CN211547738U - 一种用于地铁车站轻质高强装配式基坑支护体系 - Google Patents

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李文深
高树东
李东
曾祥会
张太权
王存停
和杉剑
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Abstract

本实用新型涉及一种用于地铁车站轻质高强装配式基坑支护体系,由多个预制钢管混凝土标准件组成,不同的标准件再通过正面弯螺栓接头和侧面弯螺栓接头组装构成标准块,由多个标准块再通过短直螺栓接头和长直螺栓接头组成单面基坑支护结构,通过钢管横撑和斜撑将单面基坑支护结构组合起来形成基坑支护体系;每个预制钢管混凝土标准件由外包钢管和内部混凝土组成,预制构件均为标准件,标准件几何尺寸模块化,分别为横向标准件A、横向标准件B、横向标准件C、横向标准件D、纵向标准件A、纵向标准件B;根据在整体基坑支护体系中所处的位置,标准块被分为边界标准块、中间标准块和角标准块。本实用新型具有强度高,易于施工的优点。

Description

一种用于地铁车站轻质高强装配式基坑支护体系
技术领域
本实用新型涉及地铁车站基坑支护技术领域,具体来说涉及一种可拆卸轻质装配式基坑支护体系。
背景技术
保证地下空间在地下结构施工期间的安全稳定所需的挡土结构及地下水控制、环境保护等措施称为基坑工程。基坑支护的目的在于保护地下结构施工的顺利进行以及基坑周边环境的安全,可分为临时性支护和永久性支护,一般工程采用的多为临时性支护,即在基坑开挖阶段对基坑采取支护手段,在基坑工程结束后,撤去支护结构。传统的基坑支护方法包括放坡、排桩、土钉墙、地下连续墙、水泥土墙、锚杆等方式。放坡是当挖方超过一定深度时,按照一定的坡度放出足够的边坡,适用于浅基坑工程。该方法具有安全可靠、经济合理、施工方便的优点,但是对于场地要求高,要求场地空旷且地基土质比较好;排桩支护是采用某种桩型,队列式布置组成的基坑支护结构,就材质而言,包括人工挖孔桩、钻孔灌注桩、预制钢筋混凝土板桩等形式,但相对而言,成本较高,利用率低且安装拆卸繁琐;地下连续墙是在地下分段开挖狭长的深槽,在槽内放入钢筋笼,再浇筑混凝土,形成钢筋混凝土墙段,最后将这些墙段连成一道连续的地下墙壁。在地下连续墙的设计过程中,一方面,设计者出于安全方面考虑,使地下连续墙的配筋率偏高,造成了严重的经济浪费;另一方面,业主要求深基坑支护结构的设计经济合理,往往在设计过程中造成一些不利因素的忽略,导致基坑事故的发生。为了避免事故,在施工过程中要对地下连续墙的钢筋应力、应变进行跟踪监测,但该方法将耗费大量的资金。
上述几种基坑支护技术,均存在一项乃至多项缺陷,对于灵活性高,选址多变的地铁车站基坑工程。缺乏一种经济、安全、可重复利用的新型基坑支护体系,但目前这一行业困境尚未得到很好地解决。
实用新型内容
本实用新型提供一种可以在地铁车站施工现场可拆卸快速装配式基坑支护体系。为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
一种用于地铁车站轻质高强装配式基坑支护体系,所述的基坑支护体系由多个预制钢管混凝土标准件组成,不同的标准件再通过正面弯螺栓接头和侧面弯螺栓接头组装构成标准块,由多个标准块再通过短直螺栓接头和长直螺栓接头组成单面基坑支护结构,通过钢管横撑和斜撑将单面基坑支护结构组合起来形成基坑支护体系;
每个预制钢管混凝土标准件由外包钢管和内部混凝土组成,在工厂或施工现场进行预制,预制构件均为标准件,标准件几何尺寸模块化,分别为横向标准件A、横向标准件B、横向标准件C、横向标准件D、纵向标准件A、纵向标准件B;
根据在整体基坑支护体系中所处的位置,标准块被分为边界标准块、中间标准块和角标准块。
