CN116145694A - 混凝土支撑双向伺服体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种混凝土支撑双向伺服体系及其施工方法，该体系包括：由混凝土支撑及其上的围檩组成的混凝土支撑系统，所述围檩包括常规围檩和靠近邻近两侧保护对象所在侧的两个加强围檩，所述加强围檩之间设置有角部加强围檩；伺服控制系统，包括位于一侧加强围檩上成列分布的第一向伺服千斤顶组成的第一向伺服控制端，位于另一侧加强围檩上成行分布的第二向伺服千斤顶组成的第二向伺服控制端，设置在角部加强围檩与加强围檩连接处由角部伺服千斤顶组成的角部伺服控制端。本发明在基坑两个方向上都存在保护对象时，通过角部伺服千斤顶满足传力连续性的要求，通过两个方向的伺服千斤顶加载满足基坑变形控制要求，保障了基坑施工的安全性。

Description

混凝土支撑双向伺服体系及其施工方法

技术领域

本发明涉及基坑工程支护技术领域，特别涉及一种混凝土支撑双向伺服体系及其施工方法。

背景技术

随着城市建设不断发展，在城市中进行开发建设时，基坑工程周边环境日益复杂，对于基坑开挖的变形控制要求越来越高。为了提高软土地区基坑变形控制能力，混凝土支撑双向伺服体系的应用越来越广泛。现有混凝土支撑双向伺服体系普遍为单向伺服控制系统，即仅在基坑邻近保护对象的某一边安装伺服千斤顶，此时安装伺服千斤顶的加强围檩与未安装伺服千斤顶的常规围檩施工时会断开，从而保证整个围护结构变形协调控制，避免因变形不协调导致围护结构发生开裂进而产生渗水、漏水现象。然而随着基坑周边环境的日益复杂，基坑在平面的两个方向上都存在保护对象，如地铁隧道、地面高架桥等，此时单向混凝土支撑双向伺服体系已无法满足基坑变形控制要求。

发明内容

本发明的目的是，提供一种混凝土支撑双向伺服体系及其施工方法，以解决基坑在邻近两个方向均存在保护对象时如何设置混凝土支撑双向伺服体系对基坑变形进行控制的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种混凝土支撑双向伺服体系，包括：

混凝土支撑系统，包括混凝土支撑及其上的围檩，所述混凝土支撑通过所述围檩支撑在基坑的围护结构上，所述围檩包括靠近邻近两侧保护对象所在侧的两个加强围檩和支撑在非保护对象所在侧的围护结构上的常规围檩，两个所述加强围檩之间设置有角部加强围檩，所述常规围檩条之间以及常规围檩条与加强围檩之间设置有角部常规围檩；

伺服控制系统，包括位于邻近两侧保护对象一侧的所述加强围檩上成列分布的若干个第一向伺服千斤顶组成的第一向伺服控制端，位于邻近两侧保护对象另一侧的所述加强围檩上成行分布的若干个第二向伺服千斤顶组成的第二向伺服控制端，以及设置在所述角部加强围檩的两端与加强围檩的端部之间的两个角部伺服千斤顶组成的角部伺服控制端。

进一步地，本发明提供的混凝土支撑双向伺服体系，位于邻近两侧保护对象一侧的所述加强围檩上成列分布有若干个凹槽，位于邻近两侧保护对象另一侧的所述加强围檩上成行分布有若干个凹槽；成列分布的每个所述凹槽对应安装一个所述第一向伺服千斤顶，成行分布的每个所述凹槽对应安装一个所述第二向伺服千斤顶。

进一步地，本发明提供的混凝土支撑双向伺服体系，所述加强围檩与角部加强围檩连接处的加强围檩和角部加强围檩中的一个的端部设置有安装槽，所述角部伺服千斤顶安装在所述安装槽内并支撑在所述加强围檩与角部加强围檩连接处的加强围檩和角部加强围檩中的另一个的端部。

进一步地，本发明提供的混凝土支撑双向伺服体系，所述加强围檩与角部加强围檩的连接处的加强围檩和角部加强围檩的另一个的端部设置有围檩传力接头，所述角部伺服千斤顶支撑在所述围檩传力接头上。

进一步地，本发明提供的混凝土支撑双向伺服体系，所述围檩传力接头为铰接接头，所述铰接接头包括埋设在所述加强围檩或者角部加强围檩的端部的预埋端头板，以及固定设置在所述预埋端头板上的连接铰，所述角部伺服千斤顶支撑在所述连接铰上。

