CN218643378U - 结构式支护型式 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种结构式支护型式，结构式支护型式是由竖向受力构件、纵向和横向连接构件及其他附加构件共同组成的框架、刚架、桁架或组合结构。该结构作为整体形成基坑或边坡支护体系。结构式支护型式充分利用了红线内侧地下结构外边线外侧的可利用空间，是一种可不占用红线外空间、不在基坑外实施锚杆及不在基坑内设置支撑即可形成的基坑支护体系。本申请逐层挖除支护结构宽度范围内土方，支护结构逐层施工，按结构施工的方法自上而下形成完整支护结构。本申请整体刚度大，受力明确，施工质量可靠，施工速度快，大幅提高了支挡式支护结构的应用范围和深度，有效节约工程造价，大幅缩短基坑支护、土方开挖及地下结构的施工工期。

Description

结构式支护型式

技术领域

本申请涉及岩土工程基坑、边坡支护的设计及施工的领域，尤其是涉及一种结构式支护型式。

背景技术

基坑支护，是为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支挡、加固与保护措施。

目前，常用的支护形式为桩锚支护，然而在实际的基坑支护工程中，经常存在某些限制条件，造成无法施工桩锚支护，例如：

1、基坑相邻部位已有或者待建的地下结构、障碍物等；

2、拟设置锚杆的土层为砂卵石层，锚杆无法实施或者实施难度大、风险大；

3、地方法律、法规规定，支护结构不得超出用地红线，造成锚杆无法实施。

在以上三种工况下，基坑支护只能采用内支撑的支护形式，然而内支撑支护结构构件多、体量大、工序复杂、占用大量地下结构空间，施工难度大，成本高，周期长；并且采用内支撑的支护形式，后期随着建筑的施工需要换撑、拆撑等工序，进一步的增加了施工成本以及施工周期。为此，在因场地或政策受限不能采用传统锚拉式支护型式的前提下，采用本发明的新型结构式支护型式，充分利用建筑地块用地空间，尽量避免采用支撑式支挡结构，不设置或少设置支撑，不设置锚杆，即可形成安全可靠的基坑支护体系，具有极高的应用价值和经济价值。

实用新型内容

为了改善基坑支护工程中，因为外部限制条件无法施工桩锚支护，而采用内支撑费用高、施工周期长的技术问题，本申请提供一种结构式支护型式。

本申请提供的一种结构式支护型式，采用如下的技术方案：

结构式支护型式，设置在地下结构外边线外侧到建筑红线内侧的可利用空间，在竖向受力构件实施完毕后，采用逐层挖除结构式支护结构宽度范围内土方、支护结构逐层向下施工的方式，按结构施工的方法自上而下形成完整支护结构；结构式支护型式包括外侧竖向受力构件、内侧第一跨竖向受力构件、外侧顶部纵向连接构件、内侧第一跨顶部纵向连接构件、内侧第一跨各层连接构件以及内外侧横向连接构件；

所述外侧竖向受力构件沿地下结构外边线外侧布置，各外侧竖向受力构件中心点连线平行于基坑外边线；

所述内侧第一跨竖向受力构件在地下结构外边线外侧和外侧竖向受力构件之间布置，各内侧第一跨竖向受力构件中心点连线与外侧竖向受力构件的构件中心点连线平行；

所述外侧顶部纵向连接构件设置在外侧竖向受力构件的顶部，使外侧竖向受力构件顶部形成一道刚性连接；

所述内侧第一跨顶部纵向连接构件设置在内侧第一跨竖向受力构件的顶部，使内侧第一跨竖向受力构件顶部形成一道刚性连接；

所述内侧第一跨各层纵向连接构件设置在内侧第一跨竖向受力构件之间、内侧或外侧，且沿着内侧第一跨竖向受力构件的长度方向设置一道或多道，使内侧第一跨竖向受力构件形成一道或多道刚性连接或铰接；

所述内侧第一跨竖向受力构件、内侧第一跨顶部纵向连接构件、内侧第一跨各层纵向连接构件任一种构件和外侧竖向受力构件、外侧顶部纵向连接构件任一种构件通过内外侧横向连接构件连接。

通过采用上述技术方案，结构式支护型式，是由竖向受力构件、纵向连接构件、横向连接构件共同组成的框架、刚架、桁架或框架、刚架、桁架与局部的其他结构型式共同形成的组合结构。该结构作为一个整体形成基坑或边坡支护体系。结构式支护型式充分利用了红线内侧、地下结构外边线外侧的可利用空间，是一种可不占用红线外空间、不在基坑外侧实施锚杆（锚索）及不设置基坑内部支撑即可形成的基坑支护体系。

