本發(fā)明屬于地下工程領(lǐng)域,具體涉及一種地下建筑用樁墻組合圍護(hù)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
1、隨著城市化進(jìn)程的加速,地下空間的開發(fā)利用日益成為現(xiàn)代城市建設(shè)的重要組成部分。特別是在人口密集、土地資源緊張的城市中心區(qū)域,深基坑地下建筑的建設(shè)變得尤為關(guān)鍵。然而,在此類工程中,如何有效地解決水土壓力大、施工空間狹小等不利因素帶來的挑戰(zhàn),是地下工程領(lǐng)域亟待解決的問題。
2、目前,對于深基坑地下建筑的設(shè)計(jì)與施工主要存在兩種方法:
3、一是將支護(hù)結(jié)構(gòu)(如排樁)與地下建筑分別考慮,以保證兩者設(shè)計(jì)與施工過程中的獨(dú)立性。這種方式雖然有助于簡化施工流程,并便于管理,但同時(shí)也暴露出一些問題。由于支護(hù)結(jié)構(gòu)和地下建筑之間空間狹窄,不便于后續(xù)的回填施工,且回填質(zhì)量難以保證。同時(shí),當(dāng)?shù)叵陆ㄖ裆钶^大,或者臨近其他即有建筑物時(shí),對側(cè)向位移要求更為嚴(yán)格,不僅對支護(hù)結(jié)構(gòu)及地下建筑的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提出了更高的要求,而且增加了施工難度、提高了施工成本。
4、二是將支護(hù)結(jié)構(gòu)與地下建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì),例如利用連續(xù)墻作為地下建筑外墻的一部分。盡管這種方法可以有效擴(kuò)大地下建筑使用面積并減少綜合費(fèi)用,但也存在以下不足之處。在施工過程中,難以精確控制連續(xù)墻的誤差,可能存在變形較大的問題,影響地下建筑的美觀及使用。并且,當(dāng)連續(xù)墻的變形進(jìn)一步增大時(shí),影響連續(xù)墻的防滲功能,進(jìn)而影響了整體建筑的安全性和耐久性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種地下建筑用樁墻組合圍護(hù)結(jié)構(gòu),以解決支護(hù)結(jié)構(gòu)與地下建筑分別考慮而導(dǎo)致的回填施工空間狹窄,且回填質(zhì)量難以保證,以及利用連續(xù)墻作為地下建筑外墻的一部分而導(dǎo)致的圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形較大以及影響防滲功能的問題。
2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
3、一種地下建筑用樁墻組合圍護(hù)結(jié)構(gòu),所述地下建筑的主體設(shè)置于基坑內(nèi),所述圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括地下建筑側(cè)壁、支護(hù)樁組,多個(gè)支護(hù)樁成排設(shè)置于所述基坑的側(cè)壁,相鄰所述支護(hù)樁之間咬合連接以形成所述支護(hù)樁組,所述支護(hù)樁組圍成支護(hù)空間,所述地下建筑側(cè)壁位于所述支護(hù)空間內(nèi),所述地下建筑側(cè)壁與所述支護(hù)樁組之間具有支撐間隙,所述支撐間隙內(nèi)設(shè)置有多個(gè)肋墻,所述肋墻與所述地下建筑側(cè)壁及所述支護(hù)樁組固定連接。
4、本發(fā)明的地下建筑用樁墻組合圍護(hù)結(jié)構(gòu)還具有以下附加技術(shù)特征:
5、所述支護(hù)樁組包括第一支護(hù)樁及第二支護(hù)樁,所述第一支護(hù)樁設(shè)置有鋼筋套筒,所述第一支護(hù)樁間隔設(shè)置,相鄰所述第一支護(hù)樁之間至少設(shè)置一個(gè)所述第二支護(hù)樁,所述肋墻與所述第一支護(hù)樁固定連接。
6、所述第一支護(hù)樁設(shè)置有沿所述第一支護(hù)樁的軸線方向延伸的凹槽,所述鋼筋套筒包括本體及與所述凹槽配合的定位部,所述定位部相對所述本體彎折向所述凹槽內(nèi)延伸,所述肋墻的至少部分區(qū)域設(shè)置于所述凹槽內(nèi)。
7、所述肋墻的厚度小于等于所述第一支護(hù)樁直徑的2/3。
8、所述肋墻沿豎向方向延伸,
9、所述肋墻的延伸平面垂直所述地下建筑側(cè)壁的延伸平面,
10、或者,所述肋墻的延伸平面相對所述地下建筑側(cè)壁的延伸平面傾斜,相鄰所述肋墻的傾斜方向相反。
11、所述肋墻設(shè)置有水平連接筋,所述支護(hù)樁設(shè)置有與所述水平連接筋相配合的輔助筋,所述支護(hù)樁設(shè)置有沿所述支護(hù)樁軸線方向延伸的固定件,所述水平連接筋與所述輔助筋通過所述固定件固定連接。
12、所述地下建筑側(cè)壁設(shè)置有豎向加固筋,所述水平連接筋環(huán)繞所述豎向加固筋,所述輔助筋在所述支護(hù)樁內(nèi)彎曲延伸。
