侧面为三角形结构。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
14.1、本实用新型提供的一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构，该结构中的钢管、托板、内支撑均能够在围堰抽水前完成施工，即可确保基坑支护在有内支撑体系的保障下，进行围堰抽水施工及后续基坑开挖施工，避免了坑内进行大量土方回填、挖运、修筑施工便道等大量工作所造成的浪费。
15.2、本实用新型提供的一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构，该结构无需大型设备实施，可以采用在水上施工的小型地质钻探设备，更加灵活轻便，极大的简化了施工和管理难度。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例中采用固定于竹筏上的小型地质钻探设备在立柱位置进行钻孔的结构示意图；
17.图2为本实用新型实施例提供的一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构的侧面结构示意图；
18.图3为本实用新型实施例提供的一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构的俯视结构示意图。
19.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
20.1、固定于竹筏上的小型地质钻探设备；2、钻孔；3、角钢；4、钢管；5、托板；6、内支撑；7、水泥；8、套管。
具体实施方式
21.下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以使本领域的技术人员更加清楚地理解本实用新型。
22.需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语中“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型结构。对于本领域的普通技术人员，可以根据具体情况理解该类术语在本专利中的具体含义。
23.如图2所示，本实施例提供的一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构，包括位于河床上的钻孔2、四根钢管4、托板5、内支撑6，所述钢管4底端固定穿插在所述钻孔2内，所述钢管4顶端升出水面至设计标高，所述托板5固定设置于所述钢管4顶端，所述内支撑6固定架设在所述托板5上。
24.本实施例中，所述钻孔2、所述钢管4、所述托板5、所述内支撑6均可以在围堰抽水前完成施工。这是由于所述钢管4可以为微型钢管，其重量小，无需大型设备吊装，而且微型钢管尺寸小，对应的所述钻孔2尺寸也较小，因此可以采用固定于竹筏上的小型地质钻探设备1对河床进行钻孔。其中，四根所述钢管4可以作为一组，对应的四个所述钻孔2可以呈矩阵式排列，如图3所示，四根所述钢管4分别位于一个矩形的四个角落处，然后在所述钢管4顶端固定设置所述托板5，所述托板5可以用于架设所述内支撑6，即可完成立柱施工及内支撑体系的架设，然后进行基坑范围内围堰抽水、基坑开挖及后续施工。
25.为了加强四根所述钢管4的整体稳定性，请再次参阅图2，本实施例中，还包括角钢3，所述角钢3可以与所述钢管4焊接固定，所述角钢3可以为等肢角钢。
26.所述角钢3可以将相邻的所述钢管4固定起来，共同构成组合钢架体系。所述角钢3可以为水平设置，也可以为倾斜设置，主要用于增强四根所述钢管4的整体稳定性。
27.为了提高所述钢管4的自身强度和稳定性，本实施例中，所述钢管4内可以填充有水泥7。所述钢管4外侧壁与所述钻孔2内侧壁之间也可以填充有所述水泥7。
28.具体的，在所述钻孔2中下放所述钢管4后，采用水泥浆注浆充填所述钢管4内及所
述钢管4与所述钻孔2之间的空隙。可以进一步提升所述钢管4的强度和稳定性。
29.本实施例中，所述托板5与所述钢管4可以为焊接固定。所述托板5侧面可以为三角形结构。所述托板5顶面为三角形结构的直角边，这样可以有效增大支撑面积，用于支撑所述内支撑6，从而提升所述内支撑6的架设稳定性。
30.综上所述，本实施例提供的一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构，如图1所示，其具体施工过程可以为包括如下步骤：
31.s1、首先下放套管8进行隔水，即将套管8底部插入河床内，套管8顶端延伸至水面上，然后利用固定于竹筏上的小型地质钻探设备1通过套管8，在预先设计的立柱位置进行钻孔；
32.s2、打完孔后，在钻孔2中下放钢管4，钢管4顶端升出水面至设计标高，然后采用水泥浆注浆充填钢管4内及钢管4与钻孔2之间的空隙，固定住钢管4；