进一步地，本发明提供的混凝土支撑双向伺服体系，连接铰包括两个相对的座板，垂直连接在每个所述座板上的铰接板，以及连接在两个所述铰接板上的铰接轴。

进一步地，本发明提供的混凝土支撑双向伺服体系，所述围檩传力接头为滑移接头，所述滑移接头包括埋设在所述加强围檩或者角部加强围檩的端部的预埋端头板，以及固定设置在所述预埋端头板上的聚四氟乙烯板，所述角部伺服千斤顶支撑在所述聚四氟乙烯板上。

进一步地，本发明提供的混凝土支撑双向伺服体系，所述加强围檩靠近围护结构的一侧沿其长度方向设置有注浆托盒。

进一步地，本发明提供的混凝土支撑双向伺服体系，所述注浆托盒包括设置在所述加强围檩上的预埋盒，以及伸缩设置在所述预埋盒上的伸缩托板，所述伸缩托板固定设置在所述围护结构上；或者所述注浆托盒包括设置在所述加强围檩上的预埋盒，所述预埋盒内设置有压缩弹簧，以及伸缩设置在所述预埋盒上的伸缩托板，所述伸缩托板与所述压缩弹簧连接，所述伸缩托板的自由端与所述围护结构相抵。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种混凝土支撑双向伺服体系，用于在围护结构上施工首道支撑以下的各道支撑，包括：

步骤一，从远离第一保护对象的一端、远离第二保护对象的一端开始进行土方开挖，施工支撑在围护结构上的上道支撑，所述上道支撑为上述的混凝土支撑双向伺服体系，施工上述的混凝土支撑双向伺服体系中的注浆托盒；

步骤二，待上道支撑达到强度标准之后，首先加载混凝土支撑双向伺服体系中角部伺服控制端的角部伺服千斤顶，然后加载混凝土支撑双向伺服体系中第一向伺服控制端的第一向伺服千斤顶以及加载第二向伺服控制端的第二向伺服千斤顶；

步骤三，从远离第一保护对象的一端、远离第二保护对象的一端开始进行土方开挖，施工支撑在围护结构上的下道支撑，所述下道支撑为不包括第一向千斤顶、第二向千斤顶和角部伺服千斤顶的上述的混凝土支撑双向伺服体系，施工上述的混凝土支撑双向伺服体系中的注浆托盒；

步骤四，待下道支撑的达到强度标准之后，对上道支撑中由于第一向伺服千斤顶、第二向伺服千斤顶加载在加强围檩与围护结构之间产生的缝隙通过上道支撑中的注浆托盒进行注浆形成注浆体，以填充缝隙；

步骤五，待注浆体达到强度标准之后，将上道支撑的第一向千斤顶、第二向千斤顶和角部伺服千斤顶轴力逐级卸载至零，并拆卸转移安装到下道支撑上。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供的混凝土支撑双向伺服体系及其施工方法，通过在加强围檩与角部加强围檩的连接处设置的角部伺服控制端中的两个角部伺服千斤顶进行加载，保证两个方向的加强围檩与角部加强围檩之间传力的连续性，将轴力向基坑角部集中，进而保证围护结构角部与邻边伺服控制端的围护结构变形协调，通过第一向伺服控制端上的各第一向伺服千斤顶逐级加载以及通过第二向伺服控制端的各第二向伺服千斤顶逐级加载，以在基坑两个方向上都存在保护对象时，通过两个方向的伺服控制端上的伺服千斤顶加载满足基坑变形控制要求，从而使混凝土支撑系统稳定地支撑在围护结构上，从而保障了基坑施工的安全性，避免了围护结构变形不协调而产生的开裂、渗水、漏水问题。

本发明提供的混凝土支撑双向伺服体系及其施工方法，通过角部伺服控制端解决了传统混凝土支撑单向伺服体系对基坑单一方向存在保护对象时采用将角部围檩与加强围檩断开的方案沿用到基坑两个方向都存在保护对象时将角部加强围檩其邻近的两个方向的加强围檩断开后受到第一向伺服控制端、第二向伺服控制端的各自的伺服千斤顶加载的作用导致断开的角部加强围檩与加强围檩之间产生错位而致使加强围檩与角部加强围檩之间的传力不再连续，进而导致围护结构发生变形不协调的问题，导致围护结构开裂，危及基坑施工安全的问题。

本发明提供的混凝土支撑双向伺服体系的施工方法，通过在首道支撑以下的各道支撑上安装注浆托盒，通过注浆托盒对上道支撑中通过第一向伺服千斤顶、第二向伺服千斤顶加载后在加强围檩与围护结构之间产生的缝隙进行注浆形成注浆体，使上道支撑与围护结构形成有效支撑，保证了围护结构与加强围檩之间荷载的有效传递；然后将上道支撑中的第一向千斤顶、第二向千斤顶卸载并转移安装到下道支撑上，则无需在首道支撑以下的各道支撑上均保持安装第一向千斤顶、第二向千斤顶及保持与围护结构之间的加载，从而降低了首道混凝土支撑下方的各道支撑的成本。即通过仅在最下方的一道支撑上保持安装第一向千斤顶、第二向千斤顶，解决了首道混凝土支撑下方的各道支撑均需保持安装第一向千斤顶、第二向千斤顶时导致成本大幅增高的问题。也就是说，通过上道支撑及其注浆体的填充对基坑的围护结构的变形进行控制，通过将第一向千斤顶、第二向千斤顶的转移使用，能够提高两个方向的伺服千斤顶的周转使用次数，减少了伺服千斤顶的使用数量，可以有效降低基坑施工成本。

