CN113863410A - 一种用于沟槽开挖的装配式支撑组件及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于沟槽开挖的装配式支撑组件及施工方法,该装配式支撑组件包括第一U型板桩组与第二U型板桩组,U型板桩组均有多个依次连接的U型板桩,两组U型板桩之间连接有支撑架,支撑架包括围护钢板与连接杆,支撑架通过固定支撑挂钩与U型板桩连接,从而形成稳定的支撑结构。本发明还提供一种基于上述装配式支撑组件进行沟槽开挖的施工方法,先根据管道的设计制作支撑架与固定支撑挂钩,再开挖一定深度,按设定的循环段放置支撑架与固定支撑挂钩,然后根据支撑架的边缘逐根打入U型板桩,再调节固定支撑挂钩使得支撑结构稳定,后续便可进行沟槽开挖,该循环段施工完成后,便重复上述步骤进行下一循环段施工直至沟槽施工完成。

Description

一种用于沟槽开挖的装配式支撑组件及施工方法
技术领域
本发明涉及管道施工领域,具体是涉及一种适用于沟槽开挖的装配式支撑组件及施工方法。
背景技术
目前城市道路管线施工,需要开挖沟槽埋设管道,较浅的管道施工一般采用开槽直埋法施工,当管道的深度较深时,一般超过2米深时需采用支护支撑土体,防止沟槽坍塌。
现有的支护结构一般包括钢板桩与内支撑,通过钢板桩以及钢板桩之间的围檩、支撑钢管等内支撑形成支撑结构,这种结构的缺陷是是一般需要对钢板桩进行焊接,影响钢板桩受力性能,拆除时也较麻烦。采用上述支护结构进行沟槽开挖施工时,先按设计宽度插入相应长度的钢板桩,然后在钢板桩的基础上在原地面内部安装围檩、支撑钢管等内支撑。采用此方法的缺陷是钢板桩线形难以控制,内支撑结构需现场安装精度低且后期变形大,且现场用工多,机械设备投入大,占用时间长,安全风险较高,施工周期较长,无法满足高效快捷的市场需求。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种装配式支撑组件,能够解决沟槽开挖时,现有支护结构安装麻烦等问题。
本发明的第二目的是提供一种沟槽开挖的施工方法,能够解决现有沟槽开挖的施工方法安全风险较高、施工周期较长、安装精度低等问题。
为了实现上述的第一目的,本发明提供的一种装配式支撑组件,包括第一U型板桩组和第二U型板桩组,第一U型板桩组包括多个依次连接的U型板桩,第二U型板桩组包括多个依次连接的U型板桩,第一U型板桩组的多个U型板桩的主面与第二U型板桩组的多个U型板桩的主面平行,其中:装配式支撑组件还包括至少一个支撑架,支撑架设置有第一围护板、第二围护板、连接杆,第一围护板抵接在第一U型板桩组的内侧壁,第二围护板抵接在第二U型板桩组的内侧壁,连接杆的两端分别连接至第一围护板与第二围护板;支撑架上搭接有至少四个固定支撑挂钩,第一围护板或者第二围护板设置在固定支撑挂钩的第一端,固定支撑挂钩的第二端钩合在U型板桩上。
由上述方案可见,本发明的支撑架由围护板与连接杆连接形成,围护板抵接在U型板桩内侧,并设置在固定支撑挂钩的一端,固定支撑挂钩的另一端钩合在U型板桩上,由于本发明通过固定支撑挂钩连接U型板桩与支撑架,无需对U型板桩进行焊接,在形成稳定的支护结构的同时,具有安装简单的特点。
进一步的方案是,固定支撑挂钩的第一端设置有开口向上的容纳槽,第一围护板或者第二围护板位于容纳槽内。
由此可见,容纳槽的设置有利于稳定第一维护板与第二维护板的位置。
进一步的方案是,容纳槽的底部设置有加强件。
由此可见,加强件的设置可以增大固定支撑挂钩的强度,防止固定支撑挂钩断裂。
进一步的方案是,加强件的两端分别抵接在容纳槽的侧壁与底壁上。
进一步的方案是,固定支撑挂钩的第二端搭接在U型板桩的上端。
由此可见,固定支撑挂钩的第二端搭接在U型板桩的上端,使得本发明的装配式支撑组件更稳定。
进一步的方案是,第一U型板桩组和/或第二U型板桩组的U型板桩为拉森Ⅳ型钢板桩。
