CN112376577A

CN112376577A - 地铁车站富水砂层深基坑施工支护结构及施工方法

Info

Publication number: CN112376577A
Application number: CN202011265041.5A
Authority: CN
Inventors: 吴波; 黄惟; 陈辉浩; 蒙国往; 李小龙; 许杰; 李锦�; 徐世祥; 万荣强; 姚梦然; 付伟伟; 井坤
Original assignee: Guangxi University; Urban Rail Transit Engineering Co Ltd of China Railway Beijing Engineering Group Co Ltd
Current assignee: Guangxi University; Urban Rail Transit Engineering Co Ltd of China Railway Beijing Engineering Group Co Ltd
Priority date: 2020-11-13
Filing date: 2020-11-13
Publication date: 2021-02-19

Abstract

本发明公开了一种地铁车站富水砂层深基坑施工支护结构及施工方法，包括多层设置在基坑四周的钢板桩墙，每层所述钢板桩墙均由多个波浪状板的钢板桩连续互锁而成，内层所述钢板桩墙的插打深度大于外层所述钢板桩墙的插打深度；相对的所述钢板桩墙之间设置有水平支撑组件，所述水平支撑组件包括可拆卸安装的中部撑管及端部撑管，所述端部撑管与钢板桩墙之间设有压紧支撑件。本发明采用由外至内插打深度逐步加深的多层钢板桩墙，来实现在深度较大的基坑使用，每一层钢板桩墙的高度均可控制在较合理的范围内，从而保证钢板桩的桩体刚度，而且也很不方便。

Description

地铁车站富水砂层深基坑施工支护结构及施工方法

技术领域

本发明涉及岩土工程施工技术领域，具体涉及到一种地铁车站富水砂层深基坑施工支护结构及施工方法。

背景技术

近年来，随着我国城市建设的不断发展和提升，市政基础设施规模不断增大，城市管道（沟）工程作为市政基础设施的重要组成部分，其工程规模也在不断扩大，呈现“长、深、大”的趋势。管道（沟）工程一般多集中于城市中心区，其周边道路、管线、轨交、快速路等地面和地下设施密集，环境情况敏感复杂，可用施工空间紧张苛刻，而且，为了避免影响道路通行，管道（沟）工程的工期要求往往比较紧迫。

钢板桩是一种板撑结构，兼具挡土和隔水功能，操作简便、施工快捷，适用于施工场地狭窄、地层条件较差等场合。但由于长度太长的钢板桩桩体刚度偏弱，其在深度较大的基坑中并不适用，而且转运也很不方便。

发明内容

为了提高钢板桩支护结构在深度较大的基坑的适用性，本发明提供了一种地铁车站富水砂层深基坑施工支护结构及施工方法。

本发明采用的技术方案如下：一种地铁车站富水砂层深基坑施工支护结构，包括多层设置在基坑四周的钢板桩墙，每层所述钢板桩墙均由多个波浪状板的钢板桩连续互锁而成，内层所述钢板桩墙的插打深度大于外层所述钢板桩墙的插打深度；相对的所述钢板桩墙之间设置有水平支撑组件，所述水平支撑组件包括可拆卸安装的中部撑管及端部撑管，所述端部撑管与钢板桩墙之间设有压紧支撑件。

优选的：所述中部撑管与端部撑管为钢管，并通过法兰连接。

优选的：所述压紧支撑件为工字钢或矩形钢，一侧与所述钢板桩墙焊接、相对的一侧与所述端部撑管支撑固定。

优选的：所述端部撑管靠向所述压紧支撑件的一端的下方设有缺口，所述缺口形成所述压紧支撑件支撑固定部位。

优选的：相邻的所述钢板桩墙之间紧贴、沿二者的贴合面对称设置。

优选的：所述钢板桩包括外凸的中腹板及两侧的翼板，一个所述翼板的端部设内扣，另一个所述翼板的端部设外扣，相邻所述钢板桩之间通过所述内扣与外扣互锁；所述内扣与外扣均设置在朝下所述中腹板的一侧。

优选的：内外侧相紧贴的所述钢板桩之间的土体中设置有加强构件，并进行注浆加固。

一种地铁车站富水砂层深基坑施工支护结构的施工方法，步骤如下：

步骤1．根据基坑施工场地条件，采用数值模拟方法对基坑支护结构的变形及稳定性进行综合分析，确定钢板桩墙的层数、型号、桩长、各层段深度、水平支撑组件数量及分布案；

步骤2．在基坑四周插打紧贴多层的钢板桩墙、开挖基坑土体；

步骤3．插打除最外层之外的其他钢板桩墙，并为最外层的钢板桩墙设置水平支撑组件，进一步开挖基坑土体；

步骤4．重复步骤3，形成由外至内插打深度逐步加深的多层钢板桩墙，各层钢板桩墙设置对应的水平支撑组件，开挖基坑土体直至坑底；

步骤5．在每一层钢板桩墙插打到位后，在内外侧相紧贴的钢板桩墙之间的土体中打插入加强构件，并进行注浆加固；

步骤6．实施基坑内地下结构的施工，设置换撑构件并拆除各道水平支撑组件；

步骤7．密实回填土体至自然地坪标高，拔除钢板桩墙，并对拔桩空隙注浆填充。

本发明的有益效果是：本发明采用由外至内插打深度逐步加深的多层钢板桩墙，来实现在深度较大的基坑使用，每一层钢板桩墙的高度均可控制在较合理的范围内，从而保证钢板桩的桩体刚度，而且也很不方便。

