CN114687355A - 一种船闸基坑开挖和支护结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种船闸基坑开挖和支护结构，涉及基坑支护结构的技术领域，包括钢板桩、围檩、支撑件和滑动机构，钢板桩用于竖直插入地面，多个钢板桩围成矩形框体结构，围檩安装在钢板桩上，围檩围成矩形框体结构并设置在钢板桩中，滑动机构包括滑轨和滑块，滑轨安装在围檩上，滑轨和围檩的长度方向平行，滑块滑动连接在滑轨上，滑块与支撑件的端部可拆卸连接。本申请具有提高安装支撑件的效率的效果。

Description

一种船闸基坑开挖和支护结构及其施工方法

技术领域

本申请涉及基坑支护结构的技术领域，尤其是涉及一种船闸基坑开挖和支护结构及其施工方法。

背景技术

基坑支护是为了保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的直挡、加固和保护措施。通过在基坑上设置支护结构，能够减少基坑垮塌的几率，进而保障施工人员在基坑中施工的安全。

相关的基坑支护结构包括钢板桩和围檩，钢板桩竖直插入地下，多个钢板桩围成矩形框体结构，施工人员在钢板桩的框体中部区域开挖基坑，随着基坑的开挖，钢板桩逐渐露出，施工人员通过将围檩水平安装在钢板桩上，进而提升钢板桩抵挡泥土的结构强度，施工人员将多个围檩围成矩形框体结构，使围檩支撑钢板桩。相邻的两个围檩之间安装有支撑件，支撑件可设置为中空的金属圆柱，支撑件一端固定在一个围檩上，另一端固定在相邻的围檩上，支撑件起到支撑围檩的效果，能够进一步提升围檩之间的连接强度。

上述中的相关技术方案存在以下缺陷：施工人员将支撑件安装在围檩上时，需要调整支撑件的方向和位置，支撑件重量较大时，施工人员吊装支撑件并移动支撑件时不便，使安装支撑件耗时较多，造成不便。

发明内容

为了提升安装支撑件的效率，本申请提供一种船闸基坑开挖和支护结构及其施工方法。

本申请提供的一种船闸基坑开挖和支护结构采用如下的技术方案：

一种船闸基坑开挖和支护结构，包括钢板桩、围檩、支撑件和滑动机构，钢板桩用于竖直插入地面，多个钢板桩围成矩形框体结构，围檩安装在钢板桩上，围檩围成矩形框体结构并设置在钢板桩中，滑动机构包括滑轨和滑块，滑轨安装在围檩上，滑轨和围檩的长度方向平行，滑块滑动连接在滑轨上，滑块与支撑件的端部可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，通过在地面上插入钢板桩，使多个钢板桩围成矩形框结构，施工人员能够开挖钢板桩中部的泥土，进而在地面上形成基坑，钢板桩在开挖过程中逐渐露出，钢板桩能够阻挡泥土向基坑垮塌，达到保护施工人员的效果，通过在钢板桩上设置围檩，使围檩能够对钢板桩形成支撑，进而提升钢板桩的结构强度，通过在围檩上设置支撑件，使支撑件支撑在相邻的两个围檩之间，进而提升围檩的结构强度，通过在围檩上设置滑动机构，使滑块能够通过滑轨在围檩上滑动，施工人员能够滑动滑块，使滑块抵接在支撑件的端部，施工人员通过将滑块固定在围檩上，并将支撑件的端部固定在滑块上，使支撑件固定在预定位置上，通过滑动相邻围檩上的滑块，使另一个滑块抵接在支撑件上另一端，从而方便施工人员固定滑块和安装支撑件，达到提升安装支撑件效率的效果。

可选的，滑块的横截面所呈图形为等腰直角三角形，滑块横截面所呈三角形的斜边与滑轨长度方向平行。

通过采用上述技术方案，通过使滑块设置为横截面为等腰三角形的结构，使滑块滑动并抵接在支撑件上后，能够使支撑件稳定在相对两个围檩所呈角度均为四十五度的位置，进而使支撑件与围檩连接后，围檩所受应力能够均匀分布在支撑件上，提升支撑件的使用寿命。