结构式支护型式可与锚杆（锚索）、内支撑、土钉墙、挡土墙、放坡、地锚等联合应用，必要时结构式支护型式可向基坑内方向延伸一跨或多跨。由于本发明的结构式支护型式整体刚度很大，受力清晰明确，施工质量可靠，施工速度快，大幅提高了支挡式支护结构的应用范围和应用深度，使目前很多不能采用锚拉式支护而只能采用内支撑支护的基坑也可采用本发明的结构式支护型式。采用结构式支护型式在增大应用范围的同时可有效节约工程造价，大幅缩短基坑支护、土方开挖及地下结构的施工工期。

可选的，还包括附加构件，所述附加构件包括外侧各层纵向连接构件、内外侧斜向连接构件、外侧顶部支护结构、外侧竖向受力构件间隙护面、内侧第一跨竖向受力构件间隙护面、内侧第二跨竖向受力构件、内侧第二跨顶部纵向连接构件、内侧第二跨各层纵向连接构件、第一跨与第二跨横向连接构件或者第一跨与第二跨斜向连接构件中的一种或者多种组合；

所述外侧各层纵向连接构件设置在外侧竖向受力构件之间或内侧且沿着外侧各层纵向连接构件长度方向设置一道或多道，使外侧竖向受力构件形成一道或多道刚性连接或铰接；

所述内侧第一跨竖向受力构件、内侧第一跨顶部纵向连接构件、内侧第一跨各层纵向连接构件任一种构件和外侧竖向受力构件、外侧顶部纵向连接构件、外侧各层纵向连接构件任一种构件通过内外侧斜向连接构件连接；

所述外侧顶部支护结构设置在外侧竖向受力构件或内侧第一跨竖向受力构件或外侧顶部纵向连接构件或内侧第一跨顶部纵向连接构件之上；

所述外侧竖向受力构件间隙护面在外侧竖向受力构件之间设置；

所述内侧第一跨竖向受力构件间隙护面在内侧第一跨竖向受力构件之间设置；

所述内侧第二跨竖向受力构件设置在内侧第一跨竖向受力构件的内侧并位于地下结构外部或地下结构内部，且内侧第二跨竖向受力构件中心点连线与内侧第一跨竖向受力构件的构件中心点连线平行；

所述内侧第二跨顶部纵向连接构件设置在内侧第二跨竖向受力构件的顶部，使内侧第二跨竖向受力构件顶部形成一道刚性连接；

所述内侧第二跨各层纵向连接构件设置在内侧第二跨竖向受力构件之间、内侧或外侧且沿着内侧第二跨竖向受力构件的长度方向设置一道或多道，使内侧第二跨竖向受力构件形成一道或多道刚性连接或铰接；

所述内侧第二跨竖向受力构件、内侧第二跨顶部纵向连接构件、内侧第二跨各层纵向连接构件任一种构件和内侧第一跨竖向受力构件、内侧第一跨顶部纵向连接构件、内侧第一跨各层纵向连接构件任一种构件通过第一跨与第二跨横向连接构件连接；

所述内侧第二跨竖向受力构件、内侧第二跨顶部纵向连接构件、内侧第二跨各层纵向连接构件任一种构件和内侧第一跨竖向受力构件、内侧第一跨顶部纵向连接构件、内侧第一跨各层纵向连接构件任一种构件通过第一跨与第二跨斜向连接构件连接。

可选的，所述外侧竖向受力构件、内侧第一跨竖向受力构件、外侧顶部纵向连接构件、内侧第一跨顶部纵向连接构件、内侧第一跨各层纵向连接构件、内外侧横向连接构件联合组成框架、刚架、桁架结构。

可选的，所述外侧竖向受力构件、内侧第一跨竖向受力构件、外侧顶部纵向连接构件、内侧第一跨顶部纵向连接构件、内侧第一跨各层纵向连接构件、内外侧横向连接构件组成的框架、刚架结构与局部的钢筋混凝土结构、混凝土结构、砖混结构、砌体结构共同形成组合结构，该结构作为一个整体形成基坑或边坡支护体系。

