CN111074903B - 钢支撑可周转的基坑施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钢支撑可周转的基坑施工方法，包括以下步骤：将基坑施工区域沿基坑的长度方向划分为多段，并依次逐段对每一段所述基坑施工区域进行竖向支护结构施工、围檩安装、钢支撑安装及基坑开挖，所述竖向支护结构施工包括沿基坑的长度方向在基坑施工区域的两侧埋设两排竖向支护结构，所述竖向支护结构的顶部露出于基坑土方；所述围檩安装包括于每一排所述竖向支护结构露出的顶部的相对内侧沿基坑长度方向设置围檩；所述钢支撑安装包括于两侧的所述围檩之间可拆卸安装钢支撑；在完成每一段所述基坑施工区域的基坑开挖后，将完成段所用钢支撑于围檩上拆除，作为下一段基坑施工区域施工用钢支撑。本发明钢支撑可周转使用、经济性好。

Description

钢支撑可周转的基坑施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体来说涉及一种钢支撑可周转的基坑施工方法。

背景技术

综合管廊、市政管线等线性工程的基坑往往是长条形的，基坑施工分区分段依次进行。长条形基坑面临支护材料用量大，土方开挖量大，且需施工速度快等诸多难题。

长条形基坑不同于建筑深大基坑，长条形基坑分布范围大，基坑深度一般较浅，支护材料量大，材料运输困难，工期要求紧，优先使用可周转的支护材料。而在建筑深大基坑中通常采用排桩加混凝土内支撑的支护体系，由于使用混凝土支撑存在施工工期长、产生大量混凝土废弃物、支护结构成本高等缺点，因此不适用于长条形基坑。

长条形基坑支护体系大多选择排桩加内支撑形式，竖向支护体系采用灌注桩、钢板桩等形式，内支撑基本采用圆钢管支撑，钢围檩安装在竖向支护体系上，圆钢管支撑安装在钢围檩上。圆钢管支撑具有单根支撑刚度大、转动时各向同性等优点，目前大量使用。但其施工精度低、运输不方便、现场焊接量大、质量差、预加力难以保持等缺点，很难控制基坑变形。

发明内容

鉴于上述情况，本发明提供一种钢支撑可周转的基坑施工方法，解决长条形基坑施工中采用圆钢管支撑施工精度低、运输不方便、现场焊接量大、质量差、预加力难以保持、很难控制基坑变形的缺陷。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：提供一种钢支撑可周转的基坑施工方法，包括以下步骤：

将基坑施工区域沿基坑的长度方向划分为多段，并依次逐段对每一段所述基坑施工区域进行竖向支护结构施工、围檩安装、钢支撑安装及基坑开挖，其中：

所述竖向支护结构施工包括沿基坑的长度方向在基坑施工区域的两侧埋设两排竖向支护结构，所述竖向支护结构的顶部露出于基坑土方；

所述围檩安装包括于每一排所述竖向支护结构露出的顶部的相对内侧沿基坑长度方向设置围檩；

所述钢支撑安装包括于两侧的所述围檩之间可拆卸安装钢支撑，所述钢支撑为型钢支撑；

并且，在完成每一段所述基坑施工区域的基坑开挖后，将完成段所用钢支撑于围檩上拆除，作为下一段基坑施工区域施工用钢支撑。

本发明实施例中，所述竖向支护结构为灌注桩或钢板桩。

本发明实施例中，各所述围檩包括平行设置的两个翼板及连接于所述两个翼板之间的腹板，所述翼板立设于所述牛腿上。

本发明实施例中，所述钢支撑通过钢支撑移动装置移动至下一段基坑施工区域，所述钢支撑移动装置包括：

架设于两排围檩之间的第一横梁，所述第一横梁的两端底部分别固定有连接杆，各所述连接杆底部分别固定有第二横梁，各所述第二横梁的两端分别设有行走于各所述围檩的翼板上的滑轮组件；

所述第一横梁上固定有供起吊所述钢支撑的起吊组件。

本发明实施例中，所述连接杆为电动伸缩杆，所述滑轮组件包括沿着所述围檩的长度方向并排设置的三组。

本发明实施例中，所述滑轮组件包括位于各所述翼板的相对两侧的定位板，所述定位板的上端与所述第二横梁固定，所述定位板的相对位置分别开设有穿孔，所述第二横梁的底部通过固定杆固定有驱动电机，所述驱动电机具有分别穿置所述穿孔的驱动轴，所述驱动轴上连接有滑轮，所述滑轮位于各所述翼板相对两侧的所述定位板之间。

