CN113235615A - 深基坑加固用装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深基坑加固用装置及其施工方法，包括：多面支护墙，其与深基坑的侧壁数量相同，且一一对应设置，每面支护墙敷设在深基坑的对应侧壁上，支护墙由多个支护桩组成，相邻两个支护桩的侧壁相互抵接；地下围墙，其由多面墙围绕而成，且套设在多面支护墙的外侧，地下围墙的多面墙与多面支护墙一一平行对应设置，地下围墙的顶部与地面齐平，支护墙与地下围墙通过多个土钉固接；以及，深基坑加固用装置的施工方法。本发明通过在多面支护墙的外侧设置地下围墙，每面支护墙与对应的墙面通过土钉固接，由于土钉远离支护墙的一端穿过软土地基与支护墙固接，固接方式更加牢固，土钉不易被拔出。

Description

深基坑加固用装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及深基坑支护领域。更具体地说，本发明涉及一种深基坑加固用装置及其施工方法。

背景技术

深基坑是指开挖深度不小于5米，或深度虽未超过5米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。为防止深基坑在开挖的过程中或挖好后出现变形的情况，需要通过加固装置也可称之为支护体系对深基坑进行保护。

随着软弱土层地区工程建设的发展，深基坑的稳定和工后的沉降等已成为在软弱土地基上进行工程建设和高质量运行的关键问题，现有技术最常使用的是通过支护桩进行支护，并通过土钉将支护桩与深基坑的侧壁进行固定连接，此种方式比较方便快捷，但是对于软弱土层，由于土层自稳能力差，可能会出现土层松动的情况，导致土钉易被拔出。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种深基坑加固用装置及其施工方法，通过在多面支护墙的外侧设置地下围墙，每面支护墙与对应的墙面通过土钉固接，由于土钉远离支护墙的一端穿过软土地基与支护墙固接，固接方式更加牢固，土钉不易被拔出。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种深基坑加固用装置，深基坑的横截面为多边形，包括：

多面支护墙，其与所述深基坑的侧壁数量相同，且一一对应设置，每面支护墙敷设在所述深基坑的对应侧壁上，所述支护墙由多个支护桩组成，相邻两个支护桩的侧壁相互抵接；

地下围墙，其由多面墙围绕而成，且套设在所述多面支护墙的外侧，所述地下围墙的多面墙与所述多面支护墙一一平行对应设置，所述地下围墙的顶部与地面齐平，所述支护墙与所述地下围墙通过多个土钉固接。

优选的是，还包括设于所述深基坑内的多个加固板，其数量与所述多面支护墙的数量相同，且一一对应设置，每个加固板位于对应支护墙的下方，所述加固板的一侧面与所述支护墙抵接，另一侧面设有多个锚杆，每个锚杆的自由端斜向下伸入土层。

优选的是，所述地下围墙的高度为0.5-0.6m，每面墙的底部向下延伸设有多个第一加固桩，所述多个第一加固桩间隔设置，每个第一加固桩的底部与地面的距离等于所述深基坑高度的三分之一，所述多个第一加固桩与对应的支护墙通过土钉固定连接；

所述加固板的高度等于所述深基坑高度的三分之一，宽度等于对应所述深基坑的侧壁宽度，所述加固板的底部与土层抵接。

优选的是，所述地下围墙的每个角以及每面墙的中部的底部向下延伸设有第二加固桩，所述第二加固桩的底部与地面的高度不小于所述深基坑的高度，所述第二加固桩与对应的支护墙通过土钉固接。

优选的是，所述加固板的另一侧面包括由上至下设置的多排锚杆，每排锚杆的数量不少于两个。

优选的是，每个加固板由多个分加固板组成，相邻两个分加固板之间可拆卸卡接，每个分加固板的高度等于所述深基坑高度的三分之一，所述分加固板远离所述支护墙的一侧面设有多排锚杆。

