CN114635449A - 一种基于bim地下空间的多层地下通道交叉施工组件及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于BIM地下空间的多层地下通道交叉施工组件及其工艺，基坑侧壁和通道主体之间设有排桩，排桩上可拆卸连接有连接座，双向支撑组件一端支撑浇筑模板，另一端通过铰接安装的调节装置支撑基坑的斜坡，调节装置上还设有导水结构。在建模模拟施工时，将连接座安装到排桩上，可根据实际现场的情况转动调节双向支撑组件的角度，双向支撑组件一端铰接在调节装置上，可通过调节装置对双向支撑组件进行微调，可利用通道主体和基坑侧壁对双向支撑组件的抵压从而使其能够实现互相支撑，对通道主体的浇筑不会产生影响，调节装置紧密支撑在基坑侧壁上，其上连接的导水结构可对基坑侧壁渗出和外部流入的水进行及时导出，防止对基坑底部造成影响。

Description

一种基于BIM地下空间的多层地下通道交叉施工组件及其 工艺

技术领域

本发明属于建筑工程施工技术领域，具体来说涉及一种基于BIM地下空间的多层地下通道交叉施工组件及其工艺。

背景技术

建筑信息化模型(BIM)的全称是Building Information Modeling，它是一个完备的信息模型，能够将工程项目在全生命周期中各个不同阶段的工程信息、过程和资源集成在一个模型中，方便的被工程各参与方使用，为解决工程建设全过程数据信息的汇集与共享提供了理论基础。

随着我国经济实力的飞速发展，各类基建都在不断的进行建设和完善中，而利用BIM建模进行辅助施工也逐渐普及，可提前根据现有的数据资料建立较为完善和可靠的模型预先拟定施工方案，把控施工进度，在现有的对于多层低下通道的施工中，最常遇到的问题就是施工过程中的支护问题，在实际施工过程中，往往需要采用大量的支模架和脚手架钢管对建筑主体和基坑边坡分别进行支护，以保证施工过程中主体在向上建设施工时下部支护的稳定，以及防止边坡的塌方对工程造成影响，由此会造成施工进度和效率的降低，不利于施工的总体把控。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，主要解决的问题为提供一种基于BIM地下空间的多层地下通道交叉施工组件及其工艺，能在多层地下通道的施工中对主体和基坑同时进行支护，可利用基坑侧壁的挤压力和浇筑时对支模架的侧向压力相互进行支撑，大大减少了建筑材料的使用并提高了其稳定性和施工的便捷性。

本发明的目的是这样实现的：一种基于BIM地下空间的多层地下通道交叉施工组件，包括建立和储存建模数据的信息管理平台，可根据预先设计的数据信息构筑预制件，所述预制件包括置于基坑底端的通道主体，所述通道主体沿基坑纵向布置在其底部中间位置处，所述通道主体两侧等间距布设有排桩，所述排桩上可拆卸连接有若干组连接座，所述连接座上转动连接有防止通道主体和基坑侧壁发生偏移的双向支撑组件，所述双向支撑组件一端支撑浇筑模板、另一端通过铰接安装的调节装置支撑基坑的斜坡，所述双向支撑组件一端受到压力时，可向另一侧发生位移后经排桩阻挡限位，所述调节装置上还设有导水结构。

进一步的，所述双向支撑组件包括固定座，所述固定座内滑动连接双向撑杆，所述双向撑杆一端铰接有侧撑板、另一端铰接在调节装置上，所述固定座设有腔室，所述双向撑杆置于腔室内的部分安装有内限位环和弹簧，置于外部两侧的部分上连接外限位环。

再进一步的，所述连接座和双向支撑组件于基坑侧壁易塌方处加密布设。

进一步的，所述调节装置包括挂板，所述挂板连接于预先安装在基坑侧壁内的支护锚杆上，所述挂板上安装的调节座上转动连接有调节螺杆，所述调节螺杆上螺纹连接有与双向撑杆铰接的转接座。

再进一步的，所述双向撑杆位于通道主体一侧的的长度相同、位于基坑侧壁一侧的长度为连接座至基坑侧壁的水平距离，在支护时，侧撑板平行支撑于通道主体的浇筑模板侧壁，双向撑杆水平布设，所述挂板平行支撑于基坑侧壁。

