CN111206591A - 一种管廊基坑装配式整体平移支撑体系及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管廊基坑装配式整体平移支撑体系及施工方法。管廊基坑两侧沿长度方向设置有围护结构，所述围护结构顶部设置有压顶梁，所述压顶梁靠近基坑一侧沿长度方向设置有凹平台，所述支撑体系包括连接梁、钢支撑、千斤顶、纵向导向轨和滚轮组件，纵向导向轨上间隔设置有横向定位槽，在千斤顶推动下实现滚轮组件定位，所述滚轮组件可带动所述连接梁沿纵向导向轨移动。所述支撑体系及施工方法，充分利用地下管廊基坑沿纵向支撑长度及间距一致的特点，有针对性地为地下管廊基坑提供一种快速、便捷、安全的支撑系统及施工方法，大幅提高支撑施工效率及挖土效率，同时具有节材、节能、环保的优点，可产生良好的经济及社会效益。

Description

一种管廊基坑装配式整体平移支撑体系及施工方法

技术领域

本发明涉及一种管廊基坑装配式整体平移支撑体系及施工方法，属于基坑支护技术领域。

背景技术

对于市政地下综合管廊的工程，其基坑平面形状一般为超狭长形，即基坑纵向延绵数公里，横向尺寸约为地下管廊横断面尺寸，一般为6m～12m。这种平面形状的基坑，其支撑布置形式一般采用对撑，而钢管对撑因其受力明确、架设方便等优点而应用较多。

但是，目前对采用钢管对撑形式的管廊基坑，施工方法是每隔一定间距逐根架设支撑，支撑使用完毕后又逐根拆除，这种逐根施工的传统方式并未充分利用管廊基坑沿纵向很长范围内的支撑长度一致、支撑间距一致的模数特点，施工效率较低。

发明内容

本发明提供了一种管廊基坑装配式整体平移支撑体系及施工方法，充分利用地下管廊基坑沿纵向很长范围内的支撑长度一致、支撑间距一致的特点，有针对性地为地下管廊基坑提供一种快速、便捷、安全的支撑系统及施工方法，大幅提高支撑施工效率及挖土效率，同时具有节材、节能、环保的优点，可产生良好的经济及社会效益。

为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：

一种管廊基坑装配式整体平移支撑体系，管廊基坑两侧沿长度方向设置有围护结构，所述围护结构顶部设置有压顶梁，所述压顶梁靠近基坑一侧沿长度方向设置有凹平台；

所述支撑体系包括连接梁、钢支撑、千斤顶、纵向导向轨和滚轮组件；

所述纵向导向轨沿凹平台长度方向布设，其中基坑一侧的所述纵向导向轨上间隔设置有横向定位槽，所述横向定位槽用于在千斤顶推动下实现滚轮组件定位；

所述连接梁设置于所述钢支撑的两端；若干钢支撑平行间隔设置且垂直于所述连接梁，钢支撑的一端与一侧的连接梁固定连接，另一端通过千斤顶与另一侧的连接梁连接；所述连接梁、钢支撑、千斤顶形成整体支撑框架；所述连接梁为倒L形，连接梁的翼缘下方设置有若干与纵向导向轨匹配的滚轮组件，所述滚轮组件用于带动所述连接梁沿纵向导向轨移动。

