CN108104134A - 基坑斜撑装置及基坑斜撑施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基坑斜撑装置及基坑斜撑施工方法，基坑内设有围护结构，该装置包括：管体，所述管体具有一开口端和一封闭端，所述封闭端锚固于所述基坑的地基内，所述管体斜向支撑于所述围护结构，所述封闭端形成有插口；支翼，铰接于所述封闭端的内侧壁；顶锤，所述顶锤具有抵顶端，所述抵顶端在通过所述开口端插设于所述管体内后压抵所述支翼，使得所述支翼通过所述插口伸至所述管体的外侧；以及缓凝浆液，灌注于所述管体内并流经所述插口以包覆于所述支翼。本发明解决了传统的排桩+水平内支撑梁的围护体系不利于基坑内部结构的施工的问题。

Description

基坑斜撑装置及基坑斜撑施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种基坑斜撑装置及基坑斜撑施工方法。

背景技术

随着城市建设用地日趋紧张，地下空间的开发快速发展，基坑工程也越来越受到工程人员的重视。传统的围护体系是采用排桩+水平内支撑梁。传统的围护体系，因为水平内支撑梁需要在基坑内设置，其工程造价高，而且不利于基坑内的内部结构施工的开展，机械的施工空间受限，施工进度缓慢。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种基坑斜撑装置及基坑斜撑施工方法，以解决传统的排桩+水平内支撑梁的围护体系不利于基坑内部结构的施工的问题。

为实现上述目的，提供一种基坑斜撑装置，包括：

基坑内设有围护结构，基坑斜撑装置包括：

管体，所述管体具有一开口端和一封闭端，所述封闭端锚固于所述基坑的地基内，所述管体斜向支撑于所述围护结构，所述封闭端形成有插口；

支翼，铰接于所述封闭端的内侧壁；

顶锤，所述顶锤具有抵顶端，所述抵顶端在通过所述开口端插设于所述管体内后压抵所述支翼，使得所述支翼通过所述插口伸至所述管体的外侧；以及

缓凝浆液，灌注于所述管体内并流经所述插口以包覆于所述支翼。

进一步的，所述支翼的面向所述管体的内侧壁的第一侧形成有破土脊。

进一步的，所述支翼呈类三棱锥状。

进一步的，所述支翼通过铰支座铰接于所述封闭端的内侧壁。

进一步的，所述管体的内侧壁上弹性安装有卡件，所述卡件抵顶于所述破土脊，所述卡件在所述支翼伸至所述管体的外侧后伸出并限位于所述支翼的远离所述破土脊的一侧。

进一步的，所述插口的两侧分别设有所述卡件和供所述卡件插设的插槽，所述卡件在所述支翼伸至所述管体的外侧后插入所述插槽中。

进一步的，所述抵顶端呈圆锥状。

进一步的，所述缓凝浆液为混凝土浆液。

本发明还提供了一种基坑斜撑施工方法，包括以下步骤：

将管体压入基坑的地基内，使得所述管体的封闭端锚固于所述地基内、所述管体斜向支撑于所述基坑的围护结构；

将顶锤通过所述开口端插设于所述管体内；

向下按压所述顶锤，所述顶锤的抵顶端压抵所述封闭端的内侧壁上的支翼，使得所述支翼通过所述封闭端的插口伸至所述管体的外侧；

在所述支翼伸至所述管体的外侧后，将所述顶锤从所述管体中拔出；

将缓凝浆液通过所述开口端灌注于所述管体内，灌注于所述管体内的缓凝浆液流经所述插口以包覆于所述支翼；

包覆于所述支翼的所述缓凝浆液固结并锚固于所述地基。

本发明的有益效果在于，本发明基坑斜撑装置通过管体斜向支撑于基坑的围护结构和基坑的地基之间，管体的封闭端在锚固于基坑的地基后通过顶锤将支翼撑出封闭端，管体内注入缓凝浆液，缓凝浆液通过管体的封闭端的插口流出管外并包覆于支翼，灌注于管体内的和包覆于支翼的缓凝浆液固结形成缓凝浆液固结体，缓凝浆液固结体的外部有管体约束和保护，缓凝浆液固结体的内部有支翼作为骨架，使得缓凝浆液固结体的结构稳定牢靠、承载力高，进而能稳固的支撑于围护结构。本发明基坑斜撑装置避免了传统的基坑内设置的水平内支撑梁，一方面为围护结构提供较好的支撑力，另一方面，本发明基坑斜撑装置工程造价低，而且为基坑内部结构提供足够的施工空间，方便机械施工，加快了施工进度。