优选的是，所述支护墙的顶部间隔设有多个土钉，所述多个土钉与所述地下围墙的对应墙面固接；

所述支护墙的上部侧壁、中部侧壁以及下部侧壁均由上至下间隔设有多排土钉，位于所述支护墙的上部侧壁的每排土钉的数量等于所述第一加固桩和第二加固桩的数量之和，且一一对应设置，所述支护墙的上部侧壁的每排土钉与对应的第一加固桩和第二加固桩固接；位于所述支护墙的中部侧壁和下部侧壁的每排土钉的数量等于所述第二加固桩的数量，且一一对应设置，所述支护墙的中部侧壁和下部侧壁的每排土钉与对应的第二加固桩固接。

优选的是，所述支护墙的下部侧壁土钉的排数大于所述支护墙的中部侧壁土钉的排数，所述支护墙的中部侧壁土钉的排数大于所述支护墙的上部侧壁土钉的排数。

一项所述的深基坑加固用装置的施工方法，包括如下步骤：

S1、将施工场地整平、夯实后，根据设计图纸，画出所述深基坑的顶部和所述地下围墙的顶部轮廓线；

S2、使用钻孔机沿着所述深基坑的顶部轮廓线进行钻孔至设计要求深度，向孔内泵送混凝土至将孔灌满，然后向孔内压入钻孔桩钢筋笼，即得到支护桩，重复此操作即可得到所述多面支护墙；

S3、使用挖土机沿着所述地下围墙的轮廓线开挖沟槽至所需深度，然后再使用钻孔机在所述沟槽的内底部以及各个角进行钻孔，即可得到多个第一加固孔和多个第二加固孔，向所述多个第一加固孔及所述第二加固孔内泵送混凝土至将孔灌满，然后向孔内压入钻孔桩钢筋笼，即得到多个所述第一加固桩和多个所述第二加固桩；

S4、向所述沟槽内放入捆扎好的地下围墙钢筋笼，浇入混凝土并振动，即得到所述地下围墙；

S5、开挖基坑上层土体至设计要求深度，根据设计图纸，在所述支护墙需要安装土钉的位置钻孔注浆形成土钉，每个土钉与对应的墙面、第一加固桩或者第二加固桩固接，将所述支护墙上每排土钉位于所述深基坑内的端部固接在同一个连接杆上，重复此操作至所述深基坑的坑底设计标高；

S5、在所述支护墙的下方铺设加固板，将每个加固板远离所述支护墙的一侧上的锚杆倾斜向下伸入土层。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、在多面支护墙的外侧套设了地下围墙，每面支护墙与对应地下围墙的墙面通过土钉固接，每个土钉的一端与支护墙固接，另一端穿过软土地基与墙面固接，由于地下围墙是设置于地下的，所以相比于软土地基更加稳定，本发明使土钉在与软土地基固接的同时，又与墙面固接，从而使土钉固定的更加牢固，不易被拔出。

第二、将地下围墙的高度设置为0.5-0.6m，第一加固桩的底部与地面的距离等于深基坑高度的三分之一，加固板的高度为深基坑高度的三分之一，支护墙的顶部与地下围墙通过土钉固接，上部与地下围墙和第一加固桩通过土钉固接，下部通过加固板固定，本发明通过地下围墙、第一加固桩和加固板的配合来固定支护墙，代替直接将地下围墙的高度设置为与深基坑的高度相同，操作简便、节省人力和资源。

第三、在地下围墙的每个角以及每面墙的中部的底部设置第二加固桩，第二加固桩与支护墙之间通过土钉固接，进一步起到加固支护墙的作用。

第四、每个加固板远离支护墙的一侧由上至下设置了多排锚杆，多排锚杆与加固板配合起到了与土钉相同的作用，即用以固定支护墙的下部，锚杆的排数越多固定效果越佳。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的其中一种技术方案所述深基坑加固用装置的剖面图；