进一步的，所述导水结构包括连接在挂板一侧的导水板槽，所述导水板槽置于基坑侧壁预先开设的凹槽内。

再进一步的，所述导水板槽底端从中部位置处向两侧倾斜。

进一步的，所述连接座为两组铰接的支座，通过螺栓固定在排桩上，所述排桩两两之间通过连接座进行连接。

一种利用基于BIM地下空间的多层地下通道交叉施工组件的施工工艺，包括如下步骤：

步骤一：

采用明挖法开挖，开挖坡度为1:1.5的斜坡基坑，在开挖过程中预留出凹槽以及在基坑底部四角处开挖出集水坑，所述基坑底部两侧等间距布设排桩，所述基坑侧壁上等间距布设锚杆支护；

步骤二：

所述排桩两两之间等距安装若干组连接座，所述基坑侧壁的锚杆上安装连接调节装置，转动连接在连接座上的固定座进行转动调整角度，滑动连接在固定座内部的双向撑杆分别对通道主体的支模架以及基坑侧壁进行支护；

步骤三：

所述双向撑杆一端铰接在调节装置上、另一端铰接有侧撑板，调节装置对双向撑杆进行支撑角度的调节，双向撑杆带动固定座一起转动，铰接的侧撑板对支模架进行支护；

步骤四：

所述双向撑杆水平支护在通道主体的浇筑模板侧壁以及基坑侧壁，一端铰接侧撑板竖直抵压浇筑模板、另一端铰接调节装置平行支撑于基坑侧壁；

步骤五：

所述双向撑杆在支护时，通过外部工具转动调节装置内的调节螺杆带动转接座位移，从而调节到合适的角度，继续抵压侧撑板竖直抵压浇筑模板，以及抵压挂板平行支撑于基坑侧壁；

步骤六：

双向撑杆一端受到压力时，可沿其轴向方向向另一端发生位移，在位移误差允许的范围内移动后受排桩阻碍限位，防止通道主体的浇筑模板以及基坑侧壁继续发生偏移。

步骤七：在有水流从基坑侧壁或者外部流向底部时，导水板槽将水流逐层导流向基坑底部四角处设有的集水坑内。

本发明的技术效果：在进行建模模拟施工时，将连接座安装到排桩上，可根据实际现场的情况转动调节双向支撑组件的角度，双向支撑组件一端铰接在调节装置上，可通过调节装置对双向支撑组件进行微调，使其两端能更充分的分别对支护通道主体的支模架和基坑侧壁进行支撑，可利用通道主体和基坑侧壁对双向支撑组件的抵压从而使其能够实现互相支撑，在超出其支撑的压力限度时可由排桩承载其多余的压力，对通道主体的浇筑不会产生影响，调节装置紧密支撑在基坑侧壁上，其上连接的导水结构可对基坑侧壁渗出和外部流入的水进行及时导出，防止对基坑底部造成影响。

附图说明

图1为本发明装置立体结构示意图；

图2为本发明装置正视图；

图3为本发明装置俯视图；

图4为图1中A处结构放大图；

图5为本发明双向支撑组件立体结构示意图；

图6为本发明双向支撑组件立体结构剖视图。

附图中：1、基坑；2、通道主体；3、排桩；4、连接座；5、固定座；6、双向撑杆；7、侧撑板；8、内限位环；9、弹簧；10、外限位环；11、挂板；12、调节座；13、调节螺杆；14、转接座；15、导水板槽；16、凹槽；17、螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明做详尽描述。

一种基于BIM地下空间的多层地下通道交叉施工组件，包括建立和储存建模数据的信息管理平台，可根据预先设计的数据信息构筑预制件，所述预制件包括置于基坑1底端的通道主体2，所述通道主体2沿基坑1纵向布置在其底部中间位置处，所述通道主体2两侧等间距布设有排桩3，所述排桩3上可拆卸连接有若干组连接座4，所述连接座4上转动连接有防止通道主体2和基坑1侧壁发生偏移的双向支撑组件，所述双向支撑组件一端支撑浇筑模板、另一端通过铰接安装的调节装置支撑基坑1的斜坡，所述双向支撑组件一端受到压力时，可向另一侧发生位移后经排桩3阻挡限位，所述调节装置上还设有导水结构。