为了实现上述的第二目的,本发明提供的一种采用上述装配式支撑组件进行沟槽开挖的施工方法,其中,包括:S1:根据管道设计的开挖宽度,加工支撑架与固定支撑挂钩;S2:测量放样基坑边线,设置一个施工的循环段的长度;S3:开挖预设深度的沟槽,分节安装支撑架,并在支撑架上安装固定支撑挂钩;S4:以安装的支撑架边缘为导向,在地面地表插入U型板桩;S5:调整固定支撑挂钩位置,使支撑架通过固定支撑挂钩与邻近抵接的U型板桩固定;S6:根据管道设计进行循环段的施工;S7:拆除装配式支撑组件;S8:施工下一循环段,重复步骤S3至S7,直至目标长度的沟槽施工完成。
由上述方案可见,本发明根据管道设计宽度加工上述支撑架,测量放样基坑边线后,在设置的循环段内,先开挖一定深度的沟槽容纳需安装的支撑架与固定支撑挂钩,并在支撑架上安装固定支撑挂钩,然后以支撑架边缘为导向在地表插入U型板桩,调整固定支撑挂钩的位置使得支撑架与U型板桩形成稳定的支撑组件,此时可进行该循环段的管道施工,完成后拆除上述的支撑组件,在下一循环段的重复上述操作步骤直至施工完成。由于本发明先预加工好支撑架,在进行沟槽开挖时可直接安装,U型板桩可根据支撑架边缘在地表插入,安装精度高,通过固定支撑挂钩连接并固定支撑架与U型板桩,无需过多的机械设备,现场用工少且安全,支撑架拆除后可在下一循环段施工时使用,加快施工速度,缩短施工周期,高效快捷。
进一步的方案是,在执行步骤S4时,插入地表的U型板桩,外露于地表的长度大于设定值。
由此可见,U型板桩可起到防止水或杂物进入沟槽开挖后形成的坑内。
进一步的方案是,U型板桩包括靠近支撑架的第一主面以及远离支撑架的第二主面;在执行步骤S5时,固定支撑挂钩的第二端搭接在第二主面上。
由此可见,固定支撑挂钩的第二端搭接在第二主面上,使得U型板桩与支撑架的连接更稳固。
附图说明
图1是本发明实施例的装配式支撑组件的支撑架与固定支撑挂钩的俯视图。
图2是本发明实施例的装配式支撑组件安装后的俯视图。
图3是支撑架通过固定支撑挂钩与U型板桩连接的侧视图。
图4是两个U型板桩连接的俯视图。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
本发明用于市政道路的管道工程,在埋设管道前需要开挖沟槽,当沟槽需开挖至较深时,采用本发明的装配式支撑组件作为支护,并基于该支撑组件进行沟槽开挖,具有良好的施工效果。
下方为本发明的装配式支撑组件的实施例:
参见图1,本发明实施例的装配式支撑组件包括支撑架11与固定支撑挂钩3,支撑架11包括第一围护板1与第二围护板5,连接杆2的两端分别连接第一围护板1与第二围护板5,连接的方式可以是焊接、铆接等。固定支撑挂钩3的一端设置在第一围护板1与第二围护板5上。本实施例中,第一围护板1与第二围护板5可由H型钢制成,连接杆2可由钢管制成,连接杆2与第一围护板1与第二围护板5通过焊接的方式连接,固定支撑挂钩3采用槽钢对口焊接而成。
本发明实施例的装配式支撑组件安装好后,参见图2,第一U型板桩组12与第二U型板桩组13均包括多个依次连接的U型板桩4,U型板桩主面即U型U型板桩4中突起的一面,第一U型板桩组12的多个U型板桩4的主面与第二U型板桩组13的多个U型板桩4的主面平行,即第一U型板桩组12与第二U型板桩组13平行,U型板桩可采用拉森IV型钢板桩。支撑架11设置在第一U型板桩组12与第二U型板桩组13之间,支撑架11的第一围护板1抵接在第一U型板桩组12的内侧壁,第二围护板5抵接在第二U型板桩组13的内侧壁,支撑架11通过第一围护板1与第二围护板5上的固定支撑挂钩3与第一U型板桩组12以及第二U型板桩组13连接固定。具体连接固定方式参照图3,固定支撑挂钩3的第一端上设置有容纳槽7,第一围护板1位于容纳槽7内,容纳槽7内还设置有加强件6,加强件6的两端分别抵接在容纳槽7的侧壁与底壁上,起到加强固定支撑挂钩3强度的作用。固定支撑挂钩3的第二端钩合在U型板桩4上端。
本发明采用上述装配式支撑组件进行沟槽开挖的施工方法的实施例:
S1:该沟槽开挖的施工方法需采用上述装配式支撑组件,在施工准备阶段,根据管道设计的开挖宽度,在工厂制作或现场加工上述装配式支撑组件的支撑架与固定支撑挂钩;
S2:平整施工场地,测量放样,用全站仪精准放出基坑边线,选取一个施工的循环段的长度,如选择30米长作为一个循环施工段;