13、所述固定件設(shè)置有多個(gè)固定孔道,所述水平連接筋及所述輔助筋至少部分區(qū)域在所述固定孔道內(nèi)延伸。
14、所述支護(hù)樁組還包括朝向所述地下建筑側(cè)壁方向凸起的腰梁,所述腰梁與多個(gè)所述支護(hù)樁相連接,所述肋墻設(shè)置有與所述腰梁配合的配合槽,所述腰梁的至少部分區(qū)域位于所述配合槽內(nèi)。
15、所述肋墻至少位于所述基坑的上側(cè),所述肋墻的下邊沿高于或等于所述基坑的下邊沿,所述肋墻的上邊沿等于所述基坑的上邊沿。
16、由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明所取得的有益效果為:
17、1.本發(fā)明中,所述肋墻與所述地下建筑側(cè)壁及所述支護(hù)樁組固定連接,通過肋墻將支護(hù)樁組與地下建筑側(cè)壁結(jié)合成一個(gè)整體,可以顯著增強(qiáng)整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力性能。在側(cè)向水土壓力作用下,支護(hù)樁組及地下建筑側(cè)壁作為翼緣參與受壓或受拉,肋墻作為腹板提供抗剪能力,地下建筑側(cè)壁及支護(hù)樁組組合形成箱型結(jié)構(gòu),大大提高了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總體抗彎能力。當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)受到建筑上部結(jié)構(gòu)壓力荷載作用下,地下建筑側(cè)壁及支護(hù)樁組組合形成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)共同受壓,提高了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的受壓承載能力。
18、此外,相鄰所述支護(hù)樁之間咬合連接以形成所述支護(hù)樁組,所述支護(hù)樁組形成了第一道防水,能夠減少或避免滲流進(jìn)入支護(hù)空間內(nèi)的液體量。地下建筑側(cè)壁形成了第二道防水,即使部分液體流入支護(hù)空間內(nèi),也難以實(shí)現(xiàn)向地下建筑內(nèi)部的滲流。地下建筑側(cè)壁通過肋墻對支護(hù)樁組形成支撐作用,能夠共同承擔(dān)側(cè)向水土壓力,進(jìn)而減小支護(hù)樁組產(chǎn)生的變形,從而避免支護(hù)樁組變形而產(chǎn)生裂隙導(dǎo)致的防滲功能減弱。
19、再次,所述肋墻與所述地下建筑側(cè)壁及所述支護(hù)樁組固定連接,地下建筑側(cè)壁與支護(hù)樁組通過肋墻進(jìn)行相互支撐,而不需要通過在支撐間隙內(nèi)的回填材料進(jìn)行支撐,減少了回填步驟,避免在支撐間隙的狹窄地區(qū)內(nèi)進(jìn)行施工,從而降低了施工難度,減少了施工成本。
20、在地下建筑側(cè)壁施工的過程中,肋墻逐步對支護(hù)樁組形成支撐作用,隨著施工,肋墻的支撐作用逐步發(fā)揮,從而減小對支護(hù)樁組的水平支撐要求,增大支護(hù)樁組拆換撐的無支高度,不僅增大了施工空間,而且能夠加快施工效率。
21、2.作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式,所述第一支護(hù)樁設(shè)置有沿所述第一支護(hù)樁的軸線方向延伸的凹槽,所述鋼筋套筒包括本體及與所述凹槽配合的定位部,所述定位部相對所述本體彎折向所述凹槽內(nèi)延伸,所述肋墻的至少部分區(qū)域設(shè)置于所述凹槽內(nèi)。首先,由于定位部的存在,為鋼筋套筒提供了明確的安裝導(dǎo)向,對鋼筋套筒的安裝形成了周向定位,便于將鋼筋套筒固定于正確位置,大大簡化了現(xiàn)場施工流程,降低了操作難度和時(shí)間成本。
22、其次,通過將定位部彎折進(jìn)入凹槽內(nèi),使得鋼筋套筒不僅依靠其自身的強(qiáng)度和與混凝土的粘結(jié)力來傳遞荷載,還能通過機(jī)械咬合的方式進(jìn)一步加強(qiáng)兩者間的連接。以此可以有效避免鋼筋套筒與混凝土結(jié)構(gòu)之間的脫離,保持良好的整體性能。當(dāng)肋墻與支護(hù)樁之間產(chǎn)生剪力時(shí),定位部對凹槽側(cè)壁形成的支護(hù)作用,防止因剪切力過大而導(dǎo)致的混凝土破碎。
23、再次,由于凹槽的存在為肋墻的施工提供了明確的導(dǎo)向,將肋墻連接于凹槽內(nèi),能夠有效控制施工誤差,確保肋墻與支護(hù)樁之間按照設(shè)計(jì)要求精確對接。此外,所述肋墻的至少部分區(qū)域設(shè)置于所述凹槽內(nèi),可以確保肋墻與支護(hù)樁之間的連接更加穩(wěn)固可靠。這種設(shè)計(jì)不僅提高了兩者間的物理接觸面積,還通過機(jī)械咬合的方式增加了連接強(qiáng)度,減少了因外部荷載作用導(dǎo)致的相對滑動或錯位。同時(shí),可以使肋墻更好地參與整體結(jié)構(gòu)的受力過程。當(dāng)受到水平方向上的剪切力時(shí),凹槽內(nèi)的肋墻部分能夠提供額外的支撐,從而增強(qiáng)了整個(gè)樁墻組合結(jié)構(gòu)抵抗剪切變形的能力。
