CN117090218A - 深基坑临时支撑拆除方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种深基坑临时支撑拆除方法及装置，S1、在施工时，以临时格构柱作为临时支撑的立柱结构；S2、在浇筑临时支撑时，预埋沿水平宽度方向的管，形成预埋孔；S3、在切割临时支撑时，从预埋孔穿入绳锯进行切割；S4、将切割出的混凝土块破碎后运出基坑；S5、拆除临时格构柱；通过以上步骤拆除深基坑内的临时支撑。切割出的混凝土块采用破碎装置以共振的方式进行破碎；连接位置的临时支撑采用便携式破碎装置主要以共振的方式进行拆除。以绳锯将临时支撑整块拆除的方案，提高了施工效率、降低施工难度。设置的预埋孔结构，便于绳锯穿入，大幅减少施工难度。

Description

深基坑临时支撑拆除方法及装置

技术领域

本发明涉及大型地下工程施工技术领域，特别是一种深基坑临时支撑拆除方法及装置。

背景技术

某大型地下工程的单个独立基坑的开完量，超过20万方土方量，单个基坑长达420m，宽度约为14.9~17.3m，基坑挖深约30~50m。在施工过程中，施工了水平的临时支撑结构，立柱采用格构梁，在后期永久支撑施工完毕后，需要拆除临时支撑结构，由于大型地下工程，尤其是靠近市区的商务地下工程，例如交通、购物综合性商场的工况下，施工环境狭窄，大型施工装备难以进入，施工难度高，安全隐患大。永久支撑与临时支撑互相交错，互相干涉，进一步增大了拆除难度。现有技术采用的方式是换撑的施工方案，例如CN105756067A记载了一种深基坑内水平临时支撑换撑的方法。但是该施工方法特别繁琐，进一步降低了施工效率。由于运输通道通常设置在坑底，因此在拆除过程中，需要从下往上拆除，当基坑深度过深，导致后续上方的水平临时支撑拆除难度增大，安全风险增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种深基坑临时支撑拆除方法及装置，能够快速和安全的拆除临时支撑的结构，而且无需搭建满堂红支架，提高施工效率。

为解决上述的技术问题，本发明的技术方案是：一种深基坑临时支撑拆除包括以下步骤：

S1、在施工时，以临时格构柱作为临时支撑的立柱结构；

S2、在浇筑临时支撑时，预埋沿水平宽度方向的管，形成预埋孔；

S3、在切割临时支撑时，从预埋孔穿入绳锯进行切割；

S4、将切割出的混凝土块破碎后运出基坑；

S5、拆除临时格构柱；

通过以上步骤拆除深基坑内的临时支撑。

优选的方案中，拆除时，从上层向下层进行拆除，拆除过程中，对临时支撑以临时支架进行支护，避免对面板造成冲击。

优选的方案中，切割出的混凝土块采用破碎装置以共振的方式进行破碎；

连接位置的临时支撑采用便携式破碎装置主要以共振的方式进行拆除。

优选的方案中，将临时支撑设置为特定的固有频率，临时支撑的固有频率与永久支撑的固有频率相差至少3Hz以上。

优选的方案中，还包括检测临时支撑固有频率的步骤。

优选的方案中，临时支撑的混凝土组分为以重量份记的水泥500~600份，水160~180份，砂600~650份，石子850~950份，粉煤灰140~160份，硅灰5~10份，聚羧酸高效减水剂2~5份，磷石膏5~10份，EEA塑性膨胀剂0.01~0.1份。

优选的方案中，水泥按重量比的组分中，硅酸盐水泥为95~98%，其余为铝酸盐水泥。

优选的方案中，石子为粒径小于5mm的石子。

优选的方案中，破碎装置包括一根冲击梁，冲击梁的通体无凹槽和通孔，在冲击梁靠近中间位置的底部设有限位块，冲击梁支承在支承头上，支承头被限位块限制前后位置；

支承头固设在车体，在车体与冲击梁之间还设有柔性垫，冲击梁的一端设有液压振动马达，另一端设有冲击锤；

在冲击锤上还设有外加附重。

优选的方案中，冲击梁穿过冲击锤上的孔，在孔内设有楔块，将冲击梁与冲击锤之间楔紧；

在车体与冲击梁之间设有支撑缸。

本发明提供了一种深基坑临时支撑拆除方法及装置，与现有技术相比，具有以下的有益效果：

1、以绳锯将临时支撑整块拆除的方案，提高了施工效率、降低施工难度。设置的预埋孔结构，便于绳锯穿入，大幅减少施工难度。

2、临时支撑采用了现场破碎后再运输的方案，便于在狭小的地下空间实现运输，能够实现从上到下的拆除，节省布置满堂红支架的时间和成本。

3、采用共振的方式对临时支撑的混凝土块进行破碎，提高了破碎效率。而通过对混凝土组分进行调整，使临时支撑的混凝土块的固有频率与永久支撑混凝土的固有频率不同，避免在拆除过程中对永久支撑的混凝土造成损伤。