33.s3、待一组(一般为三至四根)钢管4施工完毕后，采用角钢3与钢管4焊接固定形成组合钢架体系，从而提高钢管4的稳定性；
34.s4、在钢管4顶端焊接支撑用的托板5；
35.s5、依照上述步骤，将所有轻型组合立柱施工完毕后，在托板5上架设内支撑6，即可进行基坑范围内围堰抽水、基坑开挖及后续施工。
36.因此，本实施例提供的一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构，可在进行围堰抽水前，将立柱施工及内支撑体系的架设工作完成，在基坑支护有内支撑体系的保障下，直接进行围堰抽水施工及后续基坑开挖施工，避免了传统工程中：需要在抽水前在坑内进行大量土方回填、成孔过程产生的大量泥浆及土方外运、以及立柱完成后需将前期回填土重复挖运等工作造成的工程浪费。施工工序大量简化、缩短工期、节省工程造价，绿色低碳环保。
37.而且，传统工程中所采用的立柱结构需进行立柱桩基成孔，插入型钢立柱及钢筋笼后浇筑混凝土工艺，不仅钢筋和混凝土材料用量大、而且单根混凝土立柱重量大，吊装需大型设备配合，施工工序繁琐、工期长。而本实施例中则只需采用固定于竹筏上的小型地质钻探设备即可成孔，立柱采用微型钢管组合结构，施工及吊装设备灵活轻便，材料用量节省，更加灵活轻便，极大的简化了施工和管理难度。
38.本实用新型中未对具体结构做出描述的机构、组件和部件均为现有技术中已经存在的现有结构。可以从市面上直接购买得到。
39.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示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实用新型和简化描述，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、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
40.以上仅为本实用新型的较佳实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构，其特征在于，包括位于河床上的钻孔(2)、至少三根钢管(4)、托板(5)、内支撑(6)，所述钢管(4)底端固定穿插在所述钻孔(2)内，所述钢管(4)顶端升出水面至设计标高，所述托板(5)固定设置于所述钢管(4)顶端，所述内支撑(6)固定架设在所述托板(5)上。2.根据权利要求1所述的一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构，其特征在于，还包括角钢(3)，所述角钢(3)与所述钢管(4)固定连接共同构成组合钢架体系。3.根据权利要求2所述的一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构，其特征在于，所述角钢(3)与所述钢管(4)焊接固定。4.根据权利要求2所述的一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构，其特征在于，所述角钢(3)为等肢角钢。5.根据权利要求1所述的一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构，其特征在于，所述钢管(4)内填充有水泥(7)。6.根据权利要求5所述的一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构，其特征在于，所述钢管(4)外侧壁与所述钻孔(2)内侧壁之间填充有所述水泥(7)。7.根据权利要求1所述的一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构，其特征在于，所述托板(5)与所述钢管(4)焊接固定。8.根据权利要求1所述的一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构，其特征在于，所述托板(5)侧面为三角形结构。

技术总结
本实用新型属于建筑结构组合立柱构造领域，提供了一种用于水域基坑工程中轻型组合立柱结构，包括位于河床上的钻孔、至少三根钢管、托板、内支撑，所述钢管底端固定穿插在所述钻孔内，所述钢管顶端升出水面至设计标高，所述托板固定设置于所述钢管顶端，所述内支撑固定架设在所述托板上。该轻型组合立柱结构中钢管、托板、内支撑均能够在围堰抽水前完成施工，即可确保基坑支护在有内支撑体系的保障下，进行围堰抽水施工及后续基坑开挖施工，避免了坑内进行大量土方回填、挖运、修筑施工便道等大量工作所造成的浪费。量工作所造成的浪费。量工作所造成的浪费。


技术研发人员：徐伟 阎波 胡科 李三明 蔡飞 韩帅 朱涵成
受保护的技术使用者：中国市政工程中南设计研究总院有限公司
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/7/27