CN110439004B - 一种基坑支护的可移动式内支撑装置及其使用方法 - Google Patents

一种基坑支护的可移动式内支撑装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

一种基坑支护的可移动式内支撑装置及其使用方法，属于地铁基坑支护设施技术领域。本发明为了解决现有地铁施工建设过程中效率低、协调难度大等问题。本发明一种基坑支护的可移动式内支撑装置内支撑结构本体，该内支撑结构本体置于地铁基坑内，对地铁基坑的支护起到临时支撑作用，为地铁建设提供建设空间，并且在靠近施工端增加钢支撑结构，增加了施工期间的安全性；该装置可以临时替代靠近施工端的钢支撑结构，可以在装配式地铁构件与地铁基坑的基坑支护结构之间缝隙混凝土凝固期间，对钢支撑结构进行同时拆除，大幅度提高了施工速度，减少施工周期；并且该装置设有单轨起重机，便于施工过程对钢支撑结构的拆卸和安装，可进一步提高施工效率。

Description

一种基坑支护的可移动式内支撑装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种基坑支护的可移动式内支撑装置及其使用方法，属于地铁基坑支护设施技术领域。
背景技术
在地铁建设过程中由于受周边地管线、建筑物或构筑物、地面交通以及土层地质等因素的限制，且随着地铁规模的不断扩大，深度不断增加，对控制基坑侧壁变形的要求越来越高，因此对基坑支护的要求越来越严格。钢围檩作为基坑工程支护中的重要组层部分，发挥着巨大的作用，大多数钢围檩主要有两个工字钢和工字钢两侧的钢板组成，钢支撑定在钢围檩上，钢围檩定在围护结构上，当基坑发生向坑内侧的变形时，钢支撑起到支撑作用不让基坑发生过大变形。
但在施工阶段，需要将相应位置的钢支撑结构进行拆除后方可施工，由于钢支撑结构为焊接连接的拆除时间较长，且为保证安全一次拆除的钢支撑结构又不易过多，严重影响施工效率。且在钢支撑拆除过程中采用龙门架具有了设备笨重，设计复杂和费用高的问题，采用吊车具有吊臂过长，起吊困难，协调难度大等问题。提供一种可提高施工效率并方便拆除钢支撑结构的装置是十分必要的。
发明内容
本发明为了解决现上述技术问题，提供了一种基坑支护的可移动式内支撑装置及其使用方法。
本发明的技术方案：
一种基坑支护的可移动式内支撑装置，包括内支撑结构本体，该内支撑结构本体置于地铁基坑内，对地铁基坑的支护起到临时支撑作用；
所述的内支撑结构本体包括支架1、支架横梁2、千斤顶3、支撑钢梁4、工字型架5、加强筋6、轨道轮子7和单轨起重机9；两个支架1之间通过支架横梁2平行固定，并且两个支架1所在的平面与水平面垂直，支架横梁2位于支架1的上部；支架1与支架横梁2的连接处固定安装有工字型架5，工字型架5的所在平面与水平面平行，工字型架5的下方安装有单轨起重机9；并且工字型架5和支架1之间还设有加强筋6；支架1的下部安装有轨道轮子7，轨道轮子7与轨道8配合安装；两个支架1之间还安装有多个支撑钢梁4，并且每个支撑钢梁4与支架1互相垂直，相邻两个支撑钢梁4的距离与地铁基坑内同侧相邻的两根钢围檩11之间的距离相同；支架1与支撑钢梁4的两个连接处的相对侧均安装有千斤顶3，两个相对的千斤顶3的螺杆轴线与其对应的支撑钢梁4的轴线位于同一条直线上；
两条所述的轨道8沿地铁基坑的长度方向铺设在地体基坑的底面上，内支撑结构本体通过轨道轮子7与轨道8配合安装在地铁基坑内，所述的内支撑结构本体的两侧千斤顶3支撑在地铁基坑的两侧对地铁基坑的支护起到临时支撑作用。