与已有技术相比,本实用新型的有益效果体现在:
1.本实用新型现场施工可操作性好;
2.构件连接质量可靠;
3.构件轻质易安装,拆卸简易;
4.预制钢管混凝土构件能有效节约工程材料,大幅降低预制构件重量,同时不影响构件刚度,相比传统基坑支护结构更易保证结构的整体性和施工质量,保证抗变形能力,降低基坑支护成本,工程实施效果良好。
附图说明
图1为本实用新型装配式基坑支护结构横向标准件A的俯视图和左视图;
图2为本实用新型装配式基坑支护结构横向标准件A示意图;
图3为本实用新型装配式基坑支护结构横向标准件B示意图;
图4为本实用新型装配式基坑支护结构横向标准件C示意图;
图5为本实用新型装配式基坑支护结构纵向标准件D示意图;
图6为本实用新型装配式基坑支护结构纵向标准件A三视图;
图7为本实用新型装配式基坑支护结构纵向标准件A示意图;
图8为本实用新型装配式基坑支护结构纵向标准件B示意图;
图9为本实用新型可拆卸快速装配式基坑支护结构螺栓示意图;
图10为本实用新型装配式基坑支护结构中间标准块示意图;
图11为本实用新型装配式基坑支护结构边界标准块A示意图;
图12为本实用新型装配式基坑支护结构边界标准块B示意图;
图13为本实用新型装配式基坑支护结构角标准块示意图;
图14为本实用新型装配式单面基坑支护结构安装三视图;
图15为本实用新型装配式单面基坑支护结构安装示意图;
图16为本实用新型小型装配式基坑支护体系上视图;
图17为本实用新型小型装配式基坑支护体系安装示意图;
图18为本实用新型大型装配式基坑支护体系上视图;
图19为本实用新型大型装配式基坑支护体系安装示意图;
图中:
1-横向标准件A、2横向标准件B、3-横向标准件C、4-横向标准件D、5-纵向标准件A、6-纵向标准件B、7-矩形钢管、8-混凝土块、9-短直螺栓手孔、10-短直螺栓孔、11-正面弯螺栓手孔、12-正面弯螺栓孔、13-长直螺栓孔、14-侧面弯螺栓手孔、15-侧面弯螺栓孔、16-短直螺栓、17-长直螺栓、18-弯螺栓、19-六角螺帽A、20-六角螺帽B、21-六角螺母A、22- 六角螺母B、23-中间标准块、24-边界标准块A、25-边界标准块B、26-角标准块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
现结合上述各附图例,进一步阐述本实用新型。
如图1~图8所示,为实现运输和安装过程的简单化,需保证预制单个标准件尺寸较小,为保证基坑支护质量的同时,减少标准件的个数,需保证标准块的覆盖面积较大。基于此,提出了六种标准件设计,其中横向标准件四种,纵向标准件二种。
如图1-2所示,横向标准件A(1)由外包矩形钢管7和内部填充混凝土8组成,为改善边角处应力集中的现象,在矩形截面四个角处设置圆形导角。横向标准件A在整体基坑支护结构中处于中间位置,需要连接水平和竖直方向的其他标准件。在设计上,通过短直螺栓16在水平方向连接其他标准块的横向标准件,通过长直螺栓17在竖直方向连接其他标准块的横向标准件,通过弯螺栓18在竖直方向连接本标准块的纵向标准件。因此,需要在预制施工混凝土浇筑前,需要预埋铸铁手孔和螺栓孔管道,形成短直螺栓手孔9、螺孔10,弯螺栓手孔11、螺孔12,以及长直螺栓螺孔13。
如图3所示,横向标准件B(2)在组成和尺寸上均与横向标准件A一致,在水平方向上位于边界处,设置侧面弯螺栓手孔14和螺孔15,利用侧面弯螺栓提高横向标准件与纵向标准件连接的整体性;如图4所示,横向标准件C在竖直方向上位于边界处,因此不需要在标准件顶部设置长直螺栓17连接竖直方向标准件;如图5所示,横向标准件D在竖直方向上位于边界处,在水平方向上也位于边界处,因此不需要设置长直螺栓17和短直螺栓16,设置侧面弯螺栓手孔和螺孔,利用侧面弯螺栓提高横向标准件与纵向标准件的整体性。