可选的，支撑件端部安装有法兰盘，支撑件通过法兰盘与滑块连接。

通过采用上述技术方案，通过在支撑件上设置法兰盘，使支撑件能够通过法兰盘固定在滑块上，达到方便安装的效果，能够提升支撑件和滑块连接的稳定性。

可选的，滑块上安装有限位杆，限位杆为圆柱形结构,支撑件为中空的圆柱体结构,限位杆的直径等于支撑件的通孔内径。

通过采用上述技术方案，通过在滑块上安装限位杆，使限位杆能够插入支撑件中，进而减少支撑件在滑块上移动的几率，使支撑件保持长度方向不变并移动。

可选的，滑块上设置有连接件,连接件上开设有通孔,围檩上开设有通孔,连接件通过螺栓固定在围檩上。

通过采用上述技术方案，通过在滑块上设置连接件，在连接件上开设通孔，使连接件能够通过螺栓固定在围檩上，进而减少滑块在围檩上移动的几率。

可选的，钢板桩上安装有卡件，卡件用于托住围檩。

通过采用上述技术方案，通过在钢板桩上安装卡件，在卡件上设置围檩，使围檩能够方便快速地安装在钢板桩上，当多个围檩互相围成框型结构后，能够减少围檩从卡件上脱落的几率。

可选的，围檩设置为工字钢，围檩包括两个翼板和一个腹板，两个翼板互相平行，腹板相对翼板垂直，腹板设置在翼板之间，一个翼板与钢板桩抵接，另一个翼板与滑轨连接。

通过采用上述技术方案，通过使围檩设置为工字钢，使围檩的强度更高，能够抵御较强的应力，施工人员能够将滑轨安装在翼板上，进而使翼板传递应力至腹板上,使滑动机构所受应力均匀分布在工字钢上。

本申请提供的一种船闸基坑开挖和支护结构的施工方法采用如下的技术方案:

一种船闸基坑开挖和支护结构的施工方法，包括如下步骤：

S1:将多个钢板桩竖直插入地下，使钢板桩围成矩形框体结构；

S2:开挖钢板桩框住区域，形成基坑；

S3：将围檩设置在钢板桩上，使多个围檩围成矩形框体结构；

S4：将滑轨安装在围檩上，将滑块滑动连接在滑轨上；

S5：滑动滑块，使限位杆插入支撑件中，将支撑件的端部连接在滑块上；

S6：滑动另一个滑块，使滑块抵接在支撑件的另一端，将支撑件和滑块连接；

S7：将四个支撑件均连接在围檩所围成的矩形框体上；

S8:继续开挖基坑并安装围檩和支撑件。

通过采用上述技术方案。通过在钢板桩上设置卡件，使围檩通过卡件固定在钢板桩上，通过在围檩上设置滑动机构，使用人员能够通过移动卡件达到缩短移动支撑件时间的效果。

综上所述，本申请的有益技术效果为：

1.通过在地面上插入钢板桩，使多个钢板桩围成矩形框结构，施工人员能够开挖钢板桩中部的泥土，进而在地面上形成基坑，钢板桩在开挖过程中逐渐露出，钢板桩能够阻挡泥土向基坑垮塌，达到保护施工人员的效果，通过在钢板桩上设置围檩，使围檩能够对钢板桩形成支撑，进而提升钢板桩的结构强度，通过在围檩上设置支撑件，使支撑件支撑在相邻的两个围檩之间，进而提升围檩的结构强度，通过在围檩上设置滑动机构，使滑块能够通过滑轨在围檩上滑动，施工人员能够滑动滑块，使滑块抵接在支撑件的端部，施工人员通过将滑块固定在围檩上，并将支撑件的端部固定在滑块上，使支撑件固定在预定位置上，通过滑动相邻围檩上的滑块，使另一个滑块抵接在支撑件上另一端，从而方便施工人员固定滑块和安装支撑件，达到提升安装支撑件效率的效果；

2.通过使滑块设置为横截面为等腰三角形的结构，使滑块滑动并抵接在支撑件上后，能够使支撑件稳定在相对两个围檩所呈角度均为四十五度的位置，进而使支撑件与围檩连接后，围檩所受应力能够均匀分布在支撑件上，提升支撑件的使用寿命；

3.通过在滑块上安装限位杆，使限位杆能够插入支撑件中，进而减少支撑件在滑块上移动的几率，使支撑件保持长度方向不变并移动。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图一。