优选的：所述的工字型架5设有单轨5-1，单轨起重机9的运行小车滑动安装在单轨5-1上。
优选的：所述的轨道8为分段拼接式轨道。
优选的：所述的地铁基坑包括基坑支护结构10、钢围檩11和钢支撑12，基坑支护结构10设置在地铁基坑的两侧，钢围檩11使用三角托架设置在两侧基坑支护结构10的内侧，并且基坑支护结构10上设置有多个钢围檩11，多个钢围檩11平行设置在基坑支护结构10上，并且相邻的钢围檩11之间的距离相同；两侧基坑支护结构10上相对的钢围檩11之间均匀设有钢支撑12。
优选的：所述的内支撑结构本体的两侧千斤顶3支撑在钢围檩11上对地铁基坑的支护起到临时支撑作用。
优选的：所述的钢围檩11上每间隔距离a处焊接一个钢支撑垫板和钢支撑托架，钢支撑12的两端搭接在基坑支护结构10两侧相对的钢围檩11的钢支撑托架上并进行焊接固定，并且相邻钢支撑12之间距离为2a。
一种基坑支护的可移动式内支撑装置的使用方法，该使用方法包括以下步骤：
第一步，地铁基坑建设：挖至设计标高，建设基坑支护结构10，安装钢围檩11，在钢围檩11上焊接钢支撑垫板和托架，在托架上安装钢支撑12，钢支撑12在基坑内成阵列排布；
第二步，在地铁基坑内放置内支撑结构本体：在完成建设的地铁基坑内铺设两条轨道8，两条轨道8沿地铁基坑的长度方向设在地体基坑的底面上，将内支撑结构本体的轨道轮子7与轨道8配合安装在施工开始端第b列钢支撑12的外侧；
第三步，开始施工：将施工开始端的第b列钢支撑12拆除，并将拆除的钢支撑12依次安装在原第b列钢支撑12与第b+1列钢支撑12之间的钢支撑托架上形成第b’列钢支撑12，并将第b’列钢支撑12焊接在相互对应的钢支撑托架上；然后将内支撑结构本体向前滑至原第b列钢支撑12对应的位置，将内支撑结构本体两侧的千斤顶3的螺杆端伸出并支撑在与原第b列钢支撑12相对应的钢围檩11的钢支撑托架上，在内支撑结构本体后方的地铁基坑内进行地铁建设，将装配式地铁构件13按照施工要求装配在地铁基坑内，并在装配式地铁构件13与地铁基坑的基坑支护结构10之间缝隙填充混凝土；
第四步，继续施工：在装配式地铁构件13与地铁基坑的基坑支护结构10之间缝隙混凝土凝固期间，使用单轨起重机9依次拆除内支撑结构本体前方的第b’列钢支撑12，并将拆除的第b’列钢支撑12依次安装在第b+1列钢支撑12和第b+2列钢支撑12之间形成第b’+1列钢支撑12，并将第b’+1列钢支撑12焊接在相互对应的钢支撑托架上；然后将内支撑结构本体两侧的千斤顶3的螺杆端缩回，并向前滑至原第b’列钢支撑12对应的位置，将内支撑结构本体两侧的千斤顶3的螺杆端伸出并支撑在与原第b’列钢支撑12相对应的钢围檩11的托架上，在内支撑结构本体后方的地铁基坑内进行地铁建设，将装配式地铁构件13按照施工要求装配在地铁基坑内，并在装配式地铁构件13与地铁基坑的基坑支护结构10之间缝隙填充混凝土；
第五步，继续施工：在上一步的装配式地铁构件13与地铁基坑的基坑支护结构10之间缝隙混凝土凝固期间，使用单轨起重机9依次拆除内支撑结构本体前方的第b+1列钢支撑12，然后将内支撑结构本体两侧的千斤顶3的螺杆端缩回，并向前滑至原第b+1列钢支撑12，将内支撑结构本体两侧的千斤顶3的螺杆端伸出并支撑在与原第b+1列钢支撑12相对应的钢围檩11的托架上，在内支撑结构本体后方的地铁基坑内进行地铁建设，将装配式地铁构件13按照施工要求装配在地铁基坑内，并在装配式地铁构件13与地铁基坑的基坑支护结构10之间缝隙填充混凝土；