本发明提供的混凝土支撑双向伺服体系的施工方法，注浆托盒保证注浆料不会从下方或者侧面流出，保障了注浆安全以及避免了注浆料的浪费。

本发明提供的混凝土支撑双向伺服体系及其施工方法，能够对位于城市核心区域、周边环境复杂的基坑实现更加有效的变形主动调控，对于基坑平面上两个方向通过第一向伺服控制端和第二向伺服控制端的伺服千斤顶进行变形主动调控，同时解决了双向伺服控制系统角部传力不协调问题，相对于传统的混凝土支撑双向伺服体系，具有适用范围更广、调控效果更好的优点。

附图说明

图1是在邻近两个方向的保护对象的围护结构上施工第二道支撑及其上的混凝土支撑双向伺服体系的平面结构示意图；

图2是图1中第二道支撑及其上的混凝土支撑双向伺服体系的平面放大结构示意图；

图3是图2中混凝土支撑双向伺服体系施工节点的放大图；

图4是一实施例的围檩传力接头的剖面结构示意图；

图5是一实施例的围檩传力接头的平面结构示意图；

图6是连接铰的平面结构示意图；

图7是连接铰的立面结构示意图；

图8是预埋端头板的结构示意图；

图9是另一实施例的围檩传力接头的剖面结构示意图；

图10是另一实施例的围檩传力接头的平面结构示意图；

图11至图12是施工第二道支撑及其混凝土支撑双向伺服体系的立面结构示意图；

图13至图14是施工第三道支撑及其混凝土支撑双向伺服体系的立面结构示意图；

图15是图13中A处的放大图；

图16是图14中B处的放大图；

图17是一实施例的注浆托盒的结构示意图；

图18是另一实施例的注浆托盒的结构示意图；

图中所示：

100、围护结构，110、冠梁；

200、围檩，210、常规围檩，220、加强围檩，221、凹槽；230、角部加强围檩，231、安装槽，240、角部常规围檩；

300、混凝土支撑，310、横向支撑，320、纵向支撑，330、角撑，340、八字撑；

400、钢立柱；

500、混凝土支撑双向伺服体系；

510、第一伺服控制端，511、第一向伺服千斤顶；

520、第二伺服控制端，521、第二向伺服千斤顶；

530、角部伺服控制端，531、角部伺服千斤顶，532、预埋端头板，533、聚四氟乙烯板，534、连接铰，5341、座板，5342、铰接板，5343、铰接轴，535、围檩传力接头；

540、注浆托盒，541、伸缩托板，542、预埋盒，543、压缩弹簧；

550、注浆体；

601、首道支撑；

602、第二道支撑；

603、第三道支撑；

700、吊筋；

800、土体。

实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述：根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明实施例提供的混凝土支撑双向伺服体系及其施工方法，其是基于传统的单向混凝土支撑双向伺服体系在基坑两个方向上都存在保护对象（如地铁隧道、地面高架桥等）时，无法满足基坑变形控制要求的情况下，考虑采用双向的混凝土支撑双向伺服体系来控制基坑变形时会产生的以下缺点进行的改进：

第一，为保证传力合理，在基坑安装两边的加强安装伺服千斤顶时，会将加强围檩与角部围檩进行断开，但随着伺服千斤顶的逐级加压，加强围檩会与角部围檩发生错动，加强围檩受伺服千斤顶荷载作用会向基坑内部产生较大位移，而角部围檩所受荷载较小，从而导致位移较小，因此会使加强围檩与角部围檩之间的传力不再连续，进而导致围护结构发生变形不协调的问题，导致围护结构开裂，危及基坑施工安全。

