CN112209252A - 一种逆作超深基坑的快速出土系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种逆作超深基坑的快速出土系统及其施工方法，包括支腿、设备架、起升小车、吊箱、电缆、驾驶室、挖土机械和自卸车；支腿对应间隔连接在平台上；设备架设在支腿上，设备架的两端分别超出平台对应一侧的侧面；设备架包括主梁和次梁；主梁连接在支腿上；次梁连接在相邻主梁之间；设备架上、沿着四周边缘设有防护栏杆；起升小车分别安装在主梁上；起升小车上连接有卷扬机；吊箱通过吊具吊设在每组起升小车的下方；驾驶室安装在支腿的侧面上；电缆连接在驾驶室与起升小车之间、起升小车与起升小车之间以及起升小车与吊箱之间；挖土机械设在基坑的底部。本发明解决了现有技术施工效率低、成本大的问题、使用机械多以及机械占用空间较大的问题。

Description

一种逆作超深基坑的快速出土系统及其施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，具体属于一种逆作超深基坑的快速出土系统及其施工方法。

背景技术

某项目的场地全部填海造陆形成，原始地貌为滨海沙滩及海岸陡崖，其中东南段为沙滩，海岸西北段为陡崖海底自海岸线向外海缓缓倾斜，场地尺寸约为152m×280m。在该场地上需开挖两个直径100m，深度50m圆形深基坑，两个基坑距离31m，由地连墙和内衬墙组成围护体系。传统的土石方开挖主要采取长臂钩机、抓斗等方式进行取土、石，需要在基坑内集中堆土、抓取、提升、装卸到运输车辆内，均按照相应要求水平运输至指定区域卸土场。这种施工方法施工效率较低，且机械设备多、所占空间较大，对于基坑临边狭小场地局限较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种逆作超深基坑的快速出土系统及其施工方法，要解决现有技术施工效率低、成本大的问题、使用机械多以及机械占用空间较大的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种逆作超深基坑的快速出土系统，设置在两个基坑之间的位置处；所述基坑四周设置有地连墙；在两个基坑的地连墙之间搭设有平台；所述逆作超深基坑的快速出土系统包括有支腿、设备架、起升小车、吊箱、电缆、驾驶室、挖土机械和自卸车；所述支腿有三组，沿纵向对应间隔连接在平台上，每组支腿沿横向间隔设置；所述设备架设置在三组支腿上，并且设备架的两端分别超出平台对应一侧的侧面；所述设备架包括有主梁和次梁；所述主梁有三根，分别连接在三组支腿上；所述次梁对应连接在相邻的主梁之间，并且次梁与主梁围成两组矩形框；在每个矩形框中、沿矩形框的对角线连接有拉梁；在设备架上、沿着四周边缘设置有防护栏杆；所述起升小车有六组，分别安装在三根主梁上；在起升小车上连接有卷扬机；所述吊箱通过吊具吊设在每组起升小车的下方；所述驾驶室安装在支腿的侧面上，用以控制吊箱的升降；所述电缆连接在驾驶室与起升小车之间、起升小车与起升小车之间以及起升小车与吊箱之间；所述挖土机械设置在基坑的底部，用以挖基坑内的土；所述自卸车用以将挖土机械挖的土体运出基坑外。

优选的，所述平台的顶部埋设有埋板；所述支腿与埋板固定连接。

优选的，所述支腿呈Y字形，支腿的截面为箱形；所述支腿的高度为不小于5m，支腿与主梁采取螺栓连接；纵向相邻的支腿之间的间距为10m~12m；横向相邻的支腿之间的间距为13m~14m。