附图说明

图1是本发明实施例中单层支护结构的示意图。

图2是本发明实施例中水平支撑组件的示意图。

图3是本发明实施例中钢板桩的示意图。

图4是本发明实施例中相邻钢板桩的连接示意图。

图5是本发明实施例三层支护结构及其加强构件的示意图。

图6是本发明实施例中步骤2的示意图一。

图7是本发明实施例中步骤2的示意图二。

图8是本发明实施例中步骤2的示意图三。

图9是本发明实施例中步骤3的示意图一。

图10是本发明实施例中步骤3的示意图二。

图11是本发明实施例中步骤3的示意图三。

图12是本发明实施例中步骤4的示意图一。

图13是本发明实施例中步骤4的示意图二。

图14是本发明实施例中步骤6的示意图。

图15是本发明实施例中步骤7的示意图。

钢板桩墙100、钢板桩101、中腹板102、翼板103、内扣104、外扣105、加强构件106、水平支撑组件200、中部撑管201、端部撑管202、缺口203、压紧支撑件204、地下结构300。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明，本实施例是一种三层的深基坑施工支护结构。

实施例中，如图1~5所示：一种地铁车站富水砂层深基坑施工支护结构，包括多层设置在基坑四周的钢板桩墙100，每层所述钢板桩墙100均由多个波浪状板的钢板桩101连续互锁而成，内层所述钢板桩墙100的插打深度大于外层所述钢板桩墙100的插打深度；相对的所述钢板桩墙100之间设置有水平支撑组件200，所述水平支撑组件200包括可拆卸安装的中部撑管201及端部撑管202，所述端部撑管202与钢板桩墙100之间设有压紧支撑件204。本实施例采用由外至内插打深度逐步加深的多层钢板桩墙100，来实现在深度较大的基坑使用，每一层钢板桩墙100的高度均可控制在较合理的范围内（如小于9米），从而保证钢板桩101的桩体刚度，而且也很不方便。

实施例中，如图1、2所示：所述中部撑管201与端部撑管202为钢管，并通过法兰204连接。本实施例的中部撑管201为常规段，端部撑管202为调节段，当深基坑的长度或宽度有变化时，可根据实际情况更换不同的端部撑管202，从而方便水平支撑组件200的重复使用，降低成本。

实施例中，如图1、2所示：所述压紧支撑件204为工字钢或矩形钢，一侧与所述钢板桩墙100焊接、相对的一侧与所述端部撑管202支撑固定。工字钢或矩形钢均为工整的型材，尺寸一致，与钢板桩墙100支撑固定能保证钢板桩墙100平稳，而且也能保证所述端部撑管202尺寸的一致性，方便加工与施工。

实施例中，所述图2所示：端部撑管202靠向所述压紧支撑件204的一端的下方设有缺口203，所述缺口203形成所述压紧支撑件204支撑固定部位。本实施例的缺口203通过塞垫片的方式，能很方便的实现端部撑管202长度的微调，既方便加工，又能可靠支撑。

实施例中，所述图3、4、5所示：相邻的所述钢板桩墙100之间紧贴、沿二者的贴合面对称设置。本实施例的结构，能保证多层钢板桩墙100中紧贴的钢板桩101之间能可靠贴合，相互支撑。

实施例中，所述图3、4、5所示：所述钢板桩101包括外凸的中腹板102及两侧的翼板103，一个所述翼板103的端部设内扣104，另一个所述翼板103的端部设外扣105，相邻所述钢板桩101之间通过所述内扣104与外扣105互锁；所述内扣104与外扣105均设置在朝下所述中腹板102的一侧。本实施例结构，钢板桩101的中腹板102形成一个支撑面，钢板桩101的翼板103形成另一个支撑面，因此能很方便形成两个可靠面，从而为实现多层的钢板桩墙100提供保障。

实施例中，所述图5所示：内外侧相紧贴的所述钢板桩101之间的土体中设置有加强构件106，并进行注浆加固。本实施例的加强构件106一般采用钢管，与注浆加固的土体一起组成联合加强层，从而提高了施工支护结构的整体强度和防水性能。