第二，当采用双向伺服支撑体系时，伺服千斤顶数量成倍增加，除首道支撑之外的其它混凝土支撑均采用双向伺服支撑体系时，会导致施工成本大幅增加。

请参考图1至图3，本发明实施例提供一种混凝土支撑双向伺服体系500，包括混凝土支撑系统和伺服控制系统，其中：

混凝土支撑系统，包括混凝土支撑300及其上的围檩200，所述混凝土支撑300通过所述围檩200支撑在基坑的围护结构100上。其中混凝土支撑300包括横向支撑310、纵向支撑320、角撑330以及选配的八字撑340。八字撑340能够提高混凝土支撑300与围檩200的连接强度，以及提高支撑在围护结构100上的强度。为了提高混凝土支撑300的连接强度，混凝土支撑300的横向支撑310、纵向支撑320均与桩基础的钢立柱400连接。其中围檩200包括靠近邻近两侧保护对象所在侧的两个加强围檩220和支撑在非保护对象所在侧的围护结构100上的常规围檩210，两个所述加强围檩220之间设置有角部加强围檩230，所述常规围檩210条之间以及常规围檩210条与加强围檩220之间设置有角部常规围檩240。其中邻近两侧保护对象可以是地铁隧道和地面高架。其中每个方向的加强围檩220均小于所在侧的围护结构100的长度。

伺服控制系统，包括位于邻近两侧保护对象一侧的所述加强围檩220上成列分布的若干个第一向伺服千斤顶511组成的第一向伺服控制端510，位于邻近两侧保护对象另一侧的所述加强围檩220上成行分布的若干个第二向伺服千斤顶521组成的第二向伺服控制端520，以及设置在所述角部加强围檩230的两端与加强围檩220的端部之间的两个角部伺服千斤顶531组成的角部伺服控制端530。即第一向伺服控制端510、第二向伺服控制端520分别设置于基坑邻近保护对象的两侧，角部伺服控制端530的两个角部伺服千斤顶531设置在加强围檩220与角部加强围檩230的连接处，也就是说，所述角部加强围檩230设置于第一向伺服控制端510与第二向伺服控制端520的接头处。

请参考图3，为了提高第一向伺服千斤顶511和第二向伺服千斤顶521的可靠性安装，本发明实施例提供的混凝土支撑双向伺服体系500及其施工方法，位于邻近两侧保护对象一侧的所述加强围檩220上成列分布有若干个凹槽221，位于邻近两侧保护对象另一侧的所述加强围檩220上成行分布有若干个凹槽221；成列分布的每个所述凹槽221对应安装一个所述第一向伺服千斤顶511，成行分布的每个所述凹槽221对应安装一个所述第二向伺服千斤顶521。

请参考图3，为了提高角部伺服千斤顶531的可靠性连接，本发明实施例提供的混凝土支撑双向伺服体系500，所述加强围檩220与角部加强围檩230连接处的加强围檩220和角部加强围檩230中的一个的端部设置有安装槽231，所述角部伺服千斤顶531安装在所述安装槽231内并支撑在所述加强围檩220与角部加强围檩230连接处的加强围檩220和角部加强围檩230中的另一个的端部。图3中示例了安装槽231设置在连接处的角部加强围檩230的端部的情形，为了实现提高角部伺服千斤顶531的可靠性连接的目的，安装槽231也可以设置在连接处的加强围檩220的端部。

请参考图3至图10，为了避免加强围檩220与角部加强围檩230之间在第一向伺服千斤顶511和第二向伺服千斤顶521加载时产生相对错位时导致加强围檩220与角部加强围檩230的传力不可靠的问题，本发明实施例提供的混凝土支撑双向伺服体系500，所述加强围檩220与角部加强围檩230的连接处的加强围檩220和角部加强围檩230的另一个的端部设置有围檩传力接头535，所述角部伺服千斤顶531支撑在所述围檩传力接头535上。则角部伺服千斤顶531通过围檩传力接头535将加载的轴力传递至连接处的另一端，图中示例了角部伺服千斤顶531的一端通过围檩传力接头535顶在加强围檩220上，另一端顶在角部加强围檩230上的情形，从而保证了加强围檩220与角部加强围檩230的传力可靠性和连续性。

请参考图4至图8，为了提高加强围檩220与角部加强围檩230之间传力的合理性，本发明实施例提供的混凝土支撑双向伺服体系500，所述围檩传力接头535为铰接接头，所述铰接接头包括埋设在所述加强围檩220或者角部加强围檩230的端部的预埋端头板532，以及固定设置在所述预埋端头板532上的连接铰534，所述角部伺服千斤顶531支撑在所述连接铰534上。即铰接拼接由预埋端头板532与连接铰534组成。其中连接铰534的自由端可以抵在带有安装槽231的角度加强围檩220或者加强围檩220的端部，以进一步提高传力的可靠性。图中示例了连接铰534设置在加强围檩220上的情形。其中连接铰534包括两个相对的座板5341，垂直连接在每个所述座板5341上的铰接板5342，以及连接在两个所述铰接板5342上的铰接轴5343。铰接接头既能够满足加强围檩220与角部加强围檩230之间发生相对错位的传力要求，同时也能保证角部传力千斤顶531的荷载能够始终加载在加强围檩220与角部加强围檩230的轴心上，传力更加合理、可靠。