图2是本申请实施例的整体结构示意图二。

图3是本申请实施例的支撑件和滑动机构的连接结构示意图。

图4是本申请实施例的滑动机构的结构示意图。

图5是本申请实施例的围檩和支撑件的连接结构示意图。

附图标记：1、钢板桩；11、卡件；2、围檩；21、翼板；22、腹板；3、支撑件；31、法兰盘；4、滑动机构；41、滑轨；42、滑块；421、限位杆；422、连接件；423、连接孔。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种船闸基坑开挖和支护结构。参照图1，包括多个钢板桩1，钢板桩1设置为拉森钢板桩，钢板桩1竖直插入施工现场的地面中，多个钢板桩1围成矩形框结构，使用人员通过挖设钢板桩1所框住的区域，从而形成基坑，挖设基坑的过程中钢板桩1逐渐从地下露出。钢板桩1上设置有多个围檩2，围檩2设置为工字钢，工字钢与钢板桩1连接。使用人员将工字钢吊设在基坑中，使工字钢能够与钢板桩1连接。工字钢设置在钢板桩1围成框体内，工字钢围成矩形框体结构。当工字钢稳定连接在钢板桩1上后，工字钢对钢板桩1起到支撑作用，能够使钢板桩1保持竖直状态，从而减少基坑垮塌的几率。相邻的两个围檩2上设置有支撑件3，支撑件3设置为金属管材，支撑件3一端固定在一个围檩2上，支撑件3与围檩2呈角度设置。支撑件3起到支撑作用，当基坑有垮塌的倾向时，泥土挤压钢板桩1，钢板桩1上所受应力传导至围檩2上，围檩2传导应力至支撑件3上，通过使支撑件3斜撑在互相垂直的两个围檩2之间，从而提升钢板桩1的结构强度，能够起到保护施工人员的效果。使用人员安装支撑件3后，能够继续开挖基坑并继续向下安装围檩2和支撑件3，提升开挖基坑的安全性。

参照图2，钢板桩1上安装有多个卡件11，卡件11沿水平方向等距间隔设置。卡件11通过焊接固定在钢板桩1上。卡件11用于支撑围檩2，使围檩2能够水平设置在钢板桩1上。

参照图1和图2，工字钢包括两个翼板21和一个腹板22，两个翼板21互相平行，腹板22与翼板21垂直，腹板22位于两个翼板21之间，翼板21和腹板22一体成型。围檩2的一个翼板21与钢板桩1抵接，另一个翼板21用于与支撑件3连接。

参照图3和图4，工字钢上安装有滑动机构4，滑动机构4与支撑件3的端部可拆卸连接。滑动机构4包括滑轨41和滑块42，滑轨41安装在翼板21的表面，滑轨41通过焊接或螺栓固定在翼板21上。滑块42卡在滑轨41上并与滑轨41滑动连接。滑轨41的长度方向与围檩2的长度方向平行。滑块42的横截面所呈图形为等腰直角三角形。滑块42横截面所呈三角形的斜边与滑块42的滑动方向平行。滑块42的表面上开设有多个连接孔423，连接孔423为螺纹孔，支撑件3的两端均连接有法兰盘31，法兰盘31通过连接孔423与滑块42螺纹连接。使用人员通过将支撑件3的两端固定在两个滑块42上，能够使支撑件3与两个围檩2所呈角度均为四十五度角，从而使支撑件3上所受应力均匀分布，能够提升支撑件3对围檩2的支撑强度。

参照图3和图4，滑块42上安装有两个连接件422，连接件422与滑块42通过焊接或一体成型的方式连接，连接件422分别位于滑轨41两侧。连接件422上开设有通孔，工字钢的翼板21上开设有通孔，连接件422通过螺栓固定在工字钢上。使用人员能够通过固定两个滑块42，使支撑件3固定在两个围檩2上。滑块42起到定位的效果，使用人员在吊装和移动支撑件3时，能够快速将支撑件3调整至与两个围檩2呈四十五度角的状态，方便使用人员施工，提升施工效率。

参照图5，滑块42上两个垂直的平面上均开设有连接孔423。滑块42为轴对称结构。使用人员能够在一个滑块42上连接两个支撑件3，进而使滑块42对两个支撑件3定位，进一步提升施工效率。两个支撑件3上传递的应力的分力能够在滑块42上互相抵消，进而使围檩2和支撑件3的连接结构保持稳定。

参照图3和图4，滑块42上安装有限位杆421，限位杆421为圆柱体结构，限位杆421的直径与支撑件3中空孔的直径相同，限位杆421用于插入支撑件3中，使用人员在一个滑块42上设置限位杆421，并在吊装支撑件3时将限位杆421插入支撑件3中，使用人员通过将安装有限位杆421的滑块42固定在围檩2上，能够使支撑件3在预定位置保持稳定，此时使用人员能够推动另一个没有限位杆421的滑块42移动，使滑块42抵接在支撑件3的另一端，进而减少安装支撑件3时移动支撑件3的次数，提升施工效率。