第六步，重复上述第四步、第五步直至完成地铁基坑的地铁建设。
优选的：所述的轨道8随着内支撑结构本体的向前滑动进行分段拆除，拆除的轨道8为位于内支撑结构本体后方。
本发明具有以下有益效果：本发明涉及一种基坑支护的可移动式内支撑装置及其使用方法，本发明的装置置于地铁基坑内，对地铁基坑的支护起到临时支撑作用，为地铁建设提供建设空间，并且可在靠近施工端增加钢支撑结构，增加了施工期间的安全性；该装置可以临时替代靠近施工端的钢支撑结构，可以在装配式地铁构件与地铁基坑的基坑支护结构之间缝隙混凝土凝固期间，对钢支撑结构进行同时拆除，大幅度提高了施工速度，减少施工周期；并且该装置设有单轨起重机，便于施工过程对钢支撑结构的拆卸和安装，提高是高速度，减少施工周期。
附图说明
图1为内支撑结构本体的结构示意图；
图2为图1沿A-A处的剖视图；
图3为内支撑结构本体使用时的示意图；
图4为图3沿B-B处的剖视图；
图中1-支架，2-支架横梁，3-千斤顶，4-支撑钢梁，5-工字型架，6-加强筋，7-轨道轮子，8-轨道，9-单轨起重机，10-基坑支护结构，11-钢围檩，12-钢支撑，13-装配式地铁构件，5-1-单轨。
具体实施方式
具体实施方式一：
结合附图1至图4说明本发明具体实施方式：本发明一种基坑支护的可移动式内支撑装置及其使用方法，该装置包括内支撑结构本体，该内支撑结构本体置于地铁基坑内，对地铁基坑的支护起到临时支撑作用；如图1和图2所示，所述的内支撑结构本体包括支架1、支架横梁2、千斤顶3、支撑钢梁4、工字型架5、加强筋6、轨道轮子7和单轨起重机9；两个支架1之间通过支架横梁2平行固定，并且两个支架1所在的平面与水平面垂直，支架横梁2位于支架1的上部；支架1与支架横梁2的连接处固定安装有工字型架5，工字型架5的所在平面与水平面平行，工字型架5的下方安装有单轨起重机9；并且工字型架5和支架1之间还设有加强筋6；支架1的下部安装有轨道轮子7，轨道轮子7与轨道8配合安装；两个支架1之间还安装有多个支撑钢梁4，并且每个支撑钢梁4与支架1互相垂直，相邻两个支撑钢梁4的距离与地铁基坑内同侧相邻的两根钢围檩11之间的距离相同；支架1与支撑钢梁4的两个连接处的相对侧均安装有千斤顶3，两个相对的千斤顶3的螺杆轴线与其对应的支撑钢梁4的轴线位于同一条直线上；两条所述的轨道8沿地铁基坑的长度方向铺设在地体基坑的底面上，内支撑结构本体通过轨道轮子7与轨道8配合安装在地铁基坑内，所述的内支撑结构本体的两侧千斤顶3支撑在地铁基坑的两侧对地铁基坑的支护起到临时支撑作用。如此设置，内支撑结构本体置于地铁基坑内，可以对施工端的钢支护对地铁基坑的支护起到临时支撑作用，千斤顶3可实现本装置的内支撑结构本体的快速安装和移动，在增加施工期间的安全性的同时，调节施工节拍，大幅度提高了施工速度，减少施工周期。
所述的工字型架5设有单轨5-1，单轨起重机9的运行小车滑动安装在单轨5-1上。如此设置，单轨起重机9可实现对钢支撑结构的拆卸和安装，在增加施工期间的安全性的同时，大幅度提高了施工速度，减少施工周期。
所述的轨道8为分段拼接式轨道。如此设置，随着内支撑结构本体的向前滑动，可对位于内支撑结构本体后方的轨道8进行分段拆除。