请参考图8至图10，本发明实施例提供的混凝土支撑双向伺服体系500，所述围檩传力接头535为滑移接头，包括埋设在所述加强围檩220或者角部加强围檩230的端部的预埋端头板532，以及固定设置在所述预埋端头板532上的聚四氟乙烯板533，所述角部伺服千斤顶531支撑在所述聚四氟乙烯板533上。即滑移接头由预埋端头板532与聚四氟乙烯板533组成。图中示例了预埋端头板532设置在加强围檩220上的情形，滑移接头能够使角部传力千斤顶531相对加强围檩220或者角部加强围檩230发生滑移，避免因为刚性连接导致结构发生破坏，同时能够保证传力。其中聚四氟乙烯板533能够减小摩擦力，以在加强围檩220与角部加强围檩230产生错动时，角部伺服千斤顶531能够顺利地相对于聚四氟乙烯板533产生滑移，以使加强围檩220与角部加强围檩230之间保持传力的连续性。

请参考图11至图16，本发明实施例提供的混凝土支撑双向伺服体系500，所述加强围檩220靠近围护结构100的一侧沿其长度方向设置有注浆托盒540。以通过在注浆托盒540上注浆形成注浆体550，以填充缝隙，即通过注浆体550对加强围檩220与围护结构100之间产生的缝隙进行变形控制。

请参考图15至图17，本发明实施例提供的混凝土支撑双向伺服体系500，所述注浆托盒540包括设置在所述加强围檩220上的预埋盒542，以及伸缩设置在所述预埋盒542上的伸缩托板541，所述伸缩托板541固定设置在所述围护结构100上。其中伸缩托板541，可以为板状或者向上的槽体结构，以防止注浆料掉落造成材料的浪费。此时注浆托盒540可以设置于加强围檩200的底部或侧面上，伸缩托板541的一端与围护结构100焊接连接，另一端伸缩设置于预埋盒542内，伸缩托板541相对于预埋盒542可滑动，当第一向伺服千斤顶511、第二向伺服千斤顶521加载导致围护结构100与加强围檩220发生脱开而不接触后，伸缩托板541在围护结构100拉伸作用下伸出，在围护结构100与加强围檩220之间形成一个可以从上部注浆的开口空间。

请参考图18，本发明实施例提供的混凝土支撑双向伺服体系500，所述注浆托盒540包括设置在所述加强围檩220上的预埋盒542，所述预埋盒542内设置有压缩弹簧543，以及伸缩设置在所述预埋盒542上的伸缩托板541，所述伸缩托板541与所述压缩弹簧543连接，所述伸缩托板541的自由端与所述围护结构100相抵。当围护结构100与加强围檩220之间未发生脱开时，压缩弹簧543处于压缩状态；当围护结构100与加强围檩220之间脱开之后，压缩弹簧543将伸缩托板541弹出，从而在围护结构100与加强围檩220之间形成一个可以从上部注浆的开口空间。

请参考图11至图16，本发明还提供一种混凝土支撑双向伺服体系500，用于在围护结构100上施工首道支撑以下的各道支撑，包括：

步骤一，请参考图11至图12，从远离第一保护对象的一端、远离第二保护对象的一端开始进行土方开挖，即开挖土体800，施工支撑在围护结构100上的上道支撑，所述上道支撑为上述的混凝土支撑双向伺服体系500，施工上述的混凝土支撑双向伺服体系500中的注浆托盒540。

步骤二，请参考图12，待上道支撑达到强度标准之后，首先加载该上道支撑的混凝土支撑双向伺服体系500中角部伺服控制端530的角部伺服千斤顶531，然后加载混凝土支撑双向伺服体系500中第一向伺服控制端510的第一向伺服千斤顶511以及加载第二向伺服控制端520的第二向伺服千斤顶521。

步骤三，请参考图13，从远离第一保护对象的一端、远离第二保护对象的一端开始进行土方开挖，施工支撑在围护结构100上的下道支撑，所述下道支撑为上述实施例中不包括第一向伺服千斤顶511、第二向伺服千斤顶521和角部伺服千斤顶531的所述的混凝土支撑双向伺服体系500，施工上述的混凝土支撑双向伺服体系500中的注浆托盒540。其中上道支撑、下道支撑可以对应第二道支撑602和第三道支撑603。

步骤四，请参考图13至图14，待下道支撑的达到强度标准之后，对上道支撑中由于第一向伺服千斤顶511、第二向伺服千斤顶521加载在加强围檩220与围护结构100之间产生的缝隙通过上道支撑中的注浆托盒540进行注浆形成注浆体550，以填充缝隙。