本申请实施例的实施原理为：通过在钢板桩1上安装围檩2，使围檩2能够提升钢板桩1的结构强度，减少基坑垮塌的几率，通过在相邻的两个围檩2之间设置支撑件3，使支撑件3相对两个围檩2呈四十五度夹角，进而使支撑件3上所受应力均匀分布，通过在围檩2上设置滑动机构4，使滑块42能够滑动并抵接在支撑件3的端部，能够减少使用人员调整和转动支撑件3的次数，进而提升施工过程中安装支撑件3的效率。

本申请实施例公开一种船闸基坑开挖和支护结构的施工方法,包括如下步骤:

S1:将多个钢板桩1竖直插入地下，使钢板桩1围成矩形框体结构；

S2:开挖钢板桩1框住区域，形成基坑；

S3：在钢板桩1上连接卡件11，将围檩2设置在卡件11上，使多个围檩2围成矩形框体结构；

S4：将滑轨41安装在围檩2上，将滑块42滑动连接在滑轨41上；

S5：滑动滑块42，使限位杆421插入支撑件3中，将支撑件3的端部连接在滑块42上；

S6：滑动另一个滑块42，使滑块42抵接在支撑件3的另一端，将支撑件3和滑块42连接；

S7：将四个支撑件3均连接在围檩2所围成的矩形框体上；

S8:继续开挖基坑并安装围檩2和支撑件3。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种船闸基坑开挖和支护结构，其特征在于：包括钢板桩（1）、围檩（2）、支撑件（3）和滑动机构（4），所述钢板桩（1）用于竖直插入地面，多个钢板桩（1）围成矩形框体结构，所述围檩（2）安装在钢板桩（1）上，围檩（2）围成矩形框体结构并设置在钢板桩（1）中，所述滑动机构（4）包括滑轨（41）和滑块（42），所述滑轨（41）安装在围檩（2）上，滑轨（41）和围檩（2）的长度方向平行，所述滑块（42）滑动连接在滑轨（41）上，滑块（42）与所述支撑件（3）的端部可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的一种船闸基坑开挖和支护结构，其特征在于：所述滑块（42）的横截面所呈图形为等腰直角三角形，滑块（42）横截面所呈三角形的斜边与所述滑轨（41）长度方向平行。

3.根据权利要求2所述的一种船闸基坑开挖和支护结构，其特征在于：所述支撑件（3）端部安装有法兰盘（31），支撑件（3）通过所述法兰盘（31）与滑块（42）连接。

4.根据权利要求3所述的一种船闸基坑开挖和支护结构，其特征在于：所述滑块（42）上安装有限位杆（421），所述限位杆(421)为圆柱形结构,所述支撑件(3)为中空的圆柱体结构,限位杆(421)的直径等于支撑件(3)的通孔内径。

5.根据权利要求4所述的一种船闸基坑开挖和支护结构，其特征在于：所述滑块(42)上设置有连接件(422),所述连接件(422)上开设有通孔,所述围檩(2)上开设有通孔,连接件(422)通过螺栓固定在围檩(2)上。

6.根据权利要求1所述的一种船闸基坑开挖和支护结构，其特征在于：所述钢板桩（1）上安装有卡件（11），所述卡件（11）用于托住围檩（2）。

7.根据权利要求1所述的一种船闸基坑开挖和支护结构，其特征在于：所述围檩（2）设置为工字钢，围檩（2）包括两个翼板（21）和一个腹板（22），两个所述翼板（21）互相平行，所述腹板（22）相对翼板（21）垂直，腹板（22）设置在翼板（21）之间，一个翼板（21）与钢板桩（1）抵接，另一个翼板（21）与滑轨（41）连接。

8.一种如权利要求5所述的船闸基坑开挖和支护结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1:将多个钢板桩（1）竖直插入地下，使钢板桩（1）围成矩形框体结构；

S2:开挖钢板桩（1）框住区域，形成基坑；

S3：将围檩（2）设置在钢板桩（1）上，使多个围檩（2）围成矩形框体结构；

S4：将滑轨（41）安装在围檩（2）上，将滑块（42）滑动连接在滑轨（41）上；

S5：滑动滑块（42），使限位杆（421）插入支撑件（3）中，将支撑件（3）的端部连接在滑块（42）上；

S6：滑动另一个滑块（42），使滑块（42）抵接在支撑件（3）的另一端，将支撑件（3）和滑块（42）连接；

S7：将四个支撑件（3）均连接在围檩（2）所围成的矩形框体上；

S8:继续开挖基坑并安装围檩（2）和支撑件（3）。

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