CN110206040A - 一种方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构，涉及基坑支护技术领域，包括四个直线段混凝土墙、四个弧形转角混凝土墙和四根角撑钢管，所述直线段混凝土墙的端部与所述弧形转角混凝土墙的端部无缝连接，所述弧形转角混凝土墙的弧形段为四分之一圆，四个所述直线段混凝土墙和四个所述弧形转角混凝土墙组成口字形结构，所述角撑钢管水平设置，所述角撑钢管的两端分别固定于相邻的两个所述直线段混凝土墙。本发明实施例提供的方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构，形成稳定的空间受力结构体系，改善了结构受力，使得支护结构更稳定，从而无需满足嵌固深度的要求，节省工程量并节约成本。

Description

一种方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构

技术领域

本发明实施例涉及基坑支护技术领域，具体涉及一种方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构。

背景技术

在工程建设领域，经常遇到方形深基坑。方形基坑与传统意义上的规模较大的建筑深基坑不同。方形深基坑在交通桥梁墩承台施工、顶管工程顶进及接收井施工中经常遇到，其特点是基坑深度较大，基坑面积不大，一般边长在10～20m，甚至5～10m。当方形深基坑工程位于城市中时，受场地条件限制，仅能采用支护结构，垂直开挖。按照基坑支护设计规程，对于垂直支护结构，无论是排桩、还是连续墙，都需要有一定的嵌固深度，尤其是对于悬臂结构，按照构造要求，需要的嵌固深度不小于0.8H基坑深度。为满足嵌固深度的要求，按照规程计算方法，则会增加60％以上的工程量。而且对于无法回收的混凝土排桩及地下连续墙，不仅造成浪费，而且导致成本增加。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构，以解决现有技术中由于需要一定嵌固深度而导致的工程量增加、成本增加的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，一种方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构，其包括四个直线段混凝土墙和四个弧形转角混凝土墙，所述直线段混凝土墙的端部与所述弧形转角混凝土墙的端部无缝连接，所述弧形转角混凝土墙的弧形段为四分之一圆，四个所述直线段混凝土墙和四个所述弧形转角混凝土墙组成口字形结构。

进一步地，所述支护结构还包括角撑钢管，所述角撑钢管水平设置，所述角撑钢管的两端分别固定于相邻的两个所述直线段混凝土墙。

进一步地，所述角撑钢管设置有四根，四根所述角撑钢管位于同一平面，且四根所述角撑钢管分别位于口字形结构的四个角部。

进一步地，所述角撑钢管与所述直线段混凝土墙呈45°设置。

进一步地，在所述直线段混凝土墙设置有节点混凝土结构，所述角撑钢管的端部固定于所述节点混凝土结构。

进一步地，所述节点混凝土结构与所述直线段混凝土墙一体浇筑成型。

进一步地，在所述节点混凝土结构的端部预埋钢板和螺栓，所述螺栓露出所述钢板一段长度，在所述角撑钢管的端部设置法兰，所述法兰通过螺母与所述螺栓固定。

进一步地，所述螺栓设有多个，多个所述螺栓呈环形均布。

进一步地，所述法兰与所述角撑钢管焊接固定。

进一步地，所述直线段混凝土墙和所述弧形转角混凝土墙均为C25等级，其中所述直线段混凝土墙为双层双向且按照0.35％配筋的混凝土墙，所述弧形转角混凝土墙为按照0.35％构造配筋的混凝土墙。

本发明实施例具有如下优点：

本发明实施例提供的方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构，其弧形转角混凝土墙解决了方形转角受力集中的问题，改善了结构受力，使得支护结构更稳定，从而无需满足嵌固深度的要求，节省工程量并节约成本。此外，角撑钢管与直线段混凝土墙和弧形转角混凝土墙形成稳定的空间受力结构体系，优化了方形深基坑支护结构的受力，使得支护结构在无嵌固条件下能形成稳定的结构体系，起到了安全施工作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、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所能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例1提供的一种方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构的结构示意图(俯视)；