附图说明

图1为本发明基坑斜撑装置的示意图。

图2为图1中A-A处的横断面的示意图。

图3为本发明基坑斜撑装置的支翼伸出状态示意图。

图4为图3中B-B处的横断面的示意图。

图5为本发明基坑斜撑装置的管体的示意图。

图6为本发明基坑斜撑装置的支翼的示意图。

图7为本发明基坑斜撑装置的灌注状态的示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

图1为本发明基坑斜撑装置的示意图、图2为图1中A-A处的横断面的示意图、图3为本发明基坑斜撑装置的支翼伸出状态示意图、图4为图3中B-B处的横断面的示意图、图5为本发明基坑斜撑装置的管体的示意图、图6为本发明基坑斜撑装置的支翼的示意图、图7为本发明基坑斜撑装置的灌注状态的示意图。

在本实施例中，基坑内设有围护结构。具体的，围护结构为排桩。本发明基坑斜撑装置用于斜向支撑于围护结构和基坑的地基的土体之间。

参照图1至图7所示，本发明提供了一种基坑斜撑装置，包括：管体1、支翼2、顶锤3和缓凝浆液4。管体1具有一开口端和一封闭端。管体1的封闭端锚固于基坑的地基的土体内。管体1斜向支撑于围护结构。管体1的封闭端上形成有插口11。支翼2铰接于管体1的封闭端的内侧壁。顶锤3具有抵顶端31。在顶锤3通过管体1的开口端插设于管体1内后，抵顶端31压抵支翼2使得支翼2通过插口11伸至管体1的外侧。利用灌注设备将缓凝浆液4通过管体1的开口端灌注于管体1内。在灌注于管体1后，缓凝浆液4流经插口1并包覆于支翼2。

灌注于管体内的缓凝浆液固结形成一根实心的柱状固结体。包覆于于支翼周围的缓凝浆液固结形成一个实心的类似球状或饼状固结体，支翼作为该类似球状或饼状固结体的骨架，确保了类似球状或饼状固结体的结构的稳定和结实牢固。该类似球状或饼状固结体连接于柱状固结体形成一个类似倒置伞状固结体。该倒置伞状固结体的一端锚固于基坑的地基的土体中，该倒置伞状固结体的另一端支撑于基坑的围护结构。进一步的，在该倒置伞状固结体的外侧还有管体围护确保柱状固结体的结构稳定和牢靠性，从而确保本发明基坑斜撑装置的结构稳定。

本发明基坑斜撑装置通过管体斜向支撑于基坑的围护结构和基坑的地基之间，管体的封闭端在锚固于基坑的地基后通过顶锤将支翼撑出封闭端，管体内注入缓凝浆液，缓凝浆液通过管体的封闭端的插口流出管外并包覆于支翼，灌注于管体内的和包覆于支翼的缓凝浆液固结形成缓凝浆液固结体，缓凝浆液固结体的外部有管体约束和保护，缓凝浆液固结体的内部有支翼作为骨架，使得缓凝浆液固结体的结构稳定牢靠、承载力高，进而能稳固的支撑于围护结构。本发明基坑斜撑装置避免了传统的基坑内设置的水平内支撑梁，一方面为围护结构提供较好的支撑力，另一方面，本发明基坑斜撑装置工程造价低，而且为基坑内部结构提供足够的施工空间，方便机械施工，加快了施工进度。