如图3和图4所示，所述的地铁基坑包括基坑支护结构10、钢围檩11和钢支撑12，基坑支护结构10设置在地铁基坑的两侧，钢围檩11使用三角托架设置在两侧基坑支护结构10的内侧，并且基坑支护结构10上设置有多个钢围檩11，多个钢围檩11平行设置在基坑支护结构10上，并且相邻的钢围檩11之间的距离相同；两侧基坑支护结构10上相对的钢围檩11之间均匀设有钢支撑12。如此设置，在完成建设的地铁基坑内铺设两条轨道8，两条轨道8沿地铁基坑的长度方向设在地体基坑的底面上，将内支撑结构本体的轨道轮子7与轨道8配合安装在施工开始端的外侧，将内支撑结构本体两侧的千斤顶3的螺杆端伸出并支撑在钢围檩11的钢支撑托架上。
所述的内支撑结构本体的两侧千斤顶3支撑在钢围檩11上对地铁基坑的支护起到临时支撑作用。如此设置，千斤顶3可实现本装置的内支撑结构本体的快速安装和移动，在增加施工期间的安全性的同时，调节施工节拍，大幅度提高了施工速度，减少施工周期。
所述的钢围檩11上每间隔距离a处焊接一个钢支撑垫板和钢支撑托架，钢支撑12的两端搭接在基坑支护结构10两侧相对的钢围檩11的钢支撑托架上并进行焊接固定，并且相邻钢支撑12之间距离为2a。如此设置，由于靠近施工端在施工期间收到施工震动等因素影响，靠近施工端的基坑侧壁更易变形，因此可以在施工时，靠近施工端增加钢支撑结构，即减少了施工隐患，有节约了成本。
本发明的基坑支护的可移动式内支撑装置的使用方法，包括以下步骤：
第一步，地铁基坑建设：挖至设计标高，建设基坑支护结构10，安装钢围檩11，在钢围檩11上焊接钢支撑垫板和托架，在托架上安装钢支撑12，钢支撑12在基坑内成阵列排布，如图3所示；
第二步，在地铁基坑内放置内支撑结构本体：在完成建设的地铁基坑内铺设两条轨道8，两条轨道8沿地铁基坑的长度方向设在地体基坑的底面上，将内支撑结构本体的轨道轮子7与轨道8配合安装在施工开始端第b列钢支撑12的外侧，如图3所示；
第三步，开始施工：将施工开始端的第b列钢支撑12拆除，并将拆除的钢支撑12依次安装在原第b列钢支撑12与第b+1列钢支撑12之间的钢支撑托架上形成第b’列钢支撑12，并将第b’列钢支撑12焊接在相互对应的钢支撑托架上；然后将内支撑结构本体向前滑至原第b列钢支撑12对应的位置，将内支撑结构本体两侧的千斤顶3的螺杆端伸出并支撑在与原第b列钢支撑12相对应的钢围檩11的钢支撑托架上，在内支撑结构本体后方的地铁基坑内进行地铁建设，将装配式地铁构件13按照施工要求装配在地铁基坑内，并在装配式地铁构件13与地铁基坑的基坑支护结构10之间缝隙填充混凝土；如此设置，本装置置于地铁基坑内，对地铁基坑的支护起到临时支撑作用，为地铁建设提供建设空间，并且在靠近施工端增加钢支撑结构；
第四步，继续施工：在装配式地铁构件13与地铁基坑的基坑支护结构10之间缝隙混凝土凝固期间，使用单轨起重机9依次拆除内支撑结构本体前方的第b’列钢支撑12，并将拆除的第b’列钢支撑12依次安装在第b+1列钢支撑12和第b+2列钢支撑12之间形成第b’+1列钢支撑12，并将第b’+1列钢支撑12焊接在相互对应的钢支撑托架上；然后将内支撑结构本体两侧的千斤顶3的螺杆端缩回，并向前滑至原第b’列钢支撑12对应的位置，将内支撑结构本体两侧的千斤顶3的螺杆端伸出并支撑在与原第b’列钢支撑12相对应的钢围檩11的托架上，在内支撑结构本体后方的地铁基坑内进行地铁建设，将装配式地铁构件13按照施工要求装配在地铁基坑内，并在装配式地铁构件13与地铁基坑的基坑支护结构10之间缝隙填充混凝土；如此设置，本装置可以临时替代靠近施工端的钢支撑结构，可以在装配式地铁构件与地铁基坑的基坑支护结构之间缝隙混凝土凝固期间，对钢支撑结构进行同时拆除，大幅度提高了施工速度，减少施工周期；并且该装置设有单轨起重机，便于施工过程对钢支撑结构的拆卸和安装，提高是高速度，减少施工周期；