步骤五，请参考图14，待注浆体550达到强度标准之后，将上道支撑的第一向伺服千斤顶511、第二向伺服千斤顶521和角部伺服千斤顶531轴力逐级卸载至零，并拆卸转移安装到下道支撑上。

本发明实施例提供的混凝土支撑双向伺服体系500及其施工方法，通过在加强围檩220与角部加强围檩230的连接处设置的角部伺服控制端530中的两个角部伺服千斤顶531进行加载，保证两个方向的加强围檩220与角部加强围檩230之间传力的连续性，将轴力向基坑角部集中，进而保证围护结构100角部与邻边伺服控制端的围护结构100变形协调，通过第一向伺服控制端510的各第一向伺服千斤顶511逐级加载以及通过第二向伺服控制端520的各第二向伺服千斤顶521逐级加载，以在基坑两个方向上都存在保护对象时，通过两个方向的伺服控制端上的伺服千斤顶加载满足基坑变形控制要求，从而使混凝土支撑300系统稳定地支撑在围护结构100上，从而保障了基坑施工的安全性，避免了围护结构100变形不协调而产生的开裂、渗水、漏水问题。

本发明实施例提供的混凝土支撑双向伺服体系500及其施工方法，通过角部伺服控制端530解决了传统混凝土支撑300单向伺服体系对基坑单一方向存在保护对象时采用将角部围檩与加强围檩220断开的方案沿用到基坑两个方向都存在保护对象时将角部加强围檩230其邻近的两个方向的加强围檩220断开后受到第一向伺服控制端510、第二向伺服控制端520的各自的伺服千斤顶加载的作用导致断开的角部加强围檩230与加强围檩220之间产生错位而致使加强围檩220与角部加强围檩230之间的传力不再连续，进而导致围护结构100发生变形不协调的问题，导致围护结构100开裂，危及基坑施工安全的问题。

本发明实施例提供的混凝土支撑双向伺服体系500的施工方法，通过在首道支撑以下的各道支撑上安装注浆托盒540，通过注浆托盒540对上道支撑中通过第一向伺服千斤顶511、第二向伺服千斤顶521加载后在加强围檩220与围护结构100之间产生的缝隙进行注浆形成注浆体550，使上道支撑与围护结构100形成有效支撑，保证了围护结构100与加强围檩220之间荷载的有效传递；然后将上道支撑中的第一向伺服千斤顶、第二向伺服千斤顶521卸载并转移安装到下道支撑上，则无需在首道支撑以下的各道支撑上均保持安装第一向伺服千斤顶、第二向伺服千斤顶521及保持与围护结构100之间的加载，从而降低了首道混凝土支撑300下方的各道支撑的成本，解决了首道支撑之下的各道支撑均保持安装伺服控制系统中的各方向的伺服千斤顶导致成本大幅提高的问题。即通过仅在最下方的一道支撑上保持安装第一向伺服千斤顶、第二向伺服千斤顶521，解决了首道混凝土支撑300下方的各道支撑均需保持安装第一向伺服千斤顶、第二向伺服千斤顶521时导致成本大幅增高的问题。也就是说，通过上道支撑及其注浆体50的填充对基坑的围护结构100的变形进行调控，通过将第一向伺服千斤顶、第二向伺服千斤顶521的转移使用，能够提高两个方向的伺服千斤顶的周转使用次数，减少了伺服千斤顶的使用数量，可以有效降低基坑施工成本。

本发明实施例提供的混凝土支撑双向伺服体系500的施工方法，注浆托盒540保证注浆料不会从下方或者侧面流出，保障了注浆安全以及避免了注浆料的浪费。

本发明实施例提供的混凝土支撑双向伺服体系500及其施工方法，能够对位于城市核心区域、周边环境复杂的基坑实现更加有效的变形主动调控，对于基坑平面上两个方向通过第一向伺服控制端510和第二向伺服控制端520的伺服千斤顶进行变形主动调控，同时解决了双向伺服控制系统角部传力不协调问题，相对于传统的混凝土支撑双向伺服体系500，具有适用范围更广、调控效果更好的优点。

请参考图1至图18，本发明实施例还提供一种基坑内混凝土支撑体系的总体施工方法，可以包括以下步骤：

步骤901，请参考图11，施工基坑的围护结构100，在围护结构100上施工冠梁110，施工首道支撑601支设在冠梁110上。其中首道支撑601仅包括混凝土支撑300，支撑在围护结构100上的冠梁110上。其中混凝土支撑300可以包括横向支撑310、纵向支撑320、角撑330和八字撑340。