在本实施例中，管体1为空心钢管。管体1的底部为封闭端，管体的顶部为开口端。管体1的封闭端呈圆锥形，有利于管体1的封闭端压入地基的土体内。

结合图2和图4，在本实施例中，支翼2的数量为8个，相应的，管体1的封闭端的插口11的数量为8个。8个支翼2等间距设置或对称设置。

支翼2通过铰支座22连接于管体1的封闭端的内侧壁上。在本实施例中，铰支座22为万向铰链。

具体的，图6显示的为支翼结构，再结合图1，支翼2的面向管体1的侧壁的第一侧形成有破土脊21。破土脊21在支翼2受到顶锤的压抵后，通过插口11向外切开管体1的封闭端的外侧的土体并伸出管体1的封闭端。

支翼2呈类三棱锥状。支翼的下部呈三棱锥状，支翼的上部呈三棱柱状。

结合图2，作为一种较佳的实施方式，管体1的内侧壁上弹性安装有卡件5，卡件5沿管体1的圆周方向设置。卡件5处于压缩状态并抵顶于破土脊21的一侧。8个支翼2的第一端通过铰支座22连接于管体1的封闭端的内侧，8个支翼2的第二端被卡件5压抵，8个支翼2的第二端呈环形排布，形成一个供顶锤的抵顶端31插设的压抵空间，压抵空间呈倒圆锥形。顶锤3通过管体1的开口端插入管体1内后，顶锤的顶底端插入呈倒圆锥形的压抵空间并逐渐的向外压抵支翼2通过插口伸出管体1的外侧。

再结合图4，在支翼2被顶锤的压抵端31压抵并伸出管体1的外侧后，卡件5弹出并限位于支翼2的远离破土脊21的一侧。

具体的，管体1的内侧壁上设有供卡件5插设的插槽，卡件5和插槽分别位于插口11的相对两侧。卡件5在支翼2伸出管体1的外侧后插入插槽中，使得支翼2不能退回到管体1中。

卡件5为长条形的插片，插片的第一端连接有弹性件，弹性件连接于管体1的内侧壁，插头的第二端压抵于破土脊21的一侧。弹性件为压缩弹簧。

插口11呈长条状并沿竖向方向设置。卡件5设置于插口11的中部，在缓凝浆液4注入管体1中后，不影响缓凝浆液4从插口11流出管体1。

顶锤3呈柱状，且其外径小于管体1的内径。顶锤3具有一抵顶端31和与抵顶端31相对的锤击端。顶锤3的抵顶端31呈圆锥状，顶锤3的锤击端的端面平整以供压力机械锤击。顶锤3通过管体1的开口端插入管体，压力机械锤击顶锤3的锤击端后，抵顶端31向管体1的四周压抵8个支翼2，使得支翼2通过插口伸出管体1的外侧。

作为一种较佳的实施方式，缓凝浆液4为混凝土浆液。灌注设备可以是输送泵。在支翼2完全伸展开并伸出管体1的外侧后，将顶锤3从管体1中拔出，将缓凝浆液4通过管体1的开口端注入。注入管体1的缓凝浆液4通过插口11流出管体1的封闭端并包覆于支翼2，同时确保缓凝浆液4完全填充管体1。

在管体1的开口端注浆完成后，可以用一封盖来封堵管体1的开口端。

本发明还提供一种利用上述的基坑斜撑装置的基坑斜撑施工方法，包括以下步骤：

S1：利用压力机械将管体1的封闭端压入基坑的地基的土体内，使得管体1的封闭端锚固于地基内，管体1斜向支撑于基坑的围护结构。具体的，压力机械为振动压桩机。

S2：将顶锤3通过管体1的开口端插设于管体1内。

S3：利用压力机械向下按压顶锤3的锤击端，顶锤3的抵顶端31向管体1的四周压抵管体1的封闭端的内侧壁上的支翼2，使得支翼2通过封闭端的插口11伸出管体1的封闭端的外侧。