图2为本发明的其中一种技术方案所述深基坑加固用装置的俯视图；

图3为本发明的其中一种技术方案所述地下围墙的剖面图；

图4为本发明的其中一种技术方案所述支护墙的侧视图。

附图标记：深基坑1、支护墙2、地下围墙3、土钉4、加固板5、锚杆6、第一加固桩7、第二加固桩8、分加固板9、连接杆10。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-4所示，本发明提供一种深基坑加固用装置，深基坑1的横截面为多边形，包括：

多面支护墙2，其与所述深基坑1的侧壁数量相同，且一一对应设置，每面支护墙2敷设在所述深基坑1的对应侧壁上，所述支护墙2由多个支护桩组成，相邻两个支护桩的侧壁相互抵接；

地下围墙3，其由多面墙围绕而成，且套设在所述多面支护墙2的外侧，所述地下围墙3的多面墙与所述多面支护墙2一一平行对应设置，所述地下围墙3的顶部与地面齐平，所述支护墙2与所述地下围墙3通过多个土钉4固接。

在上述技术方案中，深基坑1一般是由多个侧壁组成，所以其横截面一般为多边形，但大部分深基坑1的横截面为矩形，用于加固深基坑1的加固装置包括多面支护墙2和地下围墙3，支护墙2是用于保护深基坑1侧壁的，每个深基坑1的侧壁敷设有支护墙2，每面支护墙2是由多根支护桩组成，详细的，每个支护桩沿深基坑1的侧壁高度方向设置，相邻的两个支护桩的侧壁之间相互抵接不留空隙；地下围墙3是由多面墙围形成，并且套设在多面支护墙2的外侧，地下围墙3的多面墙与多面支护墙2一一平行对应设置，每面墙与对应的支护墙2之间间隔一段距离，此距离可根据情况而定，软土地基的土壤越是松动，建议两个墙面之间的距离设的越远，每面墙跟支护墙2之间通过土钉4进行固接，其中，土钉4远离支护墙2的一端是倾斜插进围墙内的，位于支护墙2的一端为高端，采用这种技术方案，每个土钉4的一端与支护墙2固接，另一端穿过软土地基与墙面固接，由于地下围墙3是设置于地下的，所以相比于软土地基更加稳定，本发明使土钉4在与软土地基固接的同时，又与墙面固接，从而使土钉4固定的更加牢固，不易被拔出。

在另一种技术方案中，还包括设于所述深基坑1内的多个加固板5，其数量与所述多面支护墙2的数量相同，且一一对应设置，每个加固板5位于对应支护墙2的下方，所述加固板5的一侧面与所述支护墙2抵接，另一侧面设有多个锚杆6，每个锚杆6的自由端斜向下伸入土层，采用这种方案，由于支护墙2的下部受到的挤压大于中上部，加固板5与墙面之间相互配合，在支护墙2的下部加上加固板5可以对每面支护墙2进行再次加固。

在另一种技术方案中，所述地下围墙3的高度为0.5-0.6m，每面墙的底部向下延伸设有多个第一加固桩7，所述多个第一加固桩7间隔设置，每个第一加固桩7的底部与地面的距离等于所述深基坑1高度的三分之一，所述多个第一加固桩7与对应的支护墙2通过土钉4固定连接；所述加固板5的高度等于所述深基坑1高度的三分之一，宽度等于对应所述深基坑1的侧壁宽度，所述加固板5的底部与土层抵接。

采用这种方案，由于支护墙2的顶部需要固定在深基坑1的侧壁上，所以需要间隔设置较多的土钉4来固定支护墙2的顶部，将每个土钉4与对应的墙面进行固定，从而使支护墙2的顶部被固定的更加稳固；另外，本发明将地下围墙3的高度设置为0.5-0.6m，第一加固桩7的底部与地面的距离等于深基坑1高度的三分之一，加固板5的高度为深基坑1高度的三分之一，支护墙2的顶部与地下围墙3通过土钉4固接，上部与地下围墙3和第一加固桩7通过土钉4固接，下部通过加固板5固定，本发明通过地下围墙3、第一加固桩7和加固板5的配合来固定支护墙2，代替直接将地下围墙3的高度设置为与深基坑1的高度相同，操作简便、节省人力和资源。

