CN108755706B - 可移动基坑内支撑系统及基坑施工方法 - Google Patents

可移动基坑内支撑系统及基坑施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种可移动基坑内支撑系统，包括围檩、支撑组件、格构柱、顶推装置及起吊装置；围檩设置于基坑内壁，相邻两围檩之间可拆卸地连接，起吊装置驱动围檩沿基坑内壁上、下移动；支撑组件呈可拆卸地连接于两围檩之间，支撑组件设有容置口，格构柱呈竖向地设置于基坑内，格构柱插接于容置口，顶推装置能驱动支撑组件沿格构柱的轴向移动。本发明用起吊装置驱动围檩沿基坑内壁向下移动和用顶推装置驱动支撑组件沿格构柱的轴向向下移动，以使围檩和支撑组件在该开挖层再次进行定位安装并对该开挖层进行支撑，从而保证了基坑开挖过程中基坑的安全可靠性，且可回收重复利用、工程量低及工程成本低。本发明还提供了一种基坑施工方法。

Description

可移动基坑内支撑系统及基坑施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种可移动基坑内支撑系统及基坑施工方法。
背景技术
支护体系的功能应保证基坑开挖及结构施工在无水的条件下按既定计划顺利完成，既要保持侧壁稳定限制土层变形，以保证坑外的已有建筑和设施的正常使用，又要保持坑底土稳定，以保证坑底土体与基础在结构和功能上不受损害。
深基坑支护目前应用多以一次性使用的灌注围护桩或连续墙与多次使用的钢管内撑的支护体系，支撑系统多为现浇钢筋混凝土结构，经过多年的实践已有一定的经验，但钢筋混凝土支撑系统既属一次使用，又不便拆除，内部支撑体系一定程度上减少了施工面，最终导致开挖施工不便时耗长且成本高。
对于基坑所处土体松软且土层厚度大，围护桩或者地下连续墙插入土中太浅而容易引起流土或“踢脚”的情况，普遍将围护桩或者地下连续墙的埋置深度设计相当深，工程量大施工难度高，工程成本高昂。因此，现有的现浇式支撑系统存在施工和拆除费工费时、以及材料系系一次性使用的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可移动支护、可回收重复利用、工程量低及工程成本低的可移动基坑内支撑系统。
本发明的另一目的在于提供一种可移动基坑内支撑系统施工方法，藉由该方法对基坑内支撑系统进行拆卸与移动来对基坑进行有效支护，并可对基坑内支撑系统实现回收重复利用，降低工程成本和工程量。
为实现上述目的，本发明提供了一种可移动基坑内支撑系统，包括围檩、支撑组件、格构柱、顶推装置及起吊装置；所述围檩设置于基坑内壁，相邻两所述围檩之间可拆卸地连接，所述起吊装置驱动所述围檩沿所述基坑内壁上、下移动；所述支撑组件呈可拆卸地连接于两所述围檩之间，所述支撑组件设有容置口，所述格构柱呈竖向地设置于所述基坑内，所述格构柱插接于所述容置口，所述顶推装置能驱动所述支撑组件沿所述格构柱的轴向移动。
与现有技术相比，由于本发明的可移动基坑内支撑系统可通过起吊装置驱动围檩沿基坑内壁上、下移动，通过顶推装置驱动支撑组件沿格构柱的轴向移动，从而使围檩和支撑组件移动到基坑的开挖层并在该开挖层进行定位安装，以对基坑的开挖层进行临时支撑；随着基坑的土方开挖至下一开挖层，可拆除围檩与支撑组件之间的连接，并再用起吊装置驱动围檩沿基坑内壁向下移动和用顶推装置驱动支撑组件沿格构柱的轴向向下移动，以使围檩和支撑组件在该开挖层再次进行定位安装并对该开挖层进行支撑，从而保证了基坑开挖过程中基坑的安全可靠性。与现浇筑钢筋混凝土或钢混组合结构的支撑系统相比，本发明无需较多的焊接，装拆方便，减少湿作业，缩短施工作业时间，降低了施工工程量和施工成本；当基坑开挖完成后，可将可移动基坑内支撑系统各部件拆开并回收，重复利用于其他的基坑支撑中。