如图1-6所示，在建模时模拟施工，通道主体2设置在基坑1的底部中间位置处可使得受力更加均匀，双向支撑组件可更好的对通道主体2的浇筑模板和基坑1侧壁进行支护，在基坑1内通道主体2浇筑的位置两侧布设排桩3，对通道主体2起到保护的作用，防止施工过程中基坑1的塌方对通道主体2造成的影响，同时在施工结束后也可防止后期使用时，土的侧向压力对通道主体2的挤压，另一方面也可方便施工过程中连接座4的安装，从而使双向支撑组件能够对通道主体2和基坑进行双向的支护，双向支撑组件一端支撑通道主体2，另一端铰接的调节装置对基坑1侧壁进行支护，调节装置可对支护角度进行轻微的调节，从而更加稳定，在采用明挖法的施工中，对多层地下通道的建设中通常都是采用钢管脚手架等对支模架进行支护，但往上施工中，对于底部的钢管脚手架的压力较大，而且无法对基坑1边坡也进行支护，对通道主体2的整体支护性虽然较强，但是支护工作量较大，施工不便效率低下，同时当其中一组支护结构出现问题时，对其余支护结构影响较大，双向支撑组件则避免了此类问题的出现，不仅支护施工方便稳定，大大提高效率的同时还能利用基坑1边坡和通道主体2的侧向压力进行互相支撑，也减少了安全事故的发生。双向支撑组件的一端受到压力时，可以是来自通道主体2的浇筑模板侧壁偏移带来的压力，也可以是来自基坑1边坡沉降位移产生的侧向压力。

根据本发明的一个实施例，所述双向支撑组件包括固定座5，所述固定座5内滑动连接双向撑杆6，所述双向撑杆6一端铰接有侧撑板7、另一端铰接在调节装置上，所述固定座5设有腔室，所述双向撑杆6置于腔室内的部分安装有内限位环8和弹簧9，置于外部两侧的部分上连接外限位环10。

在进行双向支撑时，固定座5转动连接在连接座4上，其内部滑动连接的双向撑杆6可在其内部到一定范围内进行滑动，当通道主体2在浇筑时产生侧向压力时或者基坑1由于车辆碾压等发生位移挤压时，双向撑杆6可发生轻量的位移，从而适应其较大的压力，双向撑杆6可向两侧位移然后在内限位环8和外限位环10的限位下停止位移，从而将力经由固定座5和连接座4传导到排桩3使得支护更加稳定，双向支撑组件既方便安装施工，其整体既起到共同支护的作用，其单组之间又不会互相影响。

根据本发明的一个实施例，所述连接座4和双向支撑组件于基坑1侧壁易塌方处加密布设。根据现场的实际情况和需求可对容易塌方的基坑1侧壁和需要进行加密支护的通道主体2的部位安装有若干组连接座4，通过对部分部位进行加密支护提高整体的稳定性。

根据本发明的一个实施例，所述调节装置包括挂板11，所述挂板11连接于预先安装在基坑1侧壁内的支护锚杆上，所述挂板11上安装的调节座12上转动连接有调节螺杆13，所述调节螺杆13上螺纹连接有与双向撑杆6铰接的转接座14。

双向支撑组件在安装好后，外部通过工具转动调节螺杆13，使得与之螺纹连接的转接座14发生位移的调节，对双向撑杆6一端铰接的侧撑板7进行轻微的调节，使其更加紧密贴合通道主体2的支模架，对其进行支护。

根据本发明的一个实施例，所述双向撑杆6位于通道主体2一侧的的长度相同、位于基坑1侧壁一侧的长度为连接座4至基坑1侧壁的水平距离，在支护时，侧撑板7平行支撑于通道主体2的浇筑模板侧壁，双向撑杆6水平布设，所述挂板11平行支撑于基坑1侧壁。

双向支撑组件对称布置在通道主体2两侧，支护更加充分和稳定，对于力的传导和分散也更加均匀，大大提高了施工过程中的安全性和稳定性，无论是通道主体2浇筑时导致浇筑模板发生偏移或者基坑1在车辆碾压或者沉降造成的偏移，对双向支撑组件进行抵压时，双向撑杆6都可始终保持侧撑板7和挂板11紧贴通道主体2和基坑1的侧壁，在发生误差范围内的轻量位移后，固定座5限制其继续位移，从而将压力传导至排桩3，双向进行支撑进一步的保障了安全性。

根据本发明的一个实施例，所述导水结构包括连接在挂板11一侧的导水板槽15，所述导水板槽15置于基坑1侧壁预先开设的凹槽16内。基坑1侧壁在有水渗入底部时，其侧壁上安装的导水板槽15可将落下的水及时导向基坑1底部的集水坑内，多层的设置可有效阻止水流的渗漏及时排出，保证施工安全。