具体的，压力机械为振动压桩机。

S4：在支翼2完全伸展开并伸出管体1的外侧后，将顶锤3从管体1中拔出。

S5：通过灌注设备将缓凝浆液4通过管体1的开口端灌注于管体1内，使得灌注于管体1内的缓凝浆液4流经插口11包覆于支翼2，同时确保缓凝浆液4完全填充管体1。

在管体1的开口端注浆完成后，可以用一封盖来封堵管体1的开口端。

包覆于支翼2的缓凝浆液4固结并锚固于地基的土体中。灌注于管体内的缓凝浆液固结形成一根实心的柱状固结体。包覆于于支翼周围的缓凝浆液固结形成一个实心的类似球状或饼状固结体，支翼作为该类似球状或饼状固结体的骨架，确保了类似球状或饼状固结体的结构的稳定和结实牢固。该类似球状或饼状固结体连接于柱状固结体形成一个类似倒置伞状固结体。该倒置伞状固结体的一端锚固于基坑的地基的土体中，该倒置伞状固结体的另一端支撑于基坑的围护结构。进一步的，在该倒置伞状固结体的外侧还有管体围护确保柱状固结体的结构稳定和牢靠性，从而确保本发明基坑斜撑装置的结构稳定。

本发明基坑斜撑装置通过管体斜向支撑于基坑的围护结构和基坑的地基之间，管体的封闭端在锚固于基坑的地基后通过顶锤将支翼撑出封闭端，管体内注入缓凝浆液，缓凝浆液通过管体的封闭端的插口流出管外并包覆于支翼，灌注于管体内的和包覆于支翼的缓凝浆液固结形成缓凝浆液固结体，缓凝浆液固结体的外部有管体约束和保护，缓凝浆液固结体的内部有支翼作为骨架，使得缓凝浆液固结体的结构稳定牢靠、承载力高，进而能稳固的支撑于围护结构。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。

Claims (9)

1.一种基坑斜撑装置，其特征在于，基坑内设有围护结构，基坑斜撑装置包括：

管体，所述管体具有一开口端和一封闭端，所述封闭端锚固于所述基坑的地基内，所述管体斜向支撑于所述围护结构，所述封闭端形成有插口；

支翼，铰接于所述封闭端的内侧壁；

顶锤，所述顶锤具有抵顶端，所述抵顶端在通过所述开口端插设于所述管体内后压抵所述支翼，使得所述支翼通过所述插口伸至所述管体的外侧；以及

缓凝浆液，灌注于所述管体内并流经所述插口以包覆于所述支翼。

2.根据权利要求1所述的基坑斜撑装置，其特征在于，所述支翼的面向所述管体的内侧壁的第一侧形成有破土脊。

3.根据权利要求2所述的基坑斜撑装置，其特征在于，所述支翼呈类三棱锥状。

4.根据权利要求2所述的基坑斜撑装置，其特征在于，所述支翼通过铰支座铰接于所述封闭端的内侧壁。

5.根据权利要求2所述的基坑斜撑装置，其特征在于，所述管体的内侧壁上弹性安装有卡件，所述卡件抵顶于所述破土脊，所述卡件在所述支翼伸至所述管体的外侧后伸出并限位于所述支翼的远离所述破土脊的一侧。

6.根据权利要求5所述的基坑斜撑装置，其特征在于，所述插口的两侧分别设有所述卡件和供所述卡件插设的插槽，所述卡件在所述支翼伸至所述管体的外侧后插入所述插槽中。

7.根据权利要求1所述的基坑斜撑装置，其特征在于，所述抵顶端呈圆锥状。

8.根据权利要求1所述的基坑斜撑装置，其特征在于，所述缓凝浆液为混凝土浆液。

9.一种利用如权利要求1～8中任意一项所述的基坑斜撑装置的基坑斜撑施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

将管体压入基坑的地基内，使得所述管体的封闭端锚固于所述地基内、所述管体斜向支撑于所述基坑的围护结构；

将顶锤通过所述开口端插设于所述管体内；

向下按压所述顶锤，所述顶锤的抵顶端压抵所述封闭端的内侧壁上的支翼，使得所述支翼通过所述封闭端的插口伸至所述管体的外侧；

在所述支翼伸至所述管体的外侧后，将所述顶锤从所述管体中拔出；

将缓凝浆液通过所述开口端灌注于所述管体内，灌注于所述管体内的缓凝浆液流经所述插口以包覆于所述支翼；

包覆于所述支翼的所述缓凝浆液固结并锚固于所述地基。