S3:预先开挖预设深度的沟槽,例如开挖50厘米深度的沟槽,便于分节安装并固定已定制加工完成的支撑架,同时在支撑架上安装固定支撑挂钩;
S4:利用已安装定位的支撑架H型钢边缘作导向,采用振动插板机足在地表处逐根插入U型板桩;U型板桩外露于地表的长度可设计为大于20厘米,便于挡水或防止杂物掉入坑内,U型板桩可采用拉森IV型钢板桩;
S5:适当调整固定支撑挂钩的位置,使得支撑架通过固定支撑挂钩与抵接的U型板桩固定;固定支撑挂钩合U型板桩上方,具体的是钩合在远离支撑架的第二主面上,使得该装配式支撑组件受力更稳定;参见图4,图4为两个U型板桩连接的俯视图,靠近支撑架的板桩的主面为第一主面8,远离支撑架的板桩的主面为第二主面9;
S6:执行完步骤S5后,便可进行该循环段的施工,用挖掘机开挖至设计标高,施工垫层、安装管道、基坑分层压实回填;
S7:拆除该装配式支撑组件,分节拆除装配式循环组件以备施工的下一循环段使用;
S8:施工下一循环段,重复上述S3至S7,直至目标长度的沟槽施工完成。
综上,基于本发明的装配式支撑组件,通过固定支撑挂钩连接支撑架与U型板桩,在形成良好支撑结构的同时,无需改变U型板桩的结构,且可循环使用,有利于节约资源,具有良好的经济效益;此外,本发明基于上述装配式支撑组件进行沟槽开挖的施工方法,避免了支撑架与U型板桩的大量焊接以及切除焊接件的工作,施工精度高,后期变形小,方便快捷,提高生产效率。

Claims (9)

1.一种装配式支撑组件,包括第一U型板桩组和第二U型板桩组,所述第一U型板桩组包括多个依次连接的U型板桩,所述第二U型板桩组包括多个依次连接的U型板桩,所述第一U型板桩组的多个U型板桩的主面与所述第二U型板桩组的多个U型板桩的主面平行,其特征在于:
所述装配式支撑组件还包括至少一个支撑架,所述支撑架设置有第一围护板、第二围护板以及连接杆,所述第一围护板抵接在所述第一U型板桩组的内侧壁,所述第二围护板抵接在所述第二U型板桩组的内侧壁,所述连接杆的两端分别连接至所述第一围护板与所述第二围护板;
所述支撑架上搭接有至少四个固定支撑挂钩,所述第一围护板或者所述第二围护板设置在所述固定支撑挂钩的第一端,所述固定支撑挂钩的第二端钩合在所述U型板桩上。
2.如权利要求1所述的装配式支撑组件,其特征在于:
所述固定支撑挂钩的第一端设置有开口向上的容纳槽,所述第一围护板或者所述第二围护板位于所述容纳槽内。
3.如权利要求2所述的装配式支撑组件,其特征在于:
所述容纳槽的底部设置有加强件。
4.如权利要求3所述的装配式支撑组件,其特征在于:
所述加强件的两端分别抵接在所述容纳槽的侧壁与底壁上。
5.如权利要求1至4任一项所述的装配式支撑组件,其特征在于:
所述固定支撑挂钩的第二端搭接在所述U型板桩的上端。
6.如权利要求1至4任一项所述的装配式支撑组件,其特征在于:
所述第一U型板桩组和/或第二U型板桩组的U型板桩为拉森Ⅳ型钢板桩。
7.一种采用如上述权利要求1至6任一项权利要求所述的装配式支撑组件进行沟槽开挖的施工方法,其特征在于:
S1:根据管道设计的开挖宽度,加工所述支撑架与所述固定支撑挂钩;
S2:测量放样基坑边线,设置一个施工的循环段的长度;
S3:开挖预设深度的沟槽,分节安装所述支撑架,并在所述支撑架上安装所述固定支撑挂钩;
S4:以安装的所述支撑架边缘为导向,在地表插入所述U型板桩;
S5:调整所述固定支撑挂钩的位置,使所述支撑架通过所述固定支撑挂钩与邻近的所述U型板桩固定;
S6:根据所述管道设计进行所述循环段的施工;
S7:拆除所述装配式支撑组件;
S8:施工下一所述循环段,重复步骤S3至S7,直至目标长度的沟槽施工完成。
8.如权利要求7所述的沟槽开挖的施工方法,其特征在于:
在执行步骤S4时,插入地表的所述U型板桩,外露于地表的长度大于设定值。
9.如权利要求8所述的沟槽开挖的施工方法,其特征在于:
所述U型板桩主面包括靠近所述支撑架的第一主面以及远离所述支撑架的第二主面,
在执行步骤S5时,所述固定支撑挂钩的第二端搭接在所述第二主面上。
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