本发明实施例中，所述起吊组件包括起吊电机、电机轴、卷筒及吊钩，所述电机轴的第一端与所述起吊电机驱动连接，所述电机轴的第二端与所述卷筒固定，所述卷筒上绕设有提拉绳，所述提拉绳的端部固定有所述吊钩。

本发明实施例中，所述起吊组件包括沿着所述第一横梁长度方向设置的两个及沿着所述围檩长度方向设置的两个。

本发明实施例中，所述起吊电机、所述驱动电机及所述电动伸缩杆与控制装置通信连接。

本发明实施例中，所有基坑开挖完成后，还包括拆除围檩及钢支撑。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

(1)与采用圆钢支撑相比，本发明采用型钢支撑具有安装精度高、施工和运输方便、附加千斤顶保持预加力，能够有效地控制基坑变形等优点，而且使用寿命长、经济性好，可周转使用。

(2)本发明采用钢支撑移动装置及设于钢支撑移动装置上的起吊组件对钢支撑进行平移周转，同时配合在围檩上交替伸缩行走的的滑轮，能够顺畅地跨越围檩上的节点障碍区，提高施工效率，克服场地运输不便，而且施工安全可靠。

附图说明

图1是本发明长条形基坑钢支撑平面布置示意图。

图2是本发明长条形基坑钢支撑的剖面示意图。

图3是本发明连接装置的结构示意图。

图4是本发明钢支撑移动至下一段基坑施工区的示意图。

图5是本发明钢支撑移动装置的局部放大示意图。

图6是本发明钢支撑移动装置跨过节点障碍区的示意图。

图7是本发明起吊组件的结构示意图。

附图标记与部件的对应关系如下：

竖向支护结构1；牛腿2；围檩3；钢支撑4；连接装置5；预应力加载装置6；钢支撑移动装置7；第一横梁71；连接杆72；第二横梁73；定位板74；驱动电机75；驱动轴751；滑轮76；第一挡板761；第二挡板762；起吊组件77；起吊电机771；电机轴772；卷筒773；吊钩774。

具体实施方式

为利于对本发明的了解，以下结合附图及实施例进行说明。

请参阅图1、图2所示，本发明提供一种钢支撑可周转的基坑施工方法，包括以下步骤：

将基坑施工区域沿基坑的长度方向划分为多段，并依次逐段对每一段所述基坑施工区域进行竖向支护结构1施工、围檩3安装、钢支撑4安装及基坑开挖，其中：

所述竖向支护结构1施工包括沿基坑的长度方向在基坑施工区域的两侧埋设两排竖向支护结构1，所述竖向支护结构1的顶部露出于基坑土方；本发明实施例中，所述竖向支护结构1为灌注桩或钢板桩；

所述围檩3安装包括于每一排所述竖向支护结构1露出的顶部的相对内侧沿基坑长度方向设置围檩3；

具体地，所述围檩3通过牛腿2安装于所述竖向支护结构1上，所述牛腿2沿竖向支护结构1的长度方向间隔布置，所述牛腿2包括与所述竖向支护结构1固定的竖向板体、用于支撑所述围檩3的水平板体及连接所述竖向板体与所述水平板体中部的加强板体，所述牛腿2主要用于承受所述围檩3的重量；所述围檩3包括平行设置的两个翼板32及连接于所述两个翼板32之间的腹板31，所述翼板32立设于所述牛腿2上；优选地，所述围檩3为为H型钢，所述H型钢的腹板31与所述水平板体平行，所述H型钢的翼板32与所述水平板体垂直，所述H型钢的两个翼板32形成供钢支撑移动装置7行走的轨道；

如图2、图3所示，所述钢支撑4安装包括于两侧的所述围檩3之间可拆卸安装钢支撑4，所述钢支撑4为型钢支撑；

具体地，还包括在所述钢支撑4的端部与所述围檩3的侧壁之间设置连接装置5，所述连接装置5与所述围檩3、所述钢支撑4可拆卸连接，由于在围檩3与钢支撑4的连接节点处受力较大，现有的结构大部分为加固围檩，所述连接装置5为两个相同的连接板体通过螺栓连接组成如图3所示的结构，单个所述连接板体也可作为连接围檩3与钢支撑4的连接装置，通过螺栓将两个连接板体连接固定后进行围檩3与钢支撑4的连接可扩大受力面，避免此处的结构损坏和保证支撑整体的稳定；优选地，所述牛腿2的水平板体的长度大于所述围檩3的宽度，所述水平板体部分支撑所述连接装置5；进一步地，如图1所示，还包括在吊装好的钢支撑4上设置预应力加载装置6，通过所述预应力加载装置6对钢支撑4施加预应力；