第五步，继续施工：在上一步的装配式地铁构件13与地铁基坑的基坑支护结构10之间缝隙混凝土凝固期间，使用单轨起重机9依次拆除内支撑结构本体前方的第b+1列钢支撑12，然后将内支撑结构本体两侧的千斤顶3的螺杆端缩回，并向前滑至原第b+1列钢支撑12，将内支撑结构本体两侧的千斤顶3的螺杆端伸出并支撑在与原第b+1列钢支撑12相对应的钢围檩11的托架上，在内支撑结构本体后方的地铁基坑内进行地铁建设，将装配式地铁构件13按照施工要求装配在地铁基坑内，并在装配式地铁构件13与地铁基坑的基坑支护结构10之间缝隙填充混凝土；
第六步，重复上述第四步、第五步直至完成地铁基坑的地铁建设。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基坑支护的可移动式内支撑装置，其特征在于：包括内支撑结构本体，该内支撑结构本体置于地铁基坑内，对地铁基坑的支护起到临时支撑作用；
所述的内支撑结构本体包括支架（1）、支架横梁（2）、千斤顶（3）、支撑钢梁（4）、工字型架（5）、加强筋（6）、轨道轮子（7）和单轨起重机（9）；两个支架（1）之间通过支架横梁（2）平行固定，并且两个支架（1）所在的平面与水平面垂直，支架横梁（2）位于支架（1）的上部；支架（1）与支架横梁（2）的连接处固定安装有工字型架（5），工字型架（5）的所在平面与水平面平行，工字型架（5）的下方安装有单轨起重机（9）；并且工字型架（5）和支架（1）之间还设有加强筋（6）；支架（1）的下部安装有轨道轮子（7），轨道轮子（7）与轨道（8）配合安装；两个支架（1）之间还安装有多个支撑钢梁（4），并且每个支撑钢梁（4）与支架（1）互相垂直，相邻两个支撑钢梁（4）的距离与地铁基坑内同侧相邻的两根钢围檩（11）之间的距离相同；支架（1）与支撑钢梁（4）的两个连接处的相对侧均安装有千斤顶（3），两个相对的千斤顶（3）的螺杆轴线与其对应的支撑钢梁（4）的轴线位于同一条直线上；
两条所述的轨道（8）沿地铁基坑的长度方向铺设在地铁基坑的底面上，内支撑结构本体通过轨道轮子（7）与轨道（8）配合安装在地铁基坑内，所述的内支撑结构本体的两侧千斤顶（3）支撑在地铁基坑的两侧对地铁基坑的支护起到临时支撑作用。
2.根据权利要求1所述的一种基坑支护的可移动式内支撑装置，其特征在于：所述的工字型架（5）设有单轨（5-1），单轨起重机（9）的运行小车滑动安装在单轨（5-1）上。
3.根据权利要求1所述的一种基坑支护的可移动式内支撑装置，其特征在于：所述的轨道（8）为分段拼接式轨道。
4.根据权利要求1所述的一种基坑支护的可移动式内支撑装置，其特征在于：所述的地铁基坑包括基坑支护结构（10）、钢围檩（11）和钢支撑（12），基坑支护结构（10）设置在地铁基坑的两侧，钢围檩（11）使用三角托架设置在两侧基坑支护结构（10）的内侧，并且基坑支护结构（10）上设置有多个钢围檩（11），多个钢围檩（11）平行设置在基坑支护结构（10）上，并且相邻的钢围檩（11）之间的距离相同；两侧基坑支护结构（10）上相对的钢围檩（11）之间均匀设有钢支撑（12）。
5.根据权利要求4所述的一种基坑支护的可移动式内支撑装置，其特征在于：所述的内支撑结构本体的两侧千斤顶（3）支撑在钢围檩（11）上对地铁基坑的支护起到临时支撑作用。