进一步，所述滚轮组件包括底座、支架、滚轮、转动轴，滚轮通过转动轴设置于支架上，支架的一端固定在底座上；底座上设有螺栓孔，通过底座螺栓固定于连接梁上。

进一步，在连接梁和压顶梁上均设置定位符，定位符的间距与横向定位槽的间距一致。

进一步，倒L形的连接梁包括横向的翼缘和竖向的腹板，翼缘及腹板均采用工字钢结构，拼接处焊接牢固，并在工字钢上局部加设肋板。

而且，本发明还提供了一种管廊基坑的施工方法，施工中管廊基坑采用所述的管廊基坑装配式整体平移支撑体系进行支撑；所述施工方法包括如下步骤：

步骤一、沿管廊长度方向，施工基坑两侧的围护结构以及围护结构顶部的设置有凹平台的压顶梁；

步骤二、在压顶梁的凹平台上设置纵向导向轨；将由连接梁、钢支撑、千斤顶组成的整体支撑框架吊装到位，使连接梁的翼缘下方的滚轮组件支撑于纵向导向轨上；

步骤三、利用滚轮组件使整体支撑框架沿纵向导向轨移动就位，并通过调节千斤顶使滚轮组件移动至横向定位槽中，使连接梁抵在压顶梁上，为管廊基坑提供横向支撑；然后开挖整体支撑框架下方的土体，并施工该区域的管廊结构，并完成基坑的土方回填；

步骤四、利用滚轮组件使整体支撑框架沿纵向导向轨移动至下一施工区段，重复步骤三，完成该区段的管廊施工，直至所述区段的管廊结构均施工完毕后，拆除装配式整体平移支撑体系。

进一步，步骤三中“通过调节千斤顶使滚轮组件移动至横向定位槽中”之前，需要滚轮组件和横向定位槽对齐，具体为，在连接梁和压顶梁上均设置定位符，定位符的间距与横向定位槽的间距一致，且与滚轮组件的间距相匹配，将滚轮组件移动至待施工区域上方，使连接梁和压顶梁上得定位符对齐。

本发明提供的一种管廊基坑装配式整体平移支撑体系，通过两根连接梁及连接梁之间的若干钢支撑和千斤顶，可快速形成管廊基坑的可调节宽度的整体式支撑框架；通过在基坑两侧的维护结构的压顶梁的维护结构上设置凹平台，并在凹平台上设置纵向导向轨，在连接梁的翼缘下方设置滚轮组件，可以实现支撑体系的整体平移，充分利用了地下管廊基坑沿纵向很长范围内的支撑长度一致、支撑间距一致的模数特点，减少了传统支撑体系在重复使用时的重复拆卸、安装环节，提供了施工效率；通过千斤顶和设置于纵向导向轨上的定位槽，可实现支撑体系的定位。而且支撑体系还具有结构简单、成本低廉、便于操作、施工效果好，具有较高的经济及社会效益。

附图说明

图1为本发明一实施例中的一种管廊基坑装配式整体平移支撑体系的俯视图；

图2为本发明一实施例中利用支撑体系施工过程中的横断面图；

图3为本发明一实施例提供的连接梁与压顶梁的一种连接关系图；

图4为本发明一实施例提供的纵向定位轨的结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的连接梁与压顶梁的另一种连接关系图；

图6为本发明一实施例提供的滚轮装置的结构示意图；

图7为本发明一实施例提供的滚轮装置的侧视图。

图中标号如下：

1-围护结构；2-压顶梁；

11-连接梁；111-翼缘；112-腹板；12-钢支撑；13-千斤顶；14-纵向导向轨； 15-横向定位槽；16-滚轮组件；161-底座；162-支架；163-滚轮；164-转动轴。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的一种管廊基坑装配式整体平移支撑体系及施工方法作进一步详细说明。结合下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

结合图1和图2所示，本实施例提供的一种管廊基坑装配式整体平移支撑体系，管廊基坑两侧沿长度方向设置有围护结构1，所述围护结构1顶部设置有压顶梁2，所述压顶梁2靠近基坑一侧沿长度方向设置有凹平台。所述支撑体系包括连接梁11、钢支撑12、千斤顶13、纵向导向轨14和滚轮组件16。

结合图3和图4所示，所述纵向导向轨14沿凹平台长度方向布设，所述纵向导向轨14上间隔设置有横向定位槽15，所述横向定位槽用于在千斤顶13 推动下实现滚轮组件16定位。

结合图1和图2所示，两个连接梁11、若干钢支撑12、若干千斤顶13 组成宽度可调节的整体支撑框架。两个所述连接梁11设置于所述钢支撑的两端；若干钢支撑12平行间隔设置且垂直于所述连接梁11，钢支撑12的一端与一侧的连接梁11固定连接，另一端通过千斤顶13与另一侧的连接梁11连接。所述连接梁11为倒L形，连接梁11的翼缘下方设置有若干与纵向导向轨14匹配的滚轮组件16，所述滚轮组件16用于带动所述连接梁11沿纵向导向轨14移动。