优选的，所述次梁和主梁均为箱型梁；所述次梁与主梁采取螺栓连接；所述拉梁与主梁采用焊接连接。

优选的，所述主梁的顶部安装有轨道；所述起升小车安装在轨道上，且沿轨道可移。

优选的，所述吊箱包括有底板面板、吊箱门、液压装置和激光定位装置；所述面板有两块，分别固定连接在底板的前侧两侧；所述吊箱门有两块，分别设置在底板的左右两侧，并且吊箱门的上端与面板铰接连接；所述液压装置的一端与面板连接，液压装置的另一端与吊箱门的侧边上部连接；所述激光定位装置安装在面板的外侧，通过激光束指引基坑中的人员箱体位置。

优选的，所述吊具包含滑轮和钢丝绳；所述钢丝绳与卷扬机相连；所述滑轮连接在钢丝绳的底部，用以带动吊箱垂直运输。

优选的，所述支腿的一侧安装有钢爬梯；所述钢爬梯的上端与支腿焊接连接。

一种逆作超深基坑的快速出土系统的施工方法，包括步骤如下。

步骤一，平整场地，根据地勘情况进行计算选择平台的形式，并预埋埋板。

步骤二，将支腿与平台上的埋板焊接连接，形成支撑体系。

步骤三，安装设备架：将主梁与支腿采用螺栓连接，将次梁与主梁采取螺栓连接，将拉梁与主梁采取焊接连接，形成稳定的设备架。

步骤四，安装防护栏杆、电缆及起升小车。

步骤五，连接好吊具及吊箱。

步骤六，验收完成后，将自卸车退入平台顶部的吊箱内。

步骤七，起升小车提升吊箱和平移吊箱，使吊箱进入基坑范围内。

步骤八，采用激光定位，使吊箱下降到基坑的底部。

步骤九，将吊箱的吊箱门开启，将自卸车开向基坑底部的挖土机械。

步骤十，将装满土石方的自卸车驶入吊箱内、关闭吊箱门，并提升吊箱。

步骤十一，当吊箱超过基坑的顶面不小于0.5m时，平移起升小车，并将吊箱水平运输到距基坑边缘至少5m后，降落吊箱。

步骤十二，开启吊箱门，使装满土石方的自卸车驶出，运送到指定位置。

步骤十三，重复步骤六~步骤十二的过程，直至土石方开挖完成。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果。

1、本发明中的快速出土系统采用吊箱将自卸车吊运至基坑内或者从基坑中吊运出的方式进行土石方运输，效率高，所占空间较小，受基坑临边狭小场地限制较小。

2、本发明中主梁的悬挑长度可根据逆作内衬墙的厚度进行设计和调整，支腿根据施工现场场地内车辆规格型号，设计相应高度，保证现场车辆通行畅通，并且出土的整个工序中只有设备的垂直运输是关键线路，缩短了关键路径，降低了装卸土石方、二次倒运的影响，提高施工效率。

3、本发明采用自卸车整体吊运的方式进行土石方运输，有车辆及吊箱两层保护，避免了吊装过程中零星土石块掉落伤人，更加安全；另外，场地位置固定，吊箱下降过程中激光定位，便于指挥及操作，定制的吊箱开闭采用液压装置，安全可靠、速度快，提高施工效率。

4、本发明的快速出土系统单次起重量大，结构独特，安全可靠，整个设备可以重复使用，降低施工成本。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的设备架设置在平台上的平面结构示意图。

图2是本发明的快速出土系统的设置在两个基坑之间的正面结构示意图。

图3是本发明的快速出土系统的正面结构示意图。

图4是本发明的快速出土系统的侧面结构示意图。

图5是本发明中吊箱的结构示意图。

图6是本发明中的快速出土系统的施工时的结构示意图。

附图标记：1－基坑、2－平台、3－地连墙、4－支腿、5－防护栏杆、6－起升小车、7－电缆、8－吊箱、8.1－底板、8.2－液压装置、8.3－激光定位装置、8.4－吊箱门、8.5－面板、9－吊具、9.1－滑轮、9.2－钢丝绳、10－设备架、10.1－主梁、10.2－次梁、10.3－拉梁、11－钢爬梯、12－埋板、13－逆作内衬墙、14－驾驶室、15－挖土机械、16－自卸车、17－斜撑。