如图6~15所示：本实施例的地铁车站富水砂层深基坑施工支护结构，具体施工方法，步骤如下：

步骤1．根据基坑施工场地条件，采用数值模拟方法对基坑支护结构的变形及稳定性进行综合分析，确定钢板桩墙100的层数、型号、桩长、各层段深度、水平支撑组件200数量及分布案；

步骤2．在基坑四周插打紧贴多层的钢板桩墙100（图6、图7）、开挖基坑土体（图8）；

步骤3．插打除最外层之外的其他钢板桩墙100（图9），并为最外层的钢板桩墙100设置水平支撑组件200（图10），进一步开挖基坑土体（图11）；

步骤4．重复步骤3，形成由外至内插打深度逐步加深的多层钢板桩墙100（图12），各层钢板桩墙100设置对应的水平支撑组件200（图12），开挖基坑土体直至坑底（图13）；

步骤5．在每一层钢板桩墙100插打到位后，在内外侧相紧贴的钢板桩墙100之间的土体中打插入加强构件106，并进行注浆加固；

步骤6．实施基坑内地下结构300的施工（图14），设置换撑构件并拆除各道水平支撑组件200；

步骤7．密实回填土体至自然地坪标高，拔除钢板桩墙100，并对拔桩空隙注浆填充（图15）。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了说明本发明所作的举例，而并非对本发明的实施方式的限定。属于本发明的实质精神所引申出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种地铁车站富水砂层深基坑施工支护结构，其特征在于：

包括多层设置在基坑四周的钢板桩墙（100），每层所述钢板桩墙（100）均由多个波浪状板的钢板桩（101）连续互锁而成，内层所述钢板桩墙（100）的插打深度大于外层所述钢板桩墙（100）的插打深度；

相对的所述钢板桩墙（100）之间设置有水平支撑组件（200），所述水平支撑组件（200）包括可拆卸安装的中部撑管（201）及端部撑管（202），所述端部撑管（202）与钢板桩墙（100）之间设有压紧支撑件（204）。

2.根据权利要求1所述的地铁车站富水砂层深基坑施工支护结构，其特征在于：所述中部撑管（201）与端部撑管（202）为钢管，并通过法兰（204）连接。

3.根据权利要求2所述的地铁车站富水砂层深基坑施工支护结构，其特征在于：所述压紧支撑件（204）为工字钢或矩形钢，一侧与所述钢板桩墙（100）焊接、相对的一侧与所述端部撑管（202）支撑固定。

4.根据权利要求3所述的地铁车站富水砂层深基坑施工支护结构，其特征在于：所述端部撑管（202）靠向所述压紧支撑件（204）的一端的下方设有缺口（203），所述缺口（203）形成所述压紧支撑件（204）支撑固定部位。

5.根据权利要求1所述的地铁车站富水砂层深基坑施工支护结构，其特征在于：相邻的所述钢板桩墙（100）之间紧贴、沿二者的贴合面对称设置。

6.根据权利要求5所述的地铁车站富水砂层深基坑施工支护结构，其特征在于：所述钢板桩（101）包括外凸的中腹板（102）及两侧的翼板（103），一个所述翼板（103）的端部设内扣（104），另一个所述翼板（103）的端部设外扣（105），相邻所述钢板桩（101）之间通过所述内扣（104）与外扣（105）互锁；所述内扣（104）与外扣（105）均设置在朝下所述中腹板（102）的一侧。

7.根据权利要求6所述的地铁车站富水砂层深基坑施工支护结构，其特征在于：内外侧相紧贴的所述钢板桩（101）之间的土体中设置有加强构件（106），并进行注浆加固。

8.一种地铁车站富水砂层深基坑施工支护结构的施工方法，其特征在于步骤如下：

步骤1．根据基坑施工场地条件，采用数值模拟方法对基坑支护结构的变形及稳定性进行综合分析，确定钢板桩墙（100）的层数、型号、桩长、各层段深度、水平支撑组件（200）数量及分布案；

步骤2．在基坑四周插打紧贴多层的钢板桩墙（100）、开挖基坑土体；

步骤3．插打除最外层之外的其他钢板桩墙（100），并为最外层的钢板桩墙（100）设置水平支撑组件（200），进一步开挖基坑土体；

步骤4．重复步骤3，形成由外至内插打深度逐步加深的多层钢板桩墙（100），各层钢板桩墙（100）设置对应的水平支撑组件（200），开挖基坑土体直至坑底；

步骤5．在每一层钢板桩墙（100）插打到位后，在内外侧相紧贴的钢板桩墙（100）之间的土体中打插入加强构件（106），并进行注浆加固；

步骤6．实施基坑内地下结构（300）的施工，设置换撑构件并拆除各道水平支撑组件（200）；

步骤7．密实回填土体至自然地坪标高，拔除钢板桩墙（100），并对拔桩空隙注浆填充。