步骤902，请参考图11并结合图1至图10，从远离地铁隧道等第一保护对象的一端、远离地面高架等第二保护对象的一端开始进行首层土方开挖，并相应分层分段施工支撑在围护结构100上的第二道支撑602。其中第二道支撑602包括混凝土支撑300和围檩200。先施工第二道支撑602的混凝土支撑300和围檩200中的常规围檩210，最后在第一保护对象一端、第二保护对象一端施工相邻两侧的加强围檩220及其之间的角度加强围檩230，使第二道支撑602支撑围护结构100上。其中第一保护对象与第二保护对象的所在端相交或者延长线相交。

步骤903，请参考图11和图17至图18，在加强围檩220支撑在围护结构100的一端沿其长度埋设注浆托盒540。

步骤904，请参考图4至图10，在加强围檩220与角度加强围檩230之间埋设围檩传力接头535。

步骤905，请参考图12并结合图1至图3，在两个方向的加强围檩220支撑在围护结构100上的一侧均匀设置的凹槽221内分别安装第一向伺服千斤顶511和第二向伺服千斤顶521，以使第一向伺服千斤顶511和第二向伺服千斤顶521分别支撑在相应侧的围护结构100上，以及在角部加强围檩230两端的安装槽231内安装角部伺服千斤顶531，以使角部伺服千斤顶531支撑在加强围檩220与角度加强围檩230之间的围檩传力接头535上，实现加强围檩220与角度加强围檩230的传力连续性。其中角部伺服千斤顶531也可以安装在加强围檩220的长度方向的端面设置的安装槽231内，此时角部加强围檩230不需要设置安装槽231。待混凝土支撑300及围檩200的强度达到要求标准之后，相应设备调试完成后，角部传力千斤顶531首先进行加载，保证加强围檩220与角部加强围檩230之间的传力连续，在角部传力千斤顶531加载稳定后，第一向伺服千斤顶511、第二向伺服千斤顶521按照设计要求进行逐级加载。角部伺服千斤顶531、第一向伺服千斤顶511、第二向伺服千斤顶521的加载轴力应当根据设计要求确定，并根据基坑监测情况进行适时调整。

步骤906，请参考图13至图14，重复步骤902至步骤905进行第二层土方开挖，并进行第三道支撑603的施工。其中第三道支撑603为不包括第一向伺服千斤顶511、第二向伺服千斤顶521和角部伺服千斤顶531的第二道支撑602。在第三道支撑603的强度达到要求标准之后，对第二道支撑602的加强围檩220与围护结构100之间因第一向伺服千斤顶511和第二向伺服千斤顶521加载在加强围檩220与围护结构100之间产生的缝隙通过注浆托盒540进行注浆形成注浆体550，以填充缝隙。待注浆料强度形成后，将第二道支撑502上的所有伺服千斤顶轴力逐级卸载至零，并拆卸、按照步骤三进行转移至第三道支撑603的加强围檩220和角部加强围檩230上安装注浆托盒540、围檩传力接头535、第一向伺服千斤顶511、第二向伺服千斤顶521和角部伺服千斤顶531，并加载第一向伺服千斤顶511、第二向伺服千斤顶521和角部伺服千斤顶531，以使第三道支撑603通过伺服千斤顶支撑在围护结构100上。其中注浆体550达到强度标准之后，围护结构100与加强围檩220间通过注浆体550形成有效连接，保证了围护结构100与加强围檩220之间荷载的有效传递，此时能够将各伺服千斤顶逐步卸载，转移至下一道支撑进行使用。

步骤907，根据步骤902至步骤906施工下一道支撑，直到所有支撑均施工完毕。

请参考图11至图14，为了保障各道支撑的安全，在下道支撑施工前，施工吊筋700，在施工下道支撑时，将吊筋700与该下道支撑连接。其中首道支撑601与第二道支撑602之间的吊筋700锚固在围护结构上，其余上道支撑与下道支撑之间的吊筋700锚固在各道支撑对应的加强围檩220之间。

本发明不限于上述具体实施方式，显然，上述所描述的实施例是本发明实施例的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本领域的技术人员可以对本发明进行其他层次的修改和变动。如此，若本发明的这些修改和变动属于本发明权利要求书的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变动在内。

Claims (10)

1.一种混凝土支撑双向伺服体系，其特征在于，包括：

混凝土支撑系统，包括混凝土支撑及其上的围檩，所述混凝土支撑通过所述围檩支撑在基坑的围护结构上，所述围檩包括靠近邻近两侧保护对象所在侧的两个加强围檩和支撑在非保护对象所在侧的围护结构上的常规围檩，两个所述加强围檩之间设置有角部加强围檩，所述常规围檩条之间以及常规围檩条与加强围檩之间设置有角部常规围檩；