根据本发明的一个实施例，所述导水板槽15底端从中部位置处向两侧倾斜。

根据本发明的一个实施例，所述连接座4为两组铰接的支座，通过螺栓17固定在排桩3上，所述排桩3两两之间通过连接座4进行连接。排桩3两两之间通过连接座4连接，既增加了整体性，提高抗压能力，同时也使得各组双向支撑组件之间不会产生影响。

一种利用基于BIM地下空间的多层地下通道交叉施工组件的施工工艺，包括如下步骤：

步骤一：

采用明挖法开挖，开挖坡度为1:1.5的斜坡基坑1，在开挖过程中预留出凹槽16以及在基坑1底部四角处开挖出集水坑，所述基坑1底部两侧等间距布设排桩3，所述基坑1侧壁上等间距布设锚杆支护；在开挖时就设置好锚杆支护的点位以及凹槽16的位置，可方便后续的安装提高施工的进度和效率；

步骤二：

所述排桩3两两之间等距安装若干组连接座4，所述基坑1侧壁的锚杆上安装连接调节装置，转动连接在连接座4上的固定座5进行转动调整角度，滑动连接在固定座5内部的双向撑杆6分别对通道主体2的支模架以及基坑1侧壁进行支护；若干组双向支撑组件的安装可同时对基坑1和通道主体2进行支护的同时，互相之间不会产生影响而且也使得支护的效果更加稳定。在多层地下通道的施工中不用再考虑底部荷载的因素，同时可交叉同时施工，双向支撑组件可对不同位置和高度的部位进行支护，在多道工序交叉施工时也不会有影响；

步骤三：

所述双向撑杆6一端铰接在调节装置上、另一端铰接有侧撑板7，调节装置对双向撑杆6进行支撑角度的调节，双向撑杆6带动固定座5一起转动，铰接的侧撑板7对支模架进行支护；在支护完成后，可通过调节装置对双向撑杆6的支护角度进行调节，从而使得支护的效果更佳，稳定性更好；

步骤四：

所述双向撑杆6水平支护在通道主体2的浇筑模板侧壁以及基坑1侧壁，一端铰接侧撑板7竖直抵压浇筑模板、另一端铰接调节装置平行支撑于基坑1侧壁；

步骤五：

所述双向撑杆6在支护时，通过外部工具转动调节装置内的调节螺杆13带动转接座14位移，从而调节到合适的角度，调节角度为-8～6度，继续抵压侧撑板7竖直抵压浇筑模板，以及抵压挂板11平行支撑于基坑1侧壁；因双向撑杆6两端的铰接连接，使得在有压力抵压双向撑杆6时，也可始终保持侧撑板7和挂板11对通道主体1侧壁的竖直支撑和平行支撑，进一步提高了稳定性；

步骤六：

双向撑杆6一端受到压力时，可沿其轴向方向向另一端发生位移，在位移误差允许的范围内移动后受排桩3阻碍限位，误差允许的范围为8-20mm，双向撑杆6可沿其轴向方向上向两侧位移8-20mm，限位后防止通道主体2的浇筑模板以及基坑1侧壁继续发生偏移。双向撑杆6在受到通道主体2偏移带来的压力时，在位移至误差允许的范围后，另一端抵压在基坑1侧壁可配合排桩3对其进行限制，防止其进一步的偏移，同理，在基坑1侧壁发生沉降偏移时，一端受压，另一端也可抵消沉降偏移带来的压力。

步骤七：在有水流从基坑1侧壁或者外部流向底部时，导水板槽15将水流逐层导流向基坑1底部四角处设有的集水坑内。导水槽板15可将影响基坑1稳定性的水流及时导向集水坑内排出，防止水流的渗漏下流对基坑1边坡产生影响。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于BIM地下空间的多层地下通道交叉施工组件，包括建立和储存建模数据的信息管理平台，可根据预先设计的数据信息构筑预制件，所述预制件包括置于基坑(1)底端的通道主体(2)，其特征在于：所述通道主体(2)沿基坑(1)纵向布置在其底部中间位置处，所述通道主体(2)两侧等间距布设有排桩(3)，所述排桩(3)上可拆卸连接有多组连接座(4)，所述连接座(4)上转动连接有防止通道主体(2)和基坑(1)侧壁发生偏移的双向支撑组件，所述双向支撑组件一端支撑浇筑模板、另一端通过铰接安装的调节装置支撑基坑(1)的斜坡，所述双向支撑组件一端受到压力时，可向另一侧发生位移后经排桩(3)阻挡限位，所述调节装置上还设有导水结构。