具体实施方式

如图1-6所示，这种逆作超深基坑的快速出土系统，设置在两个基坑1之间的位置处；所述基坑1四周设置有地连墙3；在两个基坑1的地连墙3之间搭设有平台2；所述逆作超深基坑的快速出土系统包括有支腿4、设备架10、起升小车6、吊箱8、电缆7、驾驶室14、挖土机械15和自卸车16；所述支腿4有三组，沿纵向对应间隔连接在平台2上，每组支腿4沿横向间隔设置；所述设备架10设置在三组支腿4上，并且设备架10的两端分别超出平台2对应一侧的侧面；所述设备架10包括有主梁10.1和次梁10.2；所述主梁10.1有三根，分别连接在三组支腿4上；所述次梁10.2对应连接在相邻的主梁10.1之间，并且次梁10.2与主梁10.1围成两组矩形框；在每个矩形框中、沿矩形框的对角线连接有拉梁10.3；在设备架10上、沿着四周边缘设置有防护栏杆5；所述起升小车6有六组，分别安装在三根主梁10.1上；在起升小车6上连接有卷扬机；所述吊箱8通过吊具9吊设在每组起升小车6的下方；所述驾驶室14安装在支腿4的侧面上，用以控制吊箱8的升降；所述电缆7连接在驾驶室14与起升小车6之间、起升小车6与起升小车6之间以及起升小车6与吊箱8之间；所述挖土机械15设置在基坑1的底部，用以挖基坑1内的土；所述自卸车16用以将挖土机械15挖的土体运出基坑1外。

本实施例中，所述平台2的顶部埋设有埋板12；所述支腿4与埋板12固定连接。

本实施例中，所述支腿4呈Y字形，支腿4的截面为箱形；所述支腿4的高度为不小于5m，支腿4与主梁10.1采取螺栓连接；纵向相邻的支腿4之间的间距为10m~12m；横向相邻的支腿4之间的间距为13m~14m。

本实施例中，所述次梁10.2和主梁10.1均为箱型梁；所述次梁10.2与主梁10.1采取螺栓连接；所述拉梁10.3与主梁10.1采用焊接连接。

本实施例中，所述主梁10.1的顶部安装有轨道；所述起升小车6安装在轨道上，且沿轨道可移。

本实施例中，所述吊箱8包括有底板8.1面板8.5、吊箱门8.4、液压装置8.2和激光定位装置8.3；所述面板8.5有两块，分别固定连接在底板8.1的前侧两侧；所述吊箱门8.4有两块，分别设置在底板8.1的左右两侧，并且吊箱门8.4的上端与面板8.5铰接连接；所述液压装置8.2的一端与面板8.5连接，液压装置8.2的另一端与吊箱门8.4的侧边上部连接；所述激光定位装置8.3安装在面板8.5的外侧，通过激光束指引基坑1中的人员箱体位置。

本实施例中，所述吊具9包含滑轮9.1和钢丝绳9.2；所述钢丝绳9.2与卷扬机相连；所述滑轮9.1连接在钢丝绳9.2的底部，用以带动吊箱8垂直运输。

本实施例中，所述支腿4的一侧安装有钢爬梯11；所述钢爬梯11的上端与支腿4焊接连接。

这种逆作超深基坑的快速出土系统的施工方法，包括步骤如下。

步骤一，平整场地，根据地勘情况进行计算选择平台2的形式，并预埋埋板12。

步骤二，将支腿4与平台2上的埋板12焊接连接，形成支撑体系。

步骤三，安装设备架10：将主梁10.1与支腿4采用螺栓连接，将次梁10.2与主梁10.1采取螺栓连接，将拉梁10.3与主梁10.1采取焊接连接，形成稳定的设备架10。