4、设置的临时支撑的混凝土组分，利用磷石膏水化时间长的特点，使临时支撑内的组分因为持续水化膨胀积累内应力，以便于传递振动，调节混凝土的弹性模量，进一步提高破碎效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：（待修改）

图1为本发明的基坑结构立面示意图。

图2为本发明的流程图。

图3为本发明中破碎装置的结构示意图。

图4为本发明的便携式破碎装置的结构示意图。

图中： 永久支撑1，基坑2，绳锯装置3，面板4，预埋孔5，临时支撑6，临时格构柱7，破碎装置8，冲击锤81，楔块82，冲击梁83，支撑缸84，限位块85，支承头86，液压泵站87，车体88，液压振动马达89，便携式破碎装置9，外加附重10，柔性垫11。

具体实施方式

如图1、2中，一种深基坑临时支撑拆除包括以下步骤：

S1、在施工时，以临时格构柱7作为临时支撑6的立柱结构；

S2、在浇筑临时支撑6时，预埋沿水平宽度方向的管，形成预埋孔5；优选的，预埋PCV管形成预埋孔5，预埋孔5位于水平布置的临时支撑6的顶部位置。

S3、在切割临时支撑6时，从预埋孔5穿入绳锯进行切割；

优选的，对于某些不适合布置绳锯装置3的位置，采用便携式破碎装置9，以共振的方式进行破碎拆除。

S4、将切割出的混凝土块破碎后运出基坑；

S5、拆除临时格构柱7；

通过以上步骤拆除深基坑内的临时支撑。

优选的方案中，拆除时，从上层向下层进行拆除，拆除过程中，对临时支撑6以临时支架进行支护，部分可通行位置辅助小型挖机支撑，避免对面板4造成冲击。

优选的方案如图3中，切割出的混凝土块采用破碎装置8以共振的方式进行破碎；

连接位置的临时支撑6采用便携式破碎装置9主要共振的方式进行拆除，当便携式破碎装置9采用铲型或锥形工具头时，还包括冲击破碎的方式。通过以上步骤，实现了临时支撑6安全高效的拆除。如图4中，便携式破碎装置9采用可调频率的振动杆作为主要工作机构，由液压或电力驱动振动杆以可调的频率进行振动，将振动传递给临时支撑6。优选的便携式破碎装置9的振动杆头部工具采用可更换的结构，有铲型、锥形、圆形和矩形多种头部工具进行切换。

优选的方案中，将临时支撑6设置为特定的固有频率，临时支撑6的固有频率与永久支撑1的固有频率相差至少3Hz以上。本例中，优选的临时支撑6设置为35Hz ~42Hz，初步分析固有频率的变化与组分调节带来的弹性模量变化相关，而永久支撑1的固有频率在45Hz~52Hz。由此结构，避免共振破坏永久支撑1的混凝土。

优选的方案中，还包括检测临时支撑6固有频率的步骤。优选的，采用振动传感器对临时支撑6的固有频率进行检测。通过橡胶锤敲击临时支撑6进行激振，采用贴附在混凝土表面的振动传感器对振动数据进行采集，以傅里叶变换方式将各阶波形展开，即可得出临时支撑6的各阶固有频率。

优选的方案中，临时支撑6的混凝土组分为以重量份记的水泥500~600份，水160~180份，砂600~650份，石子850~950份，粉煤灰140~160份，硅灰5~10份，聚羧酸高效减水剂2~5份，磷石膏5~10份，EEA塑性膨胀剂0.01~0.1份。

优选的，混凝土组分为水泥550份，水170份，砂650份，石子900份，粉煤灰150份，硅灰7份，聚羧酸高效减水剂4份，磷石膏10份，EEA塑性膨胀剂0.05份。混凝土采用低水灰比的配比，以确保后续临时支撑6的强度，但是由于磷石膏的水化时间较长，整个过程需要1-3年，与维持临时支撑6的时间大致相同，后续持续水化的磷石膏也会持续膨胀，使临时支撑6更容易被以共振的方式破碎。

优选的方案中，水泥按重量比的组分中，硅酸盐水泥为95~98%，其余为铝酸盐水泥。由此方案，使在1-3年的时间过程中，磷石膏的硫酸根离子与氧化铝发生水化反应生成钙矾石，并产生膨胀，使临时支撑6内积累内应力，弹性模量发生变化，更利于传递振动，也更容易被共振破碎。