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM地下空间的多层地下通道交叉施工组件，其特征在于：所述双向支撑组件包括固定座(5)，所述固定座(5)内滑动连接双向撑杆(6)，所述双向撑杆(6)一端铰接有侧撑板(7)、另一端铰接在调节装置上，所述固定座(5)设有腔室，所述双向撑杆(6)置于腔室内的部分安装有内限位环(8)和弹簧(9)，置于外部两侧的部分上连接外限位环(10)。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于BIM地下空间的多层地下通道交叉施工组件，其特征在于：所述连接座(4)和双向支撑组件于基坑(1)侧壁易塌方处加密布设。

4.根据权利要求3所述的一种基于BIM地下空间的多层地下通道交叉施工组件，其特征在于：所述调节装置包括挂板(11)，所述挂板(11)连接于预先安装在基坑(1)侧壁内的支护锚杆上，所述挂板(11)上安装的调节座(12)上转动连接有调节螺杆(13)，所述调节螺杆(13)上螺纹连接有与双向撑杆(6)铰接的转接座(14)。

5.根据权利要求4所述的一种基于BIM地下空间的多层地下通道交叉施工组件，其特征在于：所述双向撑杆(6)位于通道主体(2)一侧的的长度相同、位于基坑(1)侧壁一侧的长度为连接座(4)至基坑(1)侧壁的水平距离，在支护时，侧撑板(7)平行支撑于通道主体(2)的浇筑模板侧壁，双向撑杆(6)水平布设，所述挂板(11)平行支撑于基坑(1)侧壁。

6.根据权利要求4所述的一种基于BIM地下空间的多层地下通道交叉施工组件，其特征在于：所述导水结构包括连接在挂板(11)一侧的导水板槽(15)，所述导水板槽(15)置于基坑(1)侧壁预先开设的凹槽(16)内。

7.根据权利要求6所述的一种基于BIM地下空间的多层地下通道交叉施工组件，其特征在于：所述导水板槽(15)底端从中部位置处向两侧倾斜。

8.根据权利要求7所述的一种基于BIM地下空间的多层地下通道交叉施工组件，其特征在于：所述连接座(4)为两组铰接的支座，通过螺栓(17)固定在排桩(3)上，所述排桩(3)两两之间通过连接座(4)进行连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种利用基于BIM地下空间的多层地下通道交叉施工组件的施工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：

采用明挖法开挖，开挖坡度为1:1.5的斜坡基坑(1)，在开挖过程中预留出凹槽(16)以及在基坑(1)底部四角处开挖出集水坑，所述基坑(1)底部两侧等间距布设排桩(3)，所述基坑(1)侧壁上等间距布设锚杆支护；

步骤二：

所述排桩(3)两两之间等距安装多组连接座(4)，所述基坑(1)侧壁的锚杆上安装连接调节装置，转动连接在连接座(4)上的固定座(5)进行转动调整角度，滑动连接在固定座(5)内部的双向撑杆(6)分别对通道主体(2)的支模架以及基坑(1)侧壁进行支护；

步骤三：

所述双向撑杆(6)一端铰接在调节装置上、另一端铰接有侧撑板(7)，调节装置对双向撑杆(6)进行支撑角度的调节，双向撑杆(6)带动固定座(5)一起转动，铰接的侧撑板(7)对支模架进行支护；

步骤四：

所述双向撑杆(6)水平支护在通道主体(2)的浇筑模板侧壁以及基坑(1)侧壁，一端铰接侧撑板(7)竖直抵压浇筑模板、另一端铰接调节装置平行支撑于基坑(1)侧壁；

步骤五：

所述双向撑杆(6)在支护时，通过外部工具转动调节装置内的调节螺杆(13)带动转接座(14)位移，继续抵压侧撑板(7)竖直抵压浇筑模板，以及抵压挂板(11)平行支撑于基坑(1)侧壁；

步骤六：

双向撑杆(6)一端受到压力时，沿其轴向方向向另一端发生位移，在移动后受排桩(3)阻碍限位，防止通道主体(2)的浇筑模板以及基坑(1)侧壁继续发生偏移；

步骤七：在有水流从基坑(1)侧壁或者外部流向底部时，导水板槽(15)将水流逐层导流向基坑(1)底部四角处设有的集水坑内。

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