可选的，所述外侧竖向受力构件、内侧第一跨竖向受力构件、外侧顶部纵向连接构件、内侧第一跨顶部纵向连接构件、内侧第一跨各层纵向连接构件、内外侧横向连接构件与附加构件：外侧各层纵向连接构件、内外侧斜向连接构件、外侧顶部支护结构、外侧竖向受力构件间隙护面、内侧第一跨竖向受力构件间隙护面、内侧第二跨竖向受力构件、内侧第二跨顶部纵向连接构件、内侧第二跨各层纵向连接构件、第一跨与第二跨横向连接构件、第一跨与第二跨斜向连接构件的部分或全部构件联合组成框架、刚架、桁架或框架、刚架、桁架与局部的钢筋混凝土结构、混凝土结构、砖混结构、砌体结构共同形成组合结构，该结构作为一个整体形成基坑或边坡支护体系。

可选的，结构式支护型式与锚杆、锚索、内支撑、土钉墙、挡土墙、放坡或者地锚联合应用共同形成基坑支护体系。

可选的，所述内侧第一跨竖向受力构件向基坑内侧延伸一跨或多跨。

可选的，结构式支护型式设置在基坑一侧或多侧或全部侧。

可选的，所述内侧第二跨竖向受力构件布设在地下结构内部时，其布设位置避开建筑物的柱和梁的位置。

可选的，所述外侧竖向受力构件采用钢筋混凝土灌注桩、预制桩、地下连续墙、钢管桩、型钢桩或者桩加格构柱。

可选的，所述内侧第一跨竖向受力构件采用钢筋混凝土灌注桩、预制桩、钢管桩、型钢桩或者桩加格构柱。

可选的，所述内侧第一跨竖向受力构件的类型、数量、直径、长度、间距与外侧竖向受力构件相同或不同。

可选的，所述外侧顶部纵向连接构件采用钢筋混凝土结构。

可选的，所述内侧第一跨顶部纵向连接构件采用钢筋混凝土结构。

可选的，所述内侧第一跨各层纵向连接构件采用钢筋混凝土构件或钢构件。

可选的，所述内外侧横向连接构件采用钢筋混凝土构件或钢构件。

可选的，所述外侧各层纵向连接构件采用钢筋混凝土构件或钢构件。

可选的，所述内外侧斜向连接构件采用钢筋混凝土构件或钢构件。

可选的，所述外侧顶部支护结构采用外侧竖向受力构件的悬臂部分、土钉墙、复合土钉墙、护坡桩、水泥土桩、放坡护面或者挡土墙。

可选的，所述内侧第二跨竖向受力构件采用钢筋混凝土灌注桩、预制桩、钢管桩或者型钢桩。

可选的，所述内侧第二跨竖向受力构件的类型、数量、直径、长度、间距与内侧第一跨竖向受力构件、外侧竖向受力构件相同或不同。

可选的，各构件的连接方式采用现场浇筑或预制构件现场安装，现场浇筑或者预制构件现场安装包括植筋连接、预埋件连接、焊接、铆接或螺栓连接。

可选的，还包括额外增加竖向受力构件，其位置和标高根据设计或施工需要设置。

可选的，结构式支护型式顶部设置板或梁板形成施工道路或施工作业面。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.工期短，采用本结构式支护型式与内支撑相比，由于不影响主体结构的施工，基坑支护、土方开挖及地下结构施工的总工期缩短约3-12个月，大幅缩短项目的建设周期。