较佳地，所述支撑组件包括角撑结构，两所述角撑结构的一端呈可拆卸地连接于所述围檩，两所述角撑结构的另一端相互呈可拆卸地连接且形成所述容置口。
较佳地，所述支撑组件包括对撑结构，两所述对撑结构的一端呈可拆卸地连接于所述围檩，两所述对撑结构的另一端相互呈可拆卸地连接且形成所述容置口。
较佳地，所述容置口与所述格构柱为过盈配合。
较佳地，上述可拆卸连接的方式为通过螺栓连接。
较佳地，所述顶推装置包括反力牛腿及千斤顶，所述反力牛腿固定于所述格构柱上并位于所述支撑组件的上方，所述千斤顶设置于所述反力牛腿及所述支撑组件之间以顶推所述支撑组件。
较佳地，所述可移动基坑内支撑系统还包括围护桩，所述围护桩设置于所述基坑的内侧壁，所述围檩设置于所述围护桩的内壁上。
较佳地，所述围护桩的内壁设有用于悬吊所述围檩的悬吊件。
本发明提供的一种基坑施工方法，包括以下步骤：(1)预设围护桩、格构柱及第一悬吊件，使所述围护桩围成基坑土方，所述格构柱呈竖直地设于所述基坑土方内，所述第一悬吊件凸设于所述围护桩上并提供若干个围檩及支撑组件；(2)对基坑土方开挖至一定深度，将所述围檩及所述支撑组件吊运到基坑内并定位及安装，以使所述围檩设置于所述基坑的内壁，所述第一悬吊件悬吊所述围檩，所述格构柱支撑所述支撑组件，所述支撑组件与所述围檩连接；(3)对所述基坑的土方向下开挖形成开挖层；(4)解除所述围檩与所述第一悬吊件和所述支撑组件之间的连接，以及所述支撑组件与所述格构柱之间的连接，并将所述围檩下移到所述开挖层及将所述支撑组件沿所述格构柱下移到所述开挖层；(5)将所述围檩及所述支撑组件再次定位及安装。
与现有技术相比，本发明的基坑施工方法通过将围檩及支撑组件吊运到基坑内并定位及安装，以对基坑进行临时支撑；随着对基坑的土方向下开挖形成开挖层，通过解除围檩与第一悬吊件和支撑组件之间的连接，以及支撑组件与格构柱之间的连接，并将围檩下移到开挖层及将所述支撑组件沿格构柱下移到所述开挖层，以使围檩及支撑组件再次定位及安装，从而再次对基坑进行支撑，保证了基坑开挖过程中基坑的安全可靠性。与现浇筑钢筋混凝土或钢混组合结构的支撑系统相比，本发明无需较多的焊接，装拆方便，减少湿作业，缩短施工作业时间，降低了施工工程量和施工成本；当基坑开挖完成后，可将可移动基坑内支撑系统各部件拆开并回收，重复利用于其他的基坑支撑中。
较佳地，在步骤(5)中，在所述围护桩上设置第二悬吊件，利用所述第二悬吊件悬吊所述围檩。
较佳地，在步骤(4)中，在所述格构柱上设置反力牛腿，利用千斤顶连接反力牛腿并顶推所述支撑组件使其下移。
较佳地，在步骤(4)中，利用起吊装置将所述围檩悬吊并下移。
较佳地，在步骤(1)中还包括在所围护桩上端预设冠梁，使所述第一悬吊件设置于所述冠梁上。
较佳地，在步骤(2)中，在所述支撑组件设置容置口，将所述格构柱插接于所述容置口；且在步骤(4)中，使所述支撑组件以所述格构柱为导轨向下移动。
较佳地，重复步骤(3)至步骤(5)。
附图说明
图1是本发明的可移动基坑内支撑系统的结构示意图。
图2是四分之一基坑与本发明的可移动基坑内支撑系统的结构示意图。
图3是图2中A处的放大图。
图4是图2中B处的放大图。
图5是图2中C处的放大图。
图6是图4中F-F处的剖视图。
图7是图5中G-G处的剖视图。
图8是本发明的基坑开挖前的结构示意图。
图9是图8中D处的放大图。
图10是本发明的基坑开挖至第一层开挖层后的结构示意图。
图11是图10中E处的放大图。
图12是本发明的基坑开挖至第二层开挖层后的结构示意图。
图13是本发明的基坑开挖至第三层开挖层后的结构示意图。
图14是本发明的基坑施工方法的流程图。
具体实施方式
为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。