如图6-7所示,纵向标准件A(5)在整体基坑支护结构中处于中间位置,通过长直螺栓17在水平方向连接其他标准块纵向标准件,通过弯螺栓18在竖直方向连接本标准块的横向标准件。因此,需要在预制施工混凝土浇筑前,需要预埋铸铁手孔和螺栓孔管道,形成弯螺栓手孔11、螺孔12,以及长直螺栓螺孔13。如图8所示,纵向标准件B(6)在整体基坑支护结构中处于边界位置,过长直螺栓17在水平方向连接其他标准块纵向标准件,通过弯螺栓18在竖直方向连接本标准块的横向标准件。因此,需要在预制施工混凝土浇筑前,需要预埋铸铁手孔和螺栓孔管道,形成弯螺栓手孔11、螺孔12,以及长直螺栓螺孔13。
如图9所示,本实用新型装置提供了3种螺栓设计,分别为短直螺栓16、长直螺栓17、弯螺栓18。短直螺栓16用于在水平方向连接横向标准件,设置六角螺帽A(19)和六角螺母A(21);长直螺栓17用于在水平方向连接纵向标准件,在竖直方向连接横向标准件,设置六角螺帽B(20)和六角螺母B(22);弯螺栓18用于连接横向标准件与纵向标准件。
如图10所示,基坑支护结构中间标准块23由横向标准件A和纵向标准件A组成;如图11所示,基坑支护结构边界标准块A(24)由横向标准件B、纵向标准件A和纵向标准件B组成;如图12所示,基坑支护结构边界标准块B(25)由横向标准件A、横向标准件 D和纵向标准件A组成;如图13所示,基坑支护结构角标准块(26)由横向标准件A、横向标准件C、纵向标准件A和纵向标准件B组成。
如图14-15所示,本单面基坑支护结构由四种标准块、六种标准件构成,中间标准块 23位于整个支护结构的中部,连接四个方向的其他标准块;边界标准块A(24)位于整个支护结构的水平方向边界处,连接三个方向的其他标准块,与基坑侧壁直接接触;边界标准块B(25)位于整个支护结构顶部,连接三个方向的标准块;角标准块26位于整个支护结构四个角处,共有四块,连接两个方向的标准块。
如图16-17所示,当基坑尺寸较小时,通过钢管斜撑将单面基坑支护结构连接形成整体支护体系。具体来说,钢管撑体系由斜撑和横撑组成,为了便于安装和拆卸,四面单面基坑支护结构接触部位不设置连接,对于小型支护体系,不设置横向支撑,通过法兰盘和螺栓,利用两道斜撑连接相接触的两面支护结构,对于多层分布的支护结构,在每层支护结构连接处设置斜撑,故三层基坑设置两层斜撑,以此类推。如图18-19所示,当基坑尺寸较大时,还需要布置横向钢管支撑,支撑布置方式和斜撑相同,均采用螺栓和法兰盘与支护结构相连,对于多层分布的支护结构,在每层支护结构连接处设置横撑,连接不直接接触的支护结构,形成整体的支护体系。

Claims (1)

1.一种用于地铁车站轻质高强装配式基坑支护体系,所述的基坑支护体系由多个预制钢管混凝土标准件组成,其特征在于,不同的标准件再通过正面弯螺栓接头和侧面弯螺栓接头组装构成标准块,由多个标准块再通过短直螺栓接头和长直螺栓接头组成单面基坑支护结构,通过钢管横撑和斜撑将单面基坑支护结构组合起来形成基坑支护体系;
每个预制钢管混凝土标准件由外包钢管和内部混凝土组成,在工厂或施工现场进行预制,预制构件均为标准件,标准件几何尺寸模块化,分别为横向标准件A、横向标准件B、横向标准件C、横向标准件D、纵向标准件A、纵向标准件B;
根据在整体基坑支护体系中所处的位置,标准块被分为边界标准块、中间标准块和角标准块。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115217117A (zh) * 2022-07-29 2022-10-21 汕尾市广投建设工程有限公司 一种基坑支护结构及其施工方法

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