所述基坑开挖为现有技术中常见的施工步骤，在此不再赘述；

在完成每一段所述基坑施工区域的基坑开挖后，将完成段所用钢支撑4于围檩3上拆除，作为下一段基坑施工区域施工用钢支撑4，如图4所示将第一段的钢支撑4移动至第二段基坑施工区域的示意图。所有基坑施工区域全部开挖完成，进行钢支撑4、围檩3、牛腿2的拆除，竖向支护结构1埋设于基坑土体内。

本发明实施例中，如图2、图5所示，所述钢支撑移动装置7包括：架设于两排围檩3之间的第一横梁71，所述第一横梁71的两端底部分别固定有连接杆72，各所述连接杆72底部分别固定有第二横梁73，各所述第二横梁73的两端分别设有行走于各所述围檩3的翼板32上的滑轮组件；所述第一横梁71上固定有供起吊所述钢支撑4的起吊组件77。

具体地，所述滑轮组件包括分别固定有位于各所述翼板32的相对两侧的定位板74，所述定位板74的上端与所述第二横梁73固定，所述定位板74的相对位置分别开设有穿孔，所述第二横梁73的底部通过固定杆731固定有驱动电机75，所述驱动电机75位于各所述围檩3的两个翼板32之间的上方，所述驱动电机75具有分别穿置所述穿孔的驱动轴751，具体地，所述驱动电机75的数量为两个，每个驱动电机75具有一个驱动轴751，各所述驱动轴751上连接有可沿所述围檩3的长度方向行走的滑轮76，所述滑轮76位于各所述翼板32相对两侧的所述定位板74之间。

优选地，如图6所示，所述滑轮组件在所述围檩3的长度方向上并排设置有三组，所述连接杆72为电动伸缩连接杆；通过设置三组所述滑轮组件，且三组滑轮组件通过第二横梁73、连接杆72与第一横梁71连接成为整体，在所述钢支撑移动装置7沿着围檩3行走遇到节点障碍区时，通过围檩3长度方向上的三排滑轮76的交替工作使得所述钢支撑移动装置7顺利跨过节点障碍区，避免钢支撑移动装置7运动受阻，影响装置的正常使用。

具体地，在钢支撑移动装置7沿着围檩3的长度方向行走时，位于前面的滑轮76最先遇到节点障碍区，通过前排的电动伸缩杆的收缩使得前排的滑轮76向上移动，利用中间和后排的滑轮76支撑使得钢支撑移动装置7能够继续沿着围檩3行走，当前排的滑轮越过节点障碍区时，控制前排的电动伸缩杆的伸长，使得前排的滑轮76恢复行走；在中间的滑轮76遇到节点障碍区时，控制中间的电动伸缩杆收缩，使得中间的滑轮76的向上移动与围檩3分离，前排滑轮76和后排滑轮76支撑钢支撑移动装置7继续沿着围檩3行走，当中间的滑轮76越过节点障碍区时，控制中间的电动伸缩杆伸长使得中间的滑轮76恢复行走；当后排的滑轮76遇到节点障碍区时，控制后排的电动伸缩杆收缩，使得后排的滑轮76的向上移动与围檩3分离，前排滑轮76和中间的滑轮76支撑钢支撑移动装置7继续沿着围檩3行走，后排滑轮76越过节点障碍区时，控制后排的电动伸缩杆伸长，使得后排的滑轮76恢复在围檩3上的行走。

如图2、图7所示，所述起吊组件77用于将钢支撑4吊起，在钢支撑4移动至安装位置时，控制所述起吊组件77将所述钢支撑4下放到安装位置进行安装固定。

所述起吊组件77包括起吊电机771、电机轴772、卷筒773及吊钩774；所述电机轴772的第一端与所述起吊电机771驱动连接，所述电机轴772的第二端与所述卷筒773固定，所述卷筒773上绕设有提拉绳，所述提拉绳的端部固定有所述吊钩774，通过所述起吊电机771驱动所述电机轴772及所述卷筒773转动实现所述提拉绳的收放，进而控制所述吊钩774的高度，进而便于精准地对所述钢支撑4进行起吊；优选地，所述起吊组件77沿着所述第一横梁71的长度方向设置有两个，所述起吊组件沿着所述围檩3的延伸方向设置有两个；通过设置多个起吊组件77有利于提高钢支撑4起吊的稳定性，保证起吊的平衡性，提高施工的安全性。