图2为本发明实施例1提供的方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构的结构示意图(侧视)；

图3为本发明实施例1提供的方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构的直线段混凝土墙、节点混凝土结构、角撑钢管的连接关系示意图；

图4为本发明实施例1提供的方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构的角撑钢管、钢板、法兰的连接关系示意图；

图5为本发明实施例1提供的直线段混凝土墙的配筋示意图(侧视)；

图6为本发明实施例1提供的直线段混凝土墙的配筋示意图(俯视)。

图中：1-直线段混凝土墙，2-弧形转角混凝土墙，3-角撑钢管，4-节点混凝土结构，5-钢板，6-螺栓，7-法兰，8-纵筋，9-横筋，10-拉筋。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士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及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”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。

实施例1

如图1-4所示，实施例1提供了一种方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构，其包括四个直线段混凝土墙1和四个弧形转角混凝土墙2。

直线段混凝土墙1为C25等级，厚度为300mm，双层双向配筋，配筋(配筋率)按照0.35％控制。弧形转角混凝土墙2与直线段混凝土墙1的混凝土型号形同，强度等级相同。弧形转角混凝土墙2的厚度为300mm，按照0.35％构造配筋，弧形转角混凝土墙2的弧形段为四分之一圆，转角半径为1.5m。直线段混凝土墙1的端部与弧形转角混凝土墙2的端部无缝连接，即直线段混凝土墙1与弧形转角混凝土墙2一体浇筑成型。四个直线段混凝土墙1和四个弧形转角混凝土墙2组成口字形结构。现有的方形转角使得支护受力更加集中，而弧形转角解决了受力集中的问题，改善了结构受力，使得支护结构更稳定。此种结构适用于边长小于8m的方形深基坑，通过弧形转角混凝土墙2连接直线段混凝土墙1，从而无需满足嵌固深度的要求，节省工程量并节约成本。

当方形深基坑的边长大于8m时，方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构还包括四根角撑钢管3。角撑钢管3长度4.242m，直径500mm，厚度10mm。角撑钢管3水平设置，且角撑钢管3与直线段混凝土墙1呈45°设置。角撑钢管3的两端分别固定于相邻的两个直线段混凝土墙1。一般情况下，角撑钢管3位于基坑深度0.5-1.0m处。因弧形转角混凝土墙2的转角半径为1.5m，且角撑钢管3长度4.242m，所以角撑钢管3的端部距离弧形转角混凝土墙2的端部为1.5m，即角撑钢管3的端部距离虚拟直角顶点的距离为3m。角撑钢管3设置有四根，四根角撑钢管3位于同一平面，且四根角撑钢管3分别位于口字形结构的四个角部。角撑钢管3与直线段混凝土墙1和弧形转角混凝土墙2形成稳定的空间受力结构体系，达到了缩短直线段混凝土墙1支撑点间距的效果，减小了直线段混凝土墙1的最大内力，使得对方形深基坑支护时不需要满足嵌固深度的要求，从而节省混凝土及钢筋用量，节约成本；同时由于不需要满足嵌固深度的要求，从而节省60％的工程量。通过角撑钢管3、直线段混凝土墙1和弧形转角混凝土墙2相结合，优化了方形深基坑支护结构的受力特性，使得支护结构在无嵌固条件下能形成稳定的结构体系，起到了安全施工作用。