在另一种技术方案中，所述地下围墙3的每个角以及每面墙的中部的底部向下延伸设有第二加固桩8，所述第二加固桩8的底部与地面的高度不小于所述深基坑1的高度，所述第二加固桩8与对应的支护墙2通过土钉4固接，采用这种方案，本发明第二加固桩8的高度可以大于深基坑1的高度，或者等于深基坑1的高度，如图1所示为第二加固桩8的高度等于深基坑1的高度，其中，第二加固桩8设置的位置均在比较重要的受力点上，如图1所示，每个第二加固桩8与支护墙2的中部、下部均通过土钉4固接，进一步加固了支护墙2，本发明虽然在描述中第一加固桩7、第二加固桩8与支护墙2之间通过土钉4进行固接，但是并不排除支护墙2的上部和中部设置有多个土钉4，多个土钉4与软土基层固接，即支护墙2的上部和中部有些土钉4与加固桩固接，有些土钉4直接与软土基层固接，进一步加固支护墙2。

在另一种技术方案中，所述加固板5的另一侧面包括由上至下设置的多排锚杆6，每排锚杆6的数量不少于两个，采用这种技术方案，加固板5设置在支护墙2的下部，加固板5和锚杆6配合用以代替土钉4来对支护墙2进行加固，使用锚杆6抵接的作用来代替土钉4，锚杆6的数量越多，其加固效果越好，并且由于支护墙2的底部受到的挤压较大，所以锚杆6的排数越多越好，本发明并不限制锚杆6的排数，但是尽量排数大于锚杆6中部和上部土钉4的排数。

在另一种技术方案中，每个加固板5由多个分加固板9组成，相邻两个分加固板9之间可拆卸卡接，每个分加固板9的高度等于所述深基坑1高度的三分之一，所述分加固板9远离所述支护墙2的一侧面设有多排锚杆6，采用这种技术方案，由于深基坑1的侧面较宽，加固板5的宽度较大，所以通过多个分加固板9卡接形成加固板5，便于拆卸后存放，其中，本发明可拆卸连接的方式并不受到限制，其中一种可以是相邻两个卡接的分加固板9一侧为凸起(图中未表示出)，一侧为凹槽(图中未表示出)，两个分加固板9通过凸起与凹槽卡接。

在另一种技术方案中，所述支护墙2的顶部间隔设有多个土钉4，所述多个土钉4与所述地下围墙3的对应墙面固接；所述支护墙2的上部侧壁、中部侧壁以及下部侧壁均由上至下间隔设有多排土钉4，位于所述支护墙2的上部侧壁的每排土钉4的数量等于所述第一加固桩7和第二加固桩8的数量之和，且一一对应设置，所述支护墙2的上部侧壁的每排土钉4与对应的第一加固桩7和第二加固桩8固接；位于所述支护墙2的中部侧壁和下部侧壁的每排土钉4的数量等于所述第二加固桩8的数量，且一一对应设置，所述支护墙2的中部侧壁和下部侧壁的每排土钉4与对应的第二加固桩8固接，采用这种技术方案，位于支护墙2顶部的土钉4直接埋设于支护墙2内，并且由于支护墙2的顶部需要与深基坑1的侧壁固接，所以设置的土钉4数量越多，其加固效果越好，而为了使设于支护墙2上部、中部和下部的土钉4能够牢固不易拔出，所以每个土钉4与加固桩进行固接。

在另一种技术方案中，所述支护墙2的下部侧壁土钉4的排数大于所述支护墙2的中部侧壁土钉4的排数，所述支护墙2的中部侧壁土钉4的排数大于所述支护墙2的上部侧壁土钉4的排数，由于越往下，支护墙2受到的压力越大，所以越往下土钉4排数越多。