本实施例提供的一种管廊基坑装配式整体平移支撑体系，通过两根连接梁11及连接梁11之间的若干钢支撑12形成整体式支撑结构，可快速形成管廊基坑的水平支撑结构；通过在基坑两侧的维护结构的压顶梁2的维护结构上设置凹平台，并在凹平台上设置纵向导向轨14，在连接梁11的翼缘下方设置滚轮组件16，可以实现支撑体系的整体平移，充分利用了地下管廊基坑沿纵向很长范围内的支撑长度一致、支撑间距一致的模数特点，减少了传统支撑体系在重复使用时的重复拆卸、安装环节，提供了施工效率；通过千斤顶13和设置于纵向导向轨14上的定位槽，可实现支撑体系的定位。而且支撑体系还具有结构简单、成本低廉、便于操作、施工效果好，具有较高的经济及社会效益。

倒L形的连接梁11包括横向的翼缘111和竖向的腹板112，为了提高连接梁11的刚度，翼缘111及腹板112均采用工字钢结构，拼接处焊接牢固，并在工字钢上局部加设肋板，当然L形连接梁11也可以采用其它钢结构形式。

如图3所示，基坑每一侧的压顶梁2凹平台上设置两道平行间隔设置的纵向导向轨14，倒L形连接梁11的翼缘下方的滚轮组件16两两设置，与纵向导向轨14相匹配。作为举例，纵向导向轮可采用槽钢，滚轮组件16在槽钢中行走。

如图4所示，纵向导向轨14上设置有横向定位槽15，千斤顶13可带动滚轮组件横向移动至横向定位槽15中，使连接梁11的翼缘抵在压顶梁2上，从而起到支撑作用。为了操作方便，亦可在连接梁11上设置定位符，定位符的间距与横向定位槽15的间距一致。当然，相邻的两个纵向设置的滚轮组件 16的间距与横向定位槽15的间距相匹配，相匹配可以为二者相同或倍数关系。

当然，纵向导向轨14及滚轮组件16的布设方式也可以如图5所示，也就是将纵向导向轨14设置于连接梁11的翼缘下方，在凹平台上设置若干组滚轮组件16，该实施方式与图3中的实施方式基于同样的发明构思，采用等同的技术手段，亦在本发明的保护范围之内。

进一步，如图6和图7所示，所述滚轮组件16包括底座161、支架162、滚轮163、转动轴164，滚轮163通过转动轴164设置于支架162上，支架162 的一端固定在底座161上。底座161上设有螺栓孔，通过底座161螺栓固定于连接梁11的翼缘上或者压顶梁2凹平台上。优选为，滚轮组件16还包括驱动装置，实现滚轮组件16沿纵向导向轨14移动。

实施例二

本实施例提供了一种管廊基坑的施工方法，采用实施例一中所述的装配式整体平移支撑体系。下面结合附图对所述施工方法作进一步介绍。

所述施工方法包括如下步骤：

步骤一、沿管廊长度方向，施工基坑两侧的围护结构1以及围护结构1 顶部的设置有凹平台的压顶梁2；

步骤二、在压顶梁2的凹平台上设置纵向导向轨14；将由连接梁11、钢支撑12、千斤顶13组成的整体支撑框架吊装到位，使连接梁11的翼缘下方的滚轮组件16支撑于纵向导向轨14上；

步骤三、利用滚轮组件16使整体支撑框架沿纵向导向轨14移动就位，并通过调节千斤顶13使滚轮组件移动至横向定位槽15中，使连接梁11抵在压顶梁2上，为管廊基坑提供横向支撑；然后开挖整体支撑框架下方的土体，并施工该区域的管廊结构，并完成基坑的土方回填；

步骤四、利用滚轮组件16使整体支撑框架沿纵向导向轨14移动至下一施工区段，重复步骤三，完成该区段的管廊施工，直至所述区段的管廊结构均施工完毕后，拆除装配式整体平移支撑体系。