为了使角撑钢管3与直线段混凝土墙1连接的可靠，采用如下方案：在直线段混凝土墙1设置有节点混凝土结构4，节点混凝土结构4与直线段混凝土墙1一体浇筑成型；在节点混凝土结构4的端部预埋钢板5和螺栓6，螺栓6设有多个，多个螺栓6呈环形均布，螺栓6露出钢板5一段长度；在角撑钢管3的端部设置法兰7，法兰7与角撑钢管3焊接固定；法兰7通过螺母与螺栓6固定，从而使角撑钢管3的端部固定于节点混凝土结构4，而节点混凝土结构4与直线段混凝土墙1一体浇筑成型，进而使角撑钢管3与直线段混凝土墙1可靠连接、固定。通过一体成型于直线段混凝土墙1的节点混凝土结构4、预埋于节点混凝土结构4的螺栓6和钢板5、以及角撑钢管3，实现了角撑钢管3与混凝土墙体的牢固连接，解决了基坑规模较大时混凝土墙受力变形超限，或者是墙体过厚的问题。其中，节点混凝土结构4的端部为边长600mm的方形；钢板5为厚度10mm、边长600mm的方形板；螺栓6垂直节点混凝土结构4的端面，即垂直钢板5，螺栓6长230mm，直径22mm，在节点混凝土结构4的预埋深度200mm，螺栓6共计8个；法兰7外径530mm，内径360mm，厚度10mm，在法兰7的边缘设置8个与8个螺栓6一一对应的直径25mm的孔洞。

如图5和6所示，在本实施例中，直线段混凝土墙1配筋是双层双向配筋，单层中的纵筋8(竖向钢筋)采用HRB400型钢筋，直径25mm，单层中的相邻纵筋8的水平间距200mm，长度1100mm(因施工时以1000mm为一节进行浇筑)；横筋9(水平向钢筋)长度根据方形深基坑的边长确定，单层中的相邻横筋9的垂向间距200mm。钢筋搭接位置避开弧形转角混凝土墙2及0.5倍边长跨中位置；两层的纵筋8在水平方向设置拉筋10，相邻拉筋10的间距为600mm，梅花形布置。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构，其特征在于，所述支护结构包括四个直线段混凝土墙(1)和四个弧形转角混凝土墙(2)，所述直线段混凝土墙(1)的端部与所述弧形转角混凝土墙(2)的端部无缝连接，所述弧形转角混凝土墙(2)的弧形段为四分之一圆，四个所述直线段混凝土墙(1)和四个所述弧形转角混凝土墙(2)组成口字形结构。

2.根据权利要求1所述的方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构，其特征在于，所述支护结构还包括角撑钢管(3)，所述角撑钢管(3)水平设置，所述角撑钢管(3)的两端分别固定于相邻的两个所述直线段混凝土墙(1)。

3.根据权利要求2所述的方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构，其特征在于，所述角撑钢管(3)设置有四根，四根所述角撑钢管(3)位于同一平面，且四根所述角撑钢管(3)分别位于口字形结构的四个角部。

4.根据权利要求2所述的方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构，其特征在于，所述角撑钢管(3)与所述直线段混凝土墙(1)呈45°设置。

5.根据权利要求2所述的方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构，其特征在于，在所述直线段混凝土墙(1)设置有节点混凝土结构(4)，所述角撑钢管(3)的端部固定于所述节点混凝土结构(4)。

6.根据权利要求5所述的方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构，其特征在于，所述节点混凝土结构(4)与所述直线段混凝土墙(1)一体浇筑成型。

7.根据权利要求5所述的方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构，其特征在于，在所述节点混凝土结构(4)的端部预埋钢板(5)和螺栓(6)，所述螺栓(6)露出所述钢板(5)一段长度，在所述角撑钢管(3)的端部设置法兰(7)，所述法兰(7)通过螺母与所述螺栓(6)固定。

8.根据权利要求7所述的方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构，其特征在于，所述螺栓(6)设有多个，多个所述螺栓(6)呈环形均布。

9.根据权利要求7所述的方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构，其特征在于，所述法兰(7)与所述角撑钢管(3)焊接固定。

10.根据权利要求1所述的方形深基坑无嵌固混凝土墙支护结构，其特征在于，所述直线段混凝土墙(1)和所述弧形转角混凝土墙(2)均为C25等级，其中所述直线段混凝土墙(1)为双层双向且按照0.35％配筋的混凝土墙，所述弧形转角混凝土墙(2)为按照0.35％构造配筋的混凝土墙。