本技术方案还可以包括以下技术细节，以更好地实现技术效果，每个土钉4与所述支护墙2固接的一端贯穿所述支护墙2的内侧设于所述深基坑1的内部；所述支护墙2上设有多个连接杆10，所述多个连接杆10的数量等于所述支护墙2的上部侧壁、中部侧壁和下部侧壁的土钉4排数之和，且一一对应设置，每排土钉4设于所述深基坑1的内部的端部固接在对应的连接杆10上，采用此种方式，每个连接杆10起到了进一步加固的作用。

一项所述的深基坑加固用装置的施工方法，包括如下步骤：

S1、将施工场地整平、夯实后，根据设计图纸，画出所述深基坑1的顶部和所述地下围墙3的顶部轮廓线；

S2、使用钻孔机沿着所述深基坑1的顶部轮廓线进行钻孔至设计要求深度，向孔内泵送混凝土至将孔灌满，然后向孔内压入钻孔桩钢筋笼，即得到支护桩，重复此操作即可得到所述多面支护墙2；

S3、使用挖土机沿着所述地下围墙3的轮廓线开挖沟槽至所需深度，本发明沟槽的所需深度为0.5-0.6m，然后再使用钻孔机在所述沟槽的内底部以及各个角进行钻孔，即可得到多个第一加固孔和多个第二加固孔，向所述多个第一加固孔及所述第二加固孔内泵送混凝土至将孔灌满，然后向孔内压入钻孔桩钢筋笼，即得到多个所述第一加固桩7和多个所述第二加固桩8；

S4、向所述沟槽内放入捆扎好的地下围墙钢筋笼，浇入混凝土并振动，即得到所述地下围墙3；

S5、开挖基坑上层土体至设计要求深度，根据设计图纸，在所述支护墙2需要安装土钉4的位置钻孔注浆形成土钉4，每个土钉4与对应的墙面、第一加固桩7或者第二加固桩8固接，将所述支护墙2上每排土钉4位于所述深基坑1内的端部固接在同一个连接杆10上，此处挖至所需深度并非指直接将深基坑1挖好，而是分段式的，即先往下挖一段距离后，进行钻孔注浆制作土钉4，使支护墙2与围墙和加固桩进行固定，完成此操作后，再往下挖一段距离，重复支护墙2的固定操作，如此往复至所述深基坑1的坑底设计标高即可；

S5、在所述支护墙2的下方铺设加固板5，将每个加固板5远离所述支护墙2的一侧上的锚杆6倾斜向下伸入土层，为稳定锚杆6，如图1所示，本发明在深基坑1的底部设置了底板，在深基坑1的底面安装底板的模板，放入绑扎好的钢筋笼，浇入混凝土并振动形成底板，其中，锚杆6远离支护墙2的一端是埋设在底板内的，由于底板是由混凝土浇筑而成，牢固性高，锚杆6的固定性好。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明深基坑加固用装置及其施工方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.深基坑加固用装置，深基坑的横截面为多边形，其特征在于，包括：

多面支护墙，其与所述深基坑的侧壁数量相同，且一一对应设置，每面支护墙敷设在所述深基坑的对应侧壁上，所述支护墙由多个支护桩组成，相邻两个支护桩的侧壁相互抵接；

地下围墙，其由多面墙围绕而成，且套设在所述多面支护墙的外侧，所述地下围墙的多面墙与所述多面支护墙一一平行对应设置，所述地下围墙的顶部与地面齐平，所述支护墙与所述地下围墙通过多个土钉固接。

2.如权利要求1所述的深基坑加固用装置，其特征在于，还包括设于所述深基坑内的多个加固板，其数量与所述多面支护墙的数量相同，且一一对应设置，每个加固板位于对应支护墙的下方，所述加固板的一侧面与所述支护墙抵接，另一侧面设有多个锚杆，每个锚杆的自由端斜向下伸入土层。