步骤四，安装防护栏杆5、电缆7及起升小车6。

步骤五，连接好吊具9及吊箱8。

步骤六，验收完成后，将自卸车16退入平台2顶部的吊箱8内。

步骤七，起升小车6提升吊箱8和平移吊箱8，使吊箱8进入基坑1的范围内。

步骤八，采用激光定位，使吊箱8下降到基坑1的底部。

步骤九，将吊箱8的吊箱门8.4开启，将自卸车16开向基坑1底部的挖土机械15。

步骤十，将装满土石方的自卸车16驶入吊箱8内、关闭吊箱门8.4，并提升吊箱8。

步骤十一，当吊箱8超过基坑1的顶面不小于0.5m时，平移起升小车6，并将吊箱8水平运输到距基坑边缘至少5m后，降落吊箱8。

步骤十二，开启吊箱门8.4，使装满土石方的自卸车16驶出，运送到指定位置。

步骤十三，重复步骤六~步骤十二的过程，直至土石方开挖完成。

本实施例中，基坑1内的土分层开挖，挖完一层施工一段逆作内衬墙13。

本实施例中，所述防护栏杆5为定型栏杆，高度不小于1.2m，防护栏杆5与主梁10.1之间采取焊接连接，防止人员掉落、保证安全。

本实施例中，所述驾驶室14包括操作系统及监控、对讲系统，通过驾驶室14操作控制起升小车6的行走及吊箱8的升降，完成吊装作业；同时通过驾驶室14的监控、对讲系统保证操作安全。

本实施例中，在支腿4与设备架10的底部之间连接有斜撑17。

本实施例中，所述快速出土系统的吊箱8能够沿竖向和沿横向移动，从而将自卸车16吊运至基坑1中或者从基坑1中调运出。

上述实施例并非具体实施方式的穷举，还可有其它的实施例，上述实施例目的在于说明本发明，而非限制本发明的保护范围，所有由本发明简单变化而来的应用均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种逆作超深基坑的快速出土系统，设置在两个基坑（1）之间的位置处；所述基坑（1）四周设置有地连墙（3）；在两个基坑（1）的地连墙（3）之间搭设有平台（2）；其特征在于：所述逆作超深基坑的快速出土系统包括有支腿（4）、设备架（10）、起升小车（6）、吊箱（8）、电缆（7）、驾驶室（14）、挖土机械（15）和自卸车（16）；所述支腿（4）有三组，沿纵向对应间隔连接在平台（2）上，每组支腿（4）沿横向间隔设置；所述设备架（10）设置在三组支腿（4）上，并且设备架（10）的两端分别超出平台（2）对应一侧的侧面；所述设备架（10）包括有主梁（10.1）和次梁（10.2）；所述主梁（10.1）有三根，分别连接在三组支腿（4）上；所述次梁（10.2）对应连接在相邻的主梁（10.1）之间，并且次梁（10.2）与主梁（10.1）围成两组矩形框；在每个矩形框中、沿矩形框的对角线连接有拉梁（10.3）；在设备架（10）上、沿着四周边缘设置有防护栏杆（5）；所述起升小车（6）有六组，分别安装在三根主梁（10.1）上；在起升小车（6）上连接有卷扬机；所述吊箱（8）通过吊具（9）吊设在每组起升小车（6）的下方；所述驾驶室（14）安装在支腿（4）的侧面上，用以控制吊箱（8）的升降；所述电缆（7）连接在驾驶室（14）与起升小车（6）之间、起升小车（6）与起升小车（6）之间以及起升小车（6）与吊箱（8）之间；所述挖土机械（15）设置在基坑（1）的底部，用以挖基坑（1）内的土；所述自卸车（16）用以将挖土机械（15）挖的土体运出基坑（1）外。