6.根据权利要求4所述的一种基坑支护的可移动式内支撑装置，其特征在于：所述的钢围檩（11）上每间隔距离a处焊接一个钢支撑垫板和钢支撑托架，钢支撑（12）的两端搭接在基坑支护结构（10）两侧相对的钢围檩（11）的钢支撑托架上并进行焊接固定，并且相邻钢支撑（12）之间距离为2a。
7.一种如权利要求1所述的基坑支护的可移动式内支撑装置的使用方法，其特征在于：该使用方法包括以下步骤：
第一步，地铁基坑建设：挖至设计标高，建设基坑支护结构（10），安装钢围檩（11），在钢围檩（11）上焊接钢支撑垫板和托架，在托架上安装钢支撑（12），钢支撑（12）在基坑内成阵列排布；
第二步，在地铁基坑内放置内支撑结构本体：在完成建设的地铁基坑内铺设两条轨道（8），两条轨道（8）沿地铁基坑的长度方向设在地铁基坑的底面上，将内支撑结构本体的轨道轮子（7）与轨道（8）配合安装在施工开始端第b列钢支撑（12）的外侧；
第三步，开始施工：将施工开始端的第b列钢支撑（12）拆除，并将拆除的钢支撑（12）依次安装在原第b列钢支撑（12）与第b+1列钢支撑（12）之间的钢支撑托架上形成第b’列钢支撑（12），并将第b’列钢支撑（12）焊接在相互对应的钢支撑托架上；然后将内支撑结构本体向前滑至原第b列钢支撑（12）对应的位置，将内支撑结构本体两侧的千斤顶（3）的螺杆端伸出并支撑在与原第b列钢支撑（12）相对应的钢围檩（11）的钢支撑托架上，在内支撑结构本体后方的地铁基坑内进行地铁建设，将装配式地铁构件（13）按照施工要求装配在地铁基坑内，并在装配式地铁构件（13）与地铁基坑的基坑支护结构（10）之间缝隙填充混凝土；
第四步，继续施工：在装配式地铁构件（13）与地铁基坑的基坑支护结构（10）之间缝隙混凝土凝固期间，使用单轨起重机（9）依次拆除内支撑结构本体前方的第b’列钢支撑（12），并将拆除的第b’列钢支撑（12）依次安装在第b+1列钢支撑（12）和第b+2列钢支撑（12）之间形成第b’+1列钢支撑（12），并将第b’+1列钢支撑（12）焊接在相互对应的钢支撑托架上；然后将内支撑结构本体两侧的千斤顶（3）的螺杆端缩回，并向前滑至原第b’列钢支撑（12）对应的位置，将内支撑结构本体两侧的千斤顶（3）的螺杆端伸出并支撑在与原第b’列钢支撑（12）相对应的钢围檩（11）的托架上，在内支撑结构本体后方的地铁基坑内进行地铁建设，将装配式地铁构件（13）按照施工要求装配在地铁基坑内，并在装配式地铁构件（13）与地铁基坑的基坑支护结构（10）之间缝隙填充混凝土；
第五步，继续施工：在上一步的装配式地铁构件（13）与地铁基坑的基坑支护结构（10）之间缝隙混凝土凝固期间，使用单轨起重机（9）依次拆除内支撑结构本体前方的第b+1列钢支撑（12），然后将内支撑结构本体两侧的千斤顶（3）的螺杆端缩回，并向前滑至原第b+1列钢支撑（12），将内支撑结构本体两侧的千斤顶（3）的螺杆端伸出并支撑在与原第b+1列钢支撑（12）相对应的钢围檩（11）的托架上，在内支撑结构本体后方的地铁基坑内进行地铁建设，将装配式地铁构件（13）按照施工要求装配在地铁基坑内，并在装配式地铁构件（13）与地铁基坑的基坑支护结构（10）之间缝隙填充混凝土；
第六步，重复上述第四步、第五步直至完成地铁基坑的地铁建设。
8.根据权利要求7所述的基坑支护的可移动式内支撑装置的使用方法，其特征在于：所述的轨道（8）随着内支撑结构本体的向前滑动进行分段拆除，拆除的轨道（8）为位于内支撑结构本体后方的。
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