请参阅图1至图5，本发明的可移动基坑内支撑系统100包括围檩1、支撑组件2、格构柱3、顶推装置4及起吊装置5；围檩1设置于基坑200内壁，相邻两围檩1之间可拆卸地连接，具体地，相邻两围檩1之间的可拆卸连接采用螺栓6连接的方式；起吊装置5驱动围檩1沿基坑200内壁上、下移动；支撑组件2呈可拆卸地连接于两围檩1之间，支撑组件2设有容置口21；格构柱3呈竖向地设置于基坑200内，格构柱3插接于容置口21，依靠格构柱3对支撑组件2的静摩擦力来限制其竖向的位移，具体地，为保证格构柱3更稳定地对支撑组件2进行支撑，容置口21与格构柱3为过盈配合；顶推装置4能驱动支撑组件2沿格构柱3的轴向移动。通过起吊装置5驱动围檩1沿基坑200内壁向下移动，通过顶推装置4驱动支撑组件2沿格构柱3的轴向向下移动，从而使围檩1和支撑组件2移动到基坑200的开挖层201并在该开挖层201进行定位安装，以对基坑200的开挖层201进行临时支撑并抵御土压力；随着基坑200的土方开挖至下一开挖层201，可拆除围檩1与支撑组件2之间的连接，并再用起吊装置5驱动围檩1沿基坑200内壁向下移动和用顶推装置4驱动支撑组件2沿格构柱3的轴向向下移动，以使围檩1和支撑组件2在该开挖层201再次进行定位安装并对该开挖层201进行支撑并抵御土压力，从而保证了基坑200开挖过程中基坑200的安全可靠性。
请参阅图2至图5，在本实施例中，为提高可移动基坑内支撑系统100的结构稳定性，保证可移动基坑内支撑系统100对基坑200的支撑的安全可靠性，支撑组件2包括多个角撑结构22和多个对撑结构23，角撑结构22呈可拆卸地连接于两相邻围檩1之间，对撑结构23呈可拆卸地连接于围檩1的相对两侧上。具体地，两角撑结构22的一端呈可拆卸地连接于围檩1，两角撑结构22的另一端相互呈可拆卸地连接且形成容置口21，格构柱3插接于该容置口21中，以对角撑结构22进行支撑；两对撑结构23的一端呈可拆卸地连接于围檩1，两对撑结构23的另一端相互呈可拆卸地连接且形成容置口21，格构柱3插接于该容置口21中，以对撑结构23进行支撑。具体地，通过设置多个角撑结构22和多个对撑结构23，从而便于对角撑结构22和对撑结构23进行分块运输、装配以及拆卸。角撑结构22与围檩1之间、角撑结构22与另一角撑结构22之间、对撑结构23与围檩1之间以及对撑结构23与另一对撑结构23之间均采用螺栓6连接的方式，从而便于对其进行拆卸。由于角撑结构22和对撑结构23均可采用现有的钢支撑结构，故在此不累赘。
请参阅图6及图7，在本实施例中，顶推装置4包括反力牛腿41及千斤顶42，反力牛腿41固定于格构柱3上并位于支撑组件2的上方，千斤顶42设置于反力牛腿41及支撑组件2之间以顶推支撑组件2。当然，在其他实施例中，顶推装置4也可采用顶推气缸或液压缸等等。随着基坑200的土方挖至各层设计开挖面，可在格构柱3上的相对应的位置分别设置反力牛腿41并将千斤顶42重新设置于反力牛腿41及支撑组件2之间。为了便于角撑结构22和对撑结构23沿格构柱3下滑，可在格构柱3的外侧设有光面不锈钢。
请参阅图2，在本实施例中，可移动基坑内支撑系统100还包括围护桩7，围护桩7设置于基坑200的内侧壁，围檩1设置于围护桩7的内壁上。具体地，围护桩7上端设有冠梁71，围护桩7的内壁设有用于悬吊围檩1的悬吊件8，通过悬吊件8对围檩1悬吊来限制围檩1的竖向位移。可根据基坑200的土方开挖的情况，在围护桩7的内壁的不同位置设置相应的悬吊件8，以便于对围檩1进行悬吊支撑。
请参阅图8至图13，本发明的基坑200施工方法，包括以下步骤：
S1，预设围护桩7、格构柱3及第一悬吊件8，使围护桩7围成基坑200土方，格构柱3呈竖直地设于基坑200土方内，在所围护桩7上端预设冠梁71，第一悬吊件8凸设于冠梁71上并提供若干个围檩1、角撑结构22及对撑结构23；