2.大幅降低业主的项目资金运作成本，极大地提高了开发资金的运作效率。

3.本发明的结构式支护型式为整体结构受力，整体刚度大，受力清晰明确、安全可靠。

4.基坑支护结构不影响土方和工程桩施工，土方和工程桩施工不降效，土方工程造价显著降低。

5.结构式支护型式可不占用地下结构内部空间，同时不受换撑、拆撑的影响，地下结构施工工作面大，施工效率高，地下结构施工造价大幅降低。

6.施工简便，结构式支护型式占用宽度范围内挖土作业后，基坑支护采用常规的结构施工方式完成，基坑支护施工极为简单、便利，易于流水作业。

7.质量可靠且便于施工质量控制，由于本专利的结构式支护型式主要采用钢筋混凝土现浇结构，将基坑支护工程变相转化为结构施工工程，施工质量非常便于检查、控制和验收。

附图说明

图1是两排竖向受力构件且顶面标高相同的结构示意图。

图2是两排竖向受力构件且顶面标高不同的结构示意图。

图3是两排竖向受力构件且外侧竖向受力构件和内侧第一跨竖向受力构件数目相同的平面示意图。

图4是两排竖向受力构件且外侧竖向受力构件和内侧第一跨竖向受力构件数目不同的平面示意图。

图5是两排竖向受力构件间设置与基坑边线成非垂直角度横向连接构件的平面示意图。

图6是两排竖向受力构件的立面示意图。

图7是两排竖向受力构件且设置外侧顶部支护结构的立面示意图。

图8是两排竖向受力构件顶面标高相同且设置有内外侧斜向连接构件的立面示意图。

图9是两排竖向受力构件且设置有内外斜向连接构件和外侧顶部支护结构的立面示意图。

图10是外侧顶部支护结构为外侧竖向受力构件悬臂部分的结构示意图。

图11是外侧顶部支护结构为土钉墙的结构示意图。

图12是外侧顶部支护结构为放坡护面的结构示意图。

图13是外侧顶部支护结构为挡土墙的结构示意图。

图14是三排竖向受力构件且顶面标高相同的结构示意图。

图15是三排竖向受力构件且顶面标高不同的结构示意图。

图16是三排竖向受力构件且外侧竖向受力构件和内侧竖向受力构件数目相同的平面示意图。

图17是三排竖向受力构件且外侧竖向受力构件和内侧竖向受力构件数目不同的平面示意图。

图18是三排竖向受力构件间设置与基坑边线成非垂直角度横向连接构件的平面示意图。

图19是三排竖向受力构件的立面示意图。

图20是三排竖向受力构件且设置外侧顶部支护结构的立面示意图。

图21是三排竖向受力构件顶面标高相同且设置有内外侧斜向连接构件的立面示意图。

图22是三排竖向受力构件且设置有内外斜向连接构件和外侧顶部支护结构的立面示意图。

附图标记说明：1、外侧竖向受力构件；2、内侧第一跨竖向受力构件；3、外侧顶部纵向连接构件；4、内侧第一跨顶部纵向连接构件；5、内侧第一跨各层纵向连接构件；6、内外侧横向连接构件；7、外侧各层纵向连接构件；8、内外侧斜向连接构件；9、外侧顶部支护结构；10、外侧竖向受力构件间隙护面；11、内侧第一跨竖向受力构件间隙护面；12、内侧第二跨竖向受力构件；13、内侧第二跨顶部纵向连接构件；14、内侧第二跨各层纵向连接构件；15、第一跨与第二跨横向连接构件；16、第一跨与第二跨斜向连接构件；18、地面标高；19、坑底标高；20、基础底板顶标高；21、地下室外墙。

具体实施方式

以下结合附图1-22对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种结构式支护型式。结构式支护型式设置在地下结构外边线外侧到建筑红线内侧之间的可利用空间，采用逐层挖除结构式支护结构宽度范围内土方、支护结构逐层向下施工的方式，按结构施工的方法自上而下形成完整支护结构，其包括基本构件和附加构件。

参照图1和图2，基本构件包括外侧竖向受力构件1、内侧第一跨竖向受力构件2、外侧顶部纵向连接构件3、内侧第一跨顶部纵向连接构件4、内侧第一跨各层连接构件以及内外侧横向连接构件6。

外侧竖向受力构件1可以采用钢筋混凝土灌注桩、预制桩、地下连续墙、钢管桩、型钢桩或者桩加格构柱，其采用钢筋混凝土结构时，其混凝土强度等级不小于C25，如外侧竖向受力构件1采用桩构件，其等效直径400-3000mm，如外侧竖向受力构件1采用地下连续墙，其宽度600-2000mm。

内侧第一跨竖向受力构件2在地下结构外边线外侧和外侧竖向受力构件1之间布置，各内侧第一跨竖向受力构件2中心点连线与外侧竖向受力构件1中心点连线平行。内侧第一跨竖向受力构件2可以采用钢筋混凝土灌注桩、预制桩、钢管桩、型钢桩或者桩加格构柱等，其采用钢筋混凝土结构时，混凝土强度等级不小于C25，内侧第一跨竖向受力构件2的等效直径400-3000mm。外侧竖向受力构件1和内侧第一跨竖向受力构件2的中心排距为内侧第一跨竖向受力构件2等效直径的2-20倍。