优选的方案中，石子为粒径小于5mm的石子。由此方案，使临时支撑6的材质更为均匀。也使共振频率保持一致。

优选的方案如图3中，破碎装置8包括一根冲击梁83，冲击梁83的通体无凹槽和通孔，在冲击梁83靠近中间位置的底部设有限位块85，冲击梁83支承在支承头86上，支承头86被限位块85限制前后位置；

支承头86固设在车体88的顶部，在车体88的顶部与冲击梁83之间还设有柔性垫11，冲击梁83的一端设有液压振动马达89，另一端设有冲击锤81；

在冲击锤81上还设有外加附重10。由此结构，将冲击锤81放置在需要破碎的临时支撑6的表面。启动液压振动马达89以临时支撑6的固有频率进行振动，临时支撑6很快破碎，以小型挖机或小型运输车结合垂直挖土装备将破碎的混凝土块运出基坑2。工作过程中，需要确保冲击锤81与临时支撑6充分接触，否则冲击梁83很容易受损。

优选的方案如图3中，冲击梁83穿过冲击锤81上的孔，在孔内设有楔块82，将冲击梁83与冲击锤81之间楔紧；由此结构，使冲击锤81与冲击梁83之间连接可靠。

在车体88与冲击梁83之间设有支撑缸84。由此结构，便于调节冲击梁83的俯仰角。优选的方案中支撑缸84采用松耦合连接，即支撑缸84与车体88和冲击梁83连接的位置的间隙大于冲击梁83在该位置的振幅，由此结构，以避免损坏支撑缸84。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种深基坑临时支撑拆除方法，其特征是包括以下步骤：

S1、在施工时，以临时格构柱（7）作为临时支撑（6）的立柱结构；

S2、在浇筑临时支撑（6）时，预埋沿水平宽度方向的管，形成预埋孔（5）；

S3、在切割临时支撑（6）时，从预埋孔（5）穿入绳锯进行切割；

S4、将切割出的混凝土块破碎后运出基坑；

S5、拆除临时格构柱（7）；

通过以上步骤拆除深基坑内的临时支撑。

2.根据权利要求1所述的一种深基坑临时支撑拆除方法，其特征是：拆除时，从上层向下层进行拆除，拆除过程中，对临时支撑（6）以临时支架进行支护，避免对面板（4）造成冲击。

3.根据权利要求1所述的一种深基坑临时支撑拆除方法，其特征是：切割出的混凝土块采用破碎装置以共振的方式进行破碎；

连接位置的临时支撑（6）采用便携式破碎装置（9）主要以共振的方式进行拆除。

4.根据权利要求3所述的一种深基坑临时支撑拆除方法，其特征是：将临时支撑（6）设置为特定的固有频率，临时支撑（6）的固有频率与永久支撑（1）的固有频率相差至少3Hz以上。

5.根据权利要求4所述的一种深基坑临时支撑拆除方法，其特征是：还包括检测临时支撑（6）固有频率的步骤。

6.根据权利要求4所述的一种深基坑临时支撑拆除方法，其特征是：临时支撑（6）的混凝土组分为重量份记的水泥500~600份，水160~180份，砂600~650份，石子850~950份，粉煤灰140~160份，硅灰5~10份，聚羧酸高效减水剂2~5份，磷石膏5~10份，EEA塑性膨胀剂0.01~0.1份。

7.根据权利要求6所述的一种深基坑临时支撑拆除方法，其特征是：水泥按重量比的组分中，硅酸盐水泥为95~98%，其余为铝酸盐水泥。

8.根据权利要求6所述的一种深基坑临时支撑拆除方法，其特征是：石子为粒径小于5mm的石子。

9.根据权利要求3所述的一种深基坑临时支撑拆除方法，其特征是：破碎装置（8）包括一根冲击梁（83），冲击梁（83）的通体无凹槽和通孔，在冲击梁（83）靠近中间位置的底部设有限位块（85），冲击梁（83）支承在支承头（86）上，支承头（86）被限位块（85）限制前后位置；

支承头（86）固设在车体（88）上，在车体（88）与冲击梁（83）之间还设有柔性垫（11），冲击梁（83）的一端设有液压振动马达（89），另一端设有冲击锤（81）；

在冲击锤（81）上还设有外加附重（10）。

10.根据权利要求9所述的一种深基坑临时支撑拆除方法，其特征是：冲击梁（83）穿过冲击锤（81）上的孔，在孔内设有楔块（82），将冲击梁（83）与冲击锤（81）之间楔紧；

在车体（88）与冲击梁（83）之间设有支撑缸（84）。