为了实现滚轮组件16与横向定位槽15的快速定位，优选为，在连接梁 11和压顶梁2上均设置定位符，将滚轮组件16移动至待施工区域上方，使连接梁11和压顶梁2上得定位符对齐后，从而实现滚轮组件16与横向定位槽 15之间快速匹配，提高施工效率。

本实施例提供的施工方法，将支撑框架作为一整体，相对于传统的独立设置的钢支撑12更加高效且支撑效果更佳；而且，支撑框架可以整体平移，减少了安装、拆卸及运输等环节，具有节约人工、降低成本、提高速度的有点。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种管廊基坑装配式整体平移支撑体系，其特征在于，管廊基坑两侧沿长度方向设置有围护结构，所述围护结构顶部设置有压顶梁，所述压顶梁靠近基坑一侧沿长度方向设置有凹平台；

所述支撑体系包括连接梁、钢支撑、千斤顶、纵向导向轨和滚轮组件；

所述纵向导向轨沿凹平台长度方向布设，其中基坑一侧的所述纵向导向轨上间隔设置有横向定位槽，所述横向定位槽用于在千斤顶推动下实现滚轮组件定位；

所述连接梁设置于所述钢支撑的两端；若干钢支撑平行间隔设置且垂直于所述连接梁，钢支撑的一端与一侧的连接梁固定连接，另一端通过千斤顶与另一侧的连接梁连接；所述连接梁、钢支撑、千斤顶形成整体支撑框架；所述连接梁为倒L形，连接梁的翼缘下方设置有若干与纵向导向轨匹配的滚轮组件，所述滚轮组件用于带动所述连接梁沿纵向导向轨移动。

2.如权利要求1所述的管廊基坑装配式整体平移支撑体系，其特征在于，

所述滚轮组件包括底座、支架、滚轮、转动轴，滚轮通过转动轴设置于支架上，支架的一端固定在底座上；底座上设有螺栓孔，通过底座螺栓固定于连接梁上。

3.如权利要求1所述的管廊基坑装配式整体平移支撑体系，其特征在于，

在连接梁和压顶梁上均设置定位符，定位符的间距与横向定位槽的间距一致。

4.如权利要求1所述的管廊基坑装配式整体平移支撑体系，其特征在于，

倒L形的连接梁包括横向的翼缘和竖向的腹板，翼缘及腹板均采用工字钢结构，拼接处焊接牢固，并在工字钢上局部加设肋板。

5.一种管廊基坑的施工方法，其特征在于，施工中采用权利要求1中的管廊基坑装配式整体平移支撑体系进行支撑；所述施工方法包括如下步骤：

步骤一、沿管廊长度方向，施工基坑两侧的围护结构以及围护结构顶部的设置有凹平台的压顶梁；

步骤二、在压顶梁的凹平台上设置纵向导向轨；将由连接梁、钢支撑、千斤顶组成的整体支撑框架吊装到位，使连接梁的翼缘下方的滚轮组件支撑于纵向导向轨上；

步骤三、利用滚轮组件使整体支撑框架沿纵向导向轨移动就位，并通过调节千斤顶使滚轮组件移动至横向定位槽中，使连接梁抵在压顶梁上，为管廊基坑提供横向支撑；然后开挖整体支撑框架下方的土体，并施工该区域的管廊结构，并完成基坑的土方回填；

步骤四、利用滚轮组件使整体支撑框架沿纵向导向轨移动至下一施工区段，重复步骤三，完成该区段的管廊施工，直至所述区段的管廊结构均施工完毕后，拆除装配式整体平移支撑体系。

6.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，

步骤三中“通过调节千斤顶使滚轮组件移动至横向定位槽中”之前，需要滚轮组件和横向定位槽对齐，具体为，在连接梁和压顶梁上均设置定位符，定位符的间距与横向定位槽的间距一致，且与滚轮组件的间距相匹配，将滚轮组件移动至待施工区域上方，使连接梁和压顶梁上得定位符对齐。

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