24、3.作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式,所述肋墻沿豎向方向延伸,所述肋墻的延伸平面相對所述地下建筑側(cè)壁的延伸平面傾斜,相鄰所述肋墻的傾斜方向相反。相鄰肋墻采用相反方向傾斜的設(shè)計(jì),相鄰肋墻與地下建筑側(cè)壁及支護(hù)樁組圍成類似三角形或梯形的形狀,從而形成一個(gè)更加穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)體系,可以有效提高結(jié)構(gòu)抵抗水平剪力的能力。當(dāng)外部荷載(如土壓力)作用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí),能夠更好地分散和傳遞剪切應(yīng)力,從而減少單一構(gòu)件上的集中應(yīng)力,避免局部破壞。此外,相鄰肋墻采用相反方向傾斜的設(shè)計(jì),不僅提高了整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的橫向剛度,還增強(qiáng)了其在面對非對稱荷載情況下的穩(wěn)定性。即使一側(cè)受到較大壓力,另一側(cè)也能提供有效的支撐,防止結(jié)構(gòu)發(fā)生過度變形或失穩(wěn)。
25、4.作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式,所述固定件設(shè)置有多個(gè)固定孔道,所述水平連接筋及所述輔助筋至少部分區(qū)域在所述固定孔道內(nèi)延伸。首先,固定孔道為水平連接筋提供了位置指引,將水平連接筋伸入固定孔道,即可完成水平連接筋位置的準(zhǔn)確定位,提高了施工的便捷性及精準(zhǔn)性。同時(shí),固定孔道的存在使得水平連接筋和輔助筋能夠在特定位置上精確對齊并固定,從而形成一個(gè)更加連貫的整體受力體系。
26、其次,通過將水平連接筋和輔助筋插入固定孔道中,可以實(shí)現(xiàn)鋼筋與固定件之間的緊密配合。這種設(shè)計(jì)不僅依靠鋼筋本身的抗拉強(qiáng)度來傳遞荷載,還利用了固定件提供的機(jī)械咬合作用,進(jìn)一步增強(qiáng)了連接點(diǎn)的穩(wěn)定性。這樣,在受到外力作用時(shí),能夠有效防止鋼筋從混凝土中拔出或滑動,確保整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性。相比于傳統(tǒng)的焊接或綁扎方式,使用帶有固定孔道的固定件可以簡化現(xiàn)場施工流程。只需將鋼筋插入相應(yīng)的孔道即可完成定位,無需額外的焊接設(shè)備或復(fù)雜的綁扎操作。這不僅加快了施工速度,還降低了勞動強(qiáng)度和安全風(fēng)險(xiǎn),這在狹窄的支撐間隙內(nèi)優(yōu)勢更為突出。
27、5.作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式,所述支護(hù)樁組還包括朝向所述地下建筑側(cè)壁方向凸起的腰梁,所述腰梁與多個(gè)所述支護(hù)樁相連接,所述肋墻設(shè)置有與所述腰梁配合的配合槽,所述腰梁的至少部分區(qū)域位于所述配合槽內(nèi)。腰梁作為連接多個(gè)支護(hù)樁的關(guān)鍵構(gòu)件,能夠?qū)⒎稚⒌闹ёo(hù)樁連成一個(gè)更加穩(wěn)固的整體。當(dāng)外部荷載(如土壓力)作用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí),腰梁可以有效地分散和傳遞這些荷載,減少單一支護(hù)樁上的集中應(yīng)力,從而提高整個(gè)圍護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
28、其次,通過在肋墻上設(shè)置與腰梁相配合的配合槽,并使腰梁的部分區(qū)域位于該槽內(nèi),可以顯著增加肋墻與腰梁之間的接觸面積。這種緊密連接不僅增強(qiáng)了兩者之間的機(jī)械咬合,還提高了整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗剪切性能。當(dāng)?shù)叵陆ㄖ?cè)壁受到地上建筑主體的重力作用,地下建筑側(cè)壁與支護(hù)樁組之間會產(chǎn)生豎向方向的剪切力,腰梁及肋墻的配合能夠更好地參與受力過程,使得圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體承受地上建筑主體的重力,避免地下建筑側(cè)壁與支護(hù)樁組之間的相對滑動,避免建筑產(chǎn)生較大的結(jié)構(gòu)沉降。