S2，对基坑200土方开挖至一定深度，将围檩1、角撑结构22及对撑结构23吊运到基坑200内并定位及安装，在角撑结构22及对撑结构23上均设置容置口21，将格构柱3插接于容置口21，以使围檩1设置于基坑200的内壁，第一悬吊件8通过吊绳悬吊围檩1，格构柱3支撑角撑结构22及对撑结构23，角撑结构22通过螺栓6连接于两相邻围檩1之间，对撑结构23通过螺栓6连接于围檩1的相对两侧上；
S3，对基坑200的土方向下开挖形成第一开挖层201；
S4，解除围檩1与第一悬吊件8、角撑结构22及对撑结构23之间的连接，以及角撑结构22及对撑结构23与格构柱3之间的连接，并利用起吊装置5将围檩1悬吊并下移到开挖层201，在格构柱3上设置反力牛腿41，利用千斤顶42连接反力牛腿41并顶推角撑结构22及对撑结构23，使角撑结构22及对撑结构23以格构柱3为导轨下移到第一开挖层201；
S5，将围檩1、角撑结构22及对撑结构23再次定位及安装，在围护桩7上设置第二悬吊件8，利用第二悬吊件8和吊绳悬吊围檩1，并在围护桩7上设置第一道腰梁支撑72；
S6，对基坑200的土方向下开挖形成第二开挖层201；
S7，解除围檩1与第二悬吊件8、角撑结构22及对撑结构23之间的连接，以及角撑结构22及对撑结构23与格构柱3之间的连接，并利用起吊装置5将围檩1悬吊并下移到开挖层201，在格构柱3上设置反力牛腿41，利用千斤顶42连接反力牛腿41并顶推角撑结构22及对撑结构23，使角撑结构22及对撑结构23以格构柱3为导轨下移到第二开挖层201；
S8，将围檩1、角撑结构22及对撑结构23再次定位及安装，在围护桩7上设置第三悬吊件8，利用第三悬吊件8和吊绳悬吊围檩1，并在围护桩7上设置第二道腰梁支撑72；
S9，对基坑200的土方向下开挖形成第三开挖层201；
S10，解除围檩1与第三悬吊件8、角撑结构22及对撑结构23之间的连接，以及角撑结构22及对撑结构23与格构柱3之间的连接，并利用起吊装置5将围檩1悬吊并下移到开挖层201，在格构柱3上设置反力牛腿41，利用千斤顶42连接反力牛腿41并顶推角撑结构22及对撑结构23，使角撑结构22及对撑结构23以格构柱3为导轨下移到第三开挖层201；
S11，将围檩1、角撑结构22及对撑结构23再次定位及安装，在围护桩7上设置第四悬吊件8，利用第四悬吊件8和吊绳悬吊围檩1，并在围护桩7上设置第三道腰梁支撑72。
值得注意的是，随着基坑200开挖至基坑200底层设计地面并通过可移动基坑内支撑系统100对于基坑200进行支护后，可对基坑200进行封底，封底完成后，可通过合适的拆卸顺序和方向对可移动基坑内支撑系统100进行拆卸回收，即对围檩1、角撑结构22及对撑结构23进行拆卸回收，从而可应用于其他的基坑200支护中。
综上，由于本发明的可移动基坑内支撑系统100可通过起吊装置5驱动围檩1沿基坑200内壁上、下移动，通过顶推装置4驱动支撑组件2沿格构柱3的轴向移动，从而使围檩1和支撑组件2移动到基坑200的开挖层201并在该开挖层201进行定位安装，以对基坑200的开挖层201进行临时支撑；随着基坑200的土方开挖至下一开挖层201，可拆除围檩1与支撑组件2之间的连接，并再用起吊装置5驱动围檩1沿基坑200内壁向下移动和用顶推装置4驱动支撑组件2沿格构柱3的轴向向下移动，以使围檩1和支撑组件2在该开挖层201再次进行定位安装并对该开挖层201进行支撑，从而保证了基坑200开挖过程中基坑200的安全可靠性。与现浇筑钢筋混凝土或钢混组合结构的支撑系统相比，本发明无需较多的焊接，装拆方便，减少湿作业，缩短施工作业时间，降低了施工工程量和施工成本；当基坑200开挖完成后，可将可移动基坑内支撑系统100各部件拆开并回收，重复利用于其他的基坑200支撑中。