3.如权利要求2所述的深基坑加固用装置，其特征在于，所述地下围墙的高度为0.5-0.6m，每面墙的底部向下延伸设有多个第一加固桩，所述多个第一加固桩间隔设置，每个第一加固桩的底部与地面的距离等于所述深基坑高度的三分之一，所述多个第一加固桩与对应的支护墙通过土钉固定连接；

所述加固板的高度等于所述深基坑高度的三分之一，宽度等于对应所述深基坑的侧壁宽度，所述加固板的底部与土层抵接。

4.如权利要求3所述的深基坑加固用装置，其特征在于，所述地下围墙的每个角以及每面墙的中部的底部向下延伸设有第二加固桩，所述第二加固桩的底部与地面的高度不小于所述深基坑的高度，所述第二加固桩与对应的支护墙通过土钉固接。

5.如权利要求4所述的深基坑加固用装置，其特征在于，所述加固板的另一侧面包括由上至下设置的多排锚杆，每排锚杆的数量不少于两个。

6.如权利要求5所述的深基坑加固用装置，其特征在于，每个加固板由多个分加固板组成，相邻两个分加固板之间可拆卸卡接，每个分加固板的高度等于所述深基坑高度的三分之一，所述分加固板远离所述支护墙的一侧面设有多排锚杆。

7.如权利要求4所述的深基坑加固用装置，其特征在于，所述支护墙的顶部间隔设有多个土钉，所述多个土钉与所述地下围墙的对应墙面固接；

所述支护墙的上部侧壁、中部侧壁以及下部侧壁均由上至下间隔设有多排土钉，位于所述支护墙的上部侧壁的每排土钉的数量等于所述第一加固桩和第二加固桩的数量之和，且一一对应设置，所述支护墙的上部侧壁的每排土钉与对应的第一加固桩和第二加固桩固接；位于所述支护墙的中部侧壁和下部侧壁的每排土钉的数量等于所述第二加固桩的数量，且一一对应设置，所述支护墙的中部侧壁和下部侧壁的每排土钉与对应的第二加固桩固接。

8.如权利要求7所述的深基坑加固用装置，其特征在于，所述支护墙的下部侧壁土钉的排数大于所述支护墙的中部侧壁土钉的排数，所述支护墙的中部侧壁土钉的排数大于所述支护墙的上部侧壁土钉的排数。

9.如权利要求1-8任一项所述的深基坑加固用装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将施工场地整平、夯实后，根据设计图纸，画出所述深基坑的顶部和所述地下围墙的顶部轮廓线；

S2、使用钻孔机沿着所述深基坑的顶部轮廓线进行钻孔至设计要求深度，向孔内泵送混凝土至将孔灌满，然后向孔内压入钻孔桩钢筋笼，即得到支护桩，重复此操作即可得到所述多面支护墙；

S3、使用挖土机沿着所述地下围墙的轮廓线开挖沟槽至所需深度，然后再使用钻孔机在所述沟槽的内底部以及各个角进行钻孔，即可得到多个第一加固孔和多个第二加固孔，向所述多个第一加固孔及所述第二加固孔内泵送混凝土至将孔灌满，然后向孔内压入钻孔桩钢筋笼，即得到多个所述第一加固桩和多个所述第二加固桩；

S4、向所述沟槽内放入捆扎好的地下围墙钢筋笼，浇入混凝土并振动，即得到所述地下围墙；

S5、开挖基坑上层土体至设计要求深度，根据设计图纸，在所述支护墙需要安装土钉的位置钻孔注浆形成土钉，每个土钉与对应的墙面、第一加固桩或者第二加固桩固接，将所述支护墙上每排土钉位于所述深基坑内的端部固接在同一个连接杆上，重复此操作至所述深基坑的坑底设计标高；

S5、在所述支护墙的下方铺设加固板，将每个加固板远离所述支护墙的一侧上的锚杆倾斜向下伸入土层。

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