伺服控制系统，包括位于邻近两侧保护对象一侧的所述加强围檩上成列分布的若干个第一向伺服千斤顶组成的第一向伺服控制端，位于邻近两侧保护对象另一侧的所述加强围檩上成行分布的若干个第二向伺服千斤顶组成的第二向伺服控制端，以及设置在所述角部加强围檩的两端与加强围檩的端部之间的两个角部伺服千斤顶组成的角部伺服控制端。

2.根据权利要求1所述的混凝土支撑双向伺服体系，其特征在于，位于邻近两侧保护对象一侧的所述加强围檩上成列分布有若干个凹槽，位于邻近两侧保护对象另一侧的所述加强围檩上成行分布有若干个凹槽；成列分布的每个所述凹槽对应安装一个所述第一向伺服千斤顶，成行分布的每个所述凹槽对应安装一个所述第二向伺服千斤顶。

3.根据权利要求1所述的混凝土支撑双向伺服体系，其特征在于，所述加强围檩与角部加强围檩连接处的加强围檩和角部加强围檩中的一个的端部设置有安装槽，所述角部伺服千斤顶安装在所述安装槽内并支撑在所述加强围檩与角部加强围檩连接处的加强围檩和角部加强围檩中的另一个的端部。

4.根据权利要求3所述的混凝土支撑双向伺服体系，其特征在于，所述加强围檩与角部加强围檩的连接处的加强围檩和角部加强围檩的另一个的端部设置有围檩传力接头，所述角部伺服千斤顶支撑在所述围檩传力接头上。

5.根据权利要求4所述的混凝土支撑双向伺服体系，其特征在于，所述围檩传力接头为铰接接头，所述铰接接头包括埋设在所述加强围檩或者角部加强围檩的端部的预埋端头板，以及固定设置在所述预埋端头板上的连接铰，所述角部伺服千斤顶支撑在所述连接铰上。

6.根据权利要求5所述的混凝土支撑双向伺服体系，其特征在于，连接铰包括两个相对的座板，垂直连接在每个所述座板上的铰接板，以及连接在两个所述铰接板上的铰接轴。

7.根据权利要求4所述的混凝土支撑双向伺服体系，其特征在于，所述围檩传力接头为滑移接头，所述滑移接头包括埋设在所述加强围檩或者角部加强围檩的端部的预埋端头板，以及固定设置在所述预埋端头板上的聚四氟乙烯板，所述角部伺服千斤顶支撑在所述聚四氟乙烯板上。

8.根据权利要求1所述的混凝土支撑双向伺服体系，其特征在于，所述加强围檩靠近围护结构的一侧沿其长度方向设置有注浆托盒。

9.根据权利要求8所述的混凝土支撑双向伺服体系，其特征在于，所述注浆托盒包括设置在所述加强围檩上的预埋盒，以及伸缩设置在所述预埋盒上的伸缩托板，所述伸缩托板固定设置在所述围护结构上；或者所述注浆托盒包括设置在所述加强围檩上的预埋盒，所述预埋盒内设置有压缩弹簧，以及伸缩设置在所述预埋盒上的伸缩托板，所述伸缩托板与所述压缩弹簧连接，所述伸缩托板的自由端与所述围护结构相抵。

10.一种混凝土支撑双向伺服体系的施工方法，其特征在于，用于在围护结构上施工首道支撑以下的各道支撑，包括：

步骤一，从远离第一保护对象的一端、远离第二保护对象的一端开始进行土方开挖，施工支撑在围护结构上的上道支撑，所述上道支撑为权利要求1-7中任一项所述的混凝土支撑双向伺服体系，施工权利要求8-9中任一项所述的混凝土支撑双向伺服体系中的注浆托盒；

步骤二，待上道支撑达到强度标准之后，首先加载混凝土支撑双向伺服体系中角部伺服控制端的角部伺服千斤顶，然后加载混凝土支撑双向伺服体系中第一向伺服控制端的第一向伺服千斤顶以及加载第二向伺服控制端的第二向伺服千斤顶；

步骤三，从远离第一保护对象的一端、远离第二保护对象的一端开始进行土方开挖，施工支撑在围护结构上的下道支撑，所述下道支撑为不包括第一向千斤顶、第二向千斤顶和角部伺服千斤顶的权利要求1-7中任一项所述的混凝土支撑双向伺服体系，施工权利要求8-9中任一项所述的混凝土支撑双向伺服体系中的注浆托盒；

步骤四，待下道支撑的达到强度标准之后，对上道支撑中由于第一向伺服千斤顶、第二向伺服千斤顶加载在加强围檩与围护结构之间产生的缝隙通过上道支撑中的注浆托盒进行注浆形成注浆体，以填充缝隙；

步骤五，待注浆体达到强度标准之后，将上道支撑的第一向千斤顶、第二向千斤顶和角部伺服千斤顶轴力逐级卸载至零，并拆卸转移安装到下道支撑上。

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