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，均属于本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种可移动基坑内支撑系统，其特征在于：包括围檩、支撑组件、格构柱、顶推装置、起吊装置及围护桩；所述围护桩设置于所述基坑的内侧壁，所述围檩设置于所述围护桩的内壁上，相邻两所述围檩之间可拆卸地连接，所述起吊装置驱动所述围檩沿所述基坑内壁上、下移动；所述支撑组件呈可拆卸地连接于两所述围檩之间，所述支撑组件设有容置口，所述格构柱呈竖向地设置于所述基坑内，所述格构柱插接于所述容置口，所述容置口与所述格构柱为过盈配合，所述顶推装置能驱动所述支撑组件沿所述格构柱的轴向移动；所述支撑组件包括角撑结构和对撑结构，两所述角撑结构的一端呈可拆卸地连接于所述围檩，两所述角撑结构的另一端相互呈可拆卸地连接且形成所述容置口，两所述对撑结构的一端呈可拆卸地连接于所述围檩，两所述对撑结构的另一端相互呈可拆卸地连接且形成所述容置口；所述顶推装置包括反力牛腿及千斤顶，所述反力牛腿固定于所述格构柱上并位于所述支撑组件的上方，所述千斤顶设置于所述反力牛腿及所述支撑组件之间以顶推所述支撑组件。
2.根据权利要求1所述的可移动基坑内支撑系统，其特征在于，可拆卸连接的方式为通过螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的可移动基坑内支撑系统，其特征在于，所述围护桩的内壁设有用于悬吊所述围檩的悬吊件。
4.一种基坑施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）预设围护桩、格构柱及第一悬吊件，使所述围护桩围成基坑土方，所述格构柱呈竖直地设于所述基坑土方内，所述第一悬吊件凸设于所述围护桩上并提供若干个围檩及支撑组件；
（2）对基坑土方开挖至一定深度，将所述围檩及所述支撑组件吊运到基坑内并定位及安装，以使所述围檩设置于所述基坑的内壁，所述第一悬吊件悬吊所述围檩，所述格构柱支撑所述支撑组件，在所述支撑组件设置容置口，所述支撑组件包括角撑结构和对撑结构，两所述角撑结构的一端呈可拆卸地连接于所述围檩，两所述角撑结构的另一端相互呈可拆卸地连接且形成所述容置口，两所述对撑结构的一端呈可拆卸地连接于所述围檩，两所述对撑结构的另一端相互呈可拆卸地连接且形成所述容置口；将所述格构柱插接于所述容置口，所述容置口与所述格构柱为过盈配合，所述支撑组件与所述围檩连接；
（3）对所述基坑的土方向下开挖形成开挖层；
（4）解除所述围檩与所述第一悬吊件和所述支撑组件之间的连接，以及所述支撑组件与所述格构柱之间的连接，并将所述围檩下移到所述开挖层及将所述支撑组件沿所述格构柱下移到所述开挖层；在所述格构柱上设置反力牛腿，利用千斤顶连接反力牛腿并顶推所述支撑组件使其下移，所述支撑组件以所述格构柱为导轨向下移动；
（5）将所述围檩及所述支撑组件再次定位及安装。
5.根据权利要求4所述的基坑施工方法，其特征在于，在步骤（5）中，在所述围护桩上设置第二悬吊件，利用所述第二悬吊件悬吊所述围檩。
6.根据权利要求4所述的基坑施工方法，其特征在于，在步骤（4）中，利用起吊装置将所述围檩悬吊并下移。
7.根据权利要求4所述的基坑施工方法，其特征在于，在步骤（1）中还包括在所述围护桩上端预设冠梁，使所述第一悬吊件设置于所述冠梁上。
8.根据权利要求4所述的基坑施工方法，其特征在于：重复步骤（3）至步骤（5）。
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