优选地，如图2、图5所示，所述驱动轴751上转动连接有第一挡板761、第二挡板762，所述第一挡板761、所述第二挡板762分别位于所述滑轮76的一侧与所述定位板74之间，所述第一挡板761设于各所述围檩3的所述翼板32的相对内侧，所述第一挡板761的底端向下延伸至所述翼板的一侧；所述第二挡板762的底缘与所述滑轮76的底缘平齐。所述第一挡板761、第二挡板762的设置能够对滑轮76起到限位作用，使得所述滑轮76沿着翼板32行走，避免所述滑轮76的路线偏移或者所述滑轮76从所述翼板32上掉落。

本发明实施例中，所述起吊电机771、所述驱动电机75及所述电动伸缩杆与控制装置通信连接，通过控制装置控制所述起吊电机771的启动与关闭、控制所述驱动电机75的启动与关闭及所述电动伸缩杆的伸长与收缩。

以上结合附图及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本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种钢支撑可周转的基坑施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

将基坑施工区域沿基坑的长度方向划分为多段，并依次逐段对每一段所述基坑施工区域进行竖向支护结构施工、围檩安装、钢支撑安装及基坑开挖，其中：

所述竖向支护结构施工包括沿基坑的长度方向在基坑施工区域的两侧埋设两排竖向支护结构，所述竖向支护结构的顶部露出于基坑土方；

所述围檩安装包括于每一排所述竖向支护结构露出的顶部的相对内侧沿基坑长度方向设置围檩；

所述钢支撑安装包括于两侧的所述围檩之间可拆卸安装钢支撑，所述钢支撑为型钢支撑；

并且，在完成每一段所述基坑施工区域的基坑开挖后，将完成段所用钢支撑于围檩上拆除，作为下一段基坑施工区域施工用钢支撑；

所述围檩包括平行设置的两个翼板及连接于所述两个翼板之间的腹板，所述翼板立设于牛腿上；

所述钢支撑通过钢支撑移动装置移动至下一段基坑施工区域，所述钢支撑移动装置包括：架设于两排围檩之间的第一横梁，所述第一横梁的两端底部分别固定有连接杆，各所述连接杆底部分别固定有第二横梁，各所述第二横梁的两端分别设有行走于各所述围檩的翼板上的滑轮组件；

所述第一横梁上固定有供起吊所述钢支撑的起吊组件；所述连接杆为电动伸缩杆，所述滑轮组件包括沿着所述围檩的长度方向并排设置的三组。

2.根据权利要求1所述的钢支撑可周转的基坑施工方法，其特征在于，所述竖向支护结构为灌注桩或钢板桩。

3.根据权利要求1所述的钢支撑可周转的基坑施工方法，其特征在于，所述滑轮组件包括位于各所述翼板的相对两侧的定位板，所述定位板的上端与所述第二横梁固定，所述定位板的相对位置分别开设有穿孔，所述第二横梁的底部通过固定杆固定有驱动电机，所述驱动电机具有分别穿置所述穿孔的驱动轴，所述驱动轴上连接有滑轮，所述滑轮位于各所述翼板相对两侧的所述定位板之间。

4.根据权利要求1所述的钢支撑可周转的基坑施工方法，其特征在于，所述起吊组件包括起吊电机、电机轴、卷筒及吊钩，所述电机轴的第一端与所述起吊电机驱动连接，所述电机轴的第二端与所述卷筒固定，所述卷筒上绕设有提拉绳，所述提拉绳的端部固定有所述吊钩。

5.根据权利要求1所述的钢支撑可周转的基坑施工方法，其特征在于，所述起吊组件包括沿着所述第一横梁长度方向设置的两个及沿着所述围檩长度方向设置的两个。

6.根据权利要求3或 4 所述的钢支撑可周转的基坑施工方法，其特征在于，所述起吊电机、所述驱动电机及所述电动伸缩杆与控制装置通信连接。

7.根据权利要求1所述的钢支撑可周转的基坑施工方法，其特征在于，所有基坑开挖完成后，还包括拆除围檩及钢支撑。

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