2.根据权利要求1所述的逆作超深基坑的快速出土系统，其特征在于：所述平台（2）的顶部埋设有埋板（12）；所述支腿（4）与埋板（12）固定连接。

3.根据权利要求1所述的逆作超深基坑的快速出土系统，其特征在于：所述支腿（4）呈Y字形，支腿（4）的截面为箱形；所述支腿（4）的高度为不小于5m，支腿（4）与主梁（10.1）采取螺栓连接；纵向相邻的支腿（4）之间的间距为10m~12m；横向相邻的支腿（4）之间的间距为13m~14m。

4.根据权利要求1所述的逆作超深基坑的快速出土系统，其特征在于：所述次梁（10.2）和主梁（10.1）均为箱型梁；所述次梁（10.2）与主梁（10.1）采取螺栓连接；所述拉梁（10.3）与主梁（10.1）采用焊接连接。

5.根据权利要求1所述的逆作超深基坑的快速出土系统，其特征在于：所述主梁（10.1）的顶部安装有轨道；所述起升小车（6）安装在轨道上，且沿轨道可移。

6.根据权利要求1所述的逆作超深基坑的快速出土系统，其特征在于：所述吊箱（8）包括有底板（8.1）面板（8.5）、吊箱门（8.4）、液压装置（8.2）和激光定位装置（8.3）；所述面板（8.5）有两块，分别固定连接在底板（8.1）的前侧两侧；所述吊箱门（8.4）有两块，分别设置在底板（8.1）的左右两侧，并且吊箱门（8.4）的上端与面板（8.5）铰接连接；所述液压装置（8.2）的一端与面板（8.5）连接，液压装置（8.2）的另一端与吊箱门（8.4）的侧边上部连接；所述激光定位装置（8.3）安装在面板（8.5）的外侧，通过激光束指引基坑（1）中的人员箱体位置。

7.根据权利要求1所述的逆作超深基坑的快速出土系统，其特征在于：所述吊具（9）包含滑轮（9.1）和钢丝绳（9.2）；所述钢丝绳（9.2）与卷扬机相连；所述滑轮（9.1）连接在钢丝绳（9.2）的底部，用以带动吊箱（8）垂直运输。

8.根据权利要求1所述的逆作超深基坑的快速出土系统，其特征在于：所述支腿（4）的一侧安装有钢爬梯（11）；所述钢爬梯（11）的上端与支腿（4）焊接连接。

9.一种权利要求1-8中任意一项所述的逆作超深基坑的快速出土系统的施工方法，其特征在于，包括步骤如下：

步骤一，平整场地，根据地勘情况进行计算选择平台（2）的形式，并预埋埋板（12）；

步骤二，将支腿（4）与平台（2）上的埋板（12）焊接连接，形成支撑体系；

步骤三，安装设备架（10）：将主梁（10.1）与支腿（4）采用螺栓连接，将次梁（10.2）与主梁（10.1）采取螺栓连接，将拉梁（10.3）与主梁（10.1）采取焊接连接，形成稳定的设备架（10）；

步骤四，安装防护栏杆（5）、电缆（7）及起升小车（6）；

步骤五，连接好吊具（9）及吊箱（8）；

步骤六，验收完成后，将自卸车（16）退入平台（2）顶部的吊箱（8）内；

步骤七，起升小车（6）提升吊箱（8）和平移吊箱（8），使吊箱（8）进入基坑范围内；

步骤八，采用激光定位，使吊箱（8）下降到基坑（1）的底部；

步骤九，将吊箱（8）的吊箱门（8.4）开启，将自卸车（16）开向基坑（1）底部的挖土机械（15）；

步骤十，将装满土石方的自卸车（16）驶入吊箱（8）内、关闭吊箱门（8.4），并提升吊箱（8）；

步骤十一，当吊箱（8）超过基坑（1）的顶面不小于0.5m时，平移起升小车（6），并将吊箱（8）水平运输到距基坑边缘至少5m后，降落吊箱（8）；

步骤十二，开启吊箱门（8.4），使装满土石方的自卸车（16）驶出，运送到指定位置；

步骤十三，重复步骤六~步骤十二的过程，直至土石方开挖完成。

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