参照图3和图4，内侧第一跨竖向受力构件2的类型、数量、直径、长度、间距可与外侧竖向受力构件1相同，也可以不同。

参照图6，外侧顶部纵向连接构件3设置在外侧竖向受力构件1的顶部，使外侧竖向受力构件1顶部形成一道刚性连接。外侧顶部纵向连接构件3采用钢筋混凝土结构时，混凝土强度等级不小于C25，并且其宽度不小于外侧竖向受力构件1的等效直径或者宽度，外侧顶部纵向连接构件3的高度不小于其高度的0.5倍。

参照图6和图7，内侧第一跨顶部纵向连接构件4设置在内侧第一跨竖向受力构件2的顶部，使内侧第一跨竖向受力构件2顶部形成一道刚性连接。内侧第一跨顶部纵向连接构件4采用钢筋混凝土结构时，混凝土强度等级不小于C25，内侧第一跨顶部纵向连接构件4的宽度不小于内侧第一跨竖向受力构件2的等效直径，内侧第一跨顶部纵向连接构件4的高度不小于其宽度的0.5倍。

参照图6和图7，内侧第一跨各层纵向连接构件5设置在内侧第一跨竖向受力构件2之间、内侧或者外侧，且沿着内侧第一跨竖向受力构件2的长度方向设置一道或者多道，使内侧第一跨竖向受力构件2形成一道或者多道刚性连接或者铰接。内侧第一跨各层纵向连接构件5可采用钢筋混凝土构件或者钢构件，该构件采用钢筋混凝土结构时，其混凝土强度等级不小于C25。

参照图6和图7，内外侧横向连接构件6在内侧第一跨竖向受力构件2、内侧第一跨顶部纵向连接构件4、内侧第一跨各层纵向连接构件5中的一种构件和外侧竖向受力构件1、外侧顶部纵向连接构件3中的一种构件之间水平连接，且间隔一定距离设置，内外侧横向连接构件6的方向垂直于基坑边线或与基坑边线成非垂直角度。内外侧横向连接构件6可采用钢筋混凝土构件或者钢构件，该构件采用钢筋混凝土结构时，其混凝土强度等级不下于C25。

参照图5，内外侧横向连接构件6在水平面上与基坑边线成非垂直角度设置。

参照图6，当外侧竖向受力构件1和内侧第一跨竖向受力构件2顶面标高相同时，位于最上部的内外侧横向连接构件6连接在外侧顶部纵向连接构件3和内侧第一跨顶部纵向连接构件4之间。

此外，当外侧竖向受力构件1和内侧第一跨竖向受力构件2相对应时，非最上部的内外侧横向连接构件6连接在外侧竖向受力构件1和内侧第一跨竖向受力构件2之间。

当外侧竖向受力构件1和内侧第一跨竖向受力构件2位置不对应时，非最上部的内外侧横向连接构件6连接在内侧第一跨各层连接构件和外侧竖向受力构件1之间。

除基本构件外，还包括附加构件：外侧各层纵向连接构件7、内外侧斜向连接构件8、外侧顶部支护结构9、外侧竖向受力构件间隙护面10、内侧第一跨竖向受力构件间隙护面11、内侧第二跨竖向受力构件12、内侧第二跨顶部纵向连接构件13、内侧第二跨各层纵向连接构件14、第一跨与第二跨横向连接构件15、第一跨与第二跨斜向连接构件16或者其它附属构件中的一种或者多种组合。

外侧各层纵向连接构件7设置在外侧竖向受力构件1之间或者内侧，且沿着外侧各层纵向连接构件7长度方向设置一道或者多道，使外侧竖向受力构件1形成一道或者多道刚性连接或者铰接。外侧各层纵向连接构件7可以采用钢筋混凝土构件或者钢构件，该构件为钢筋混凝土结构时，其混凝土强度等级不小于C25。

参照图8和图9，内外侧斜向连接构件8倾斜设置在内侧第一跨竖向受力构件2、内侧第一跨顶部纵向连接构件4、内侧第一跨各层纵向连接构件5中的一种构件和外侧竖向受力构件1、外侧顶部纵向连接构件3、外侧各层纵向连接构件7中的一种构件之间，且间隔一定距离设置。该构件可采用钢筋混凝土构件或者钢构件，其采用钢筋混凝土结构时，混凝土强度等级不小于C25。

参照图7，外侧顶部支护结构9设置在外侧竖向受力构件1或者内侧第一跨竖向受力构件2或者外侧顶部纵向连接构件3或者内侧第一跨顶部纵向连接构件4之上。该结构可以采用外侧竖向受力构件1的悬臂部分、土钉墙、复合土钉墙、护坡桩、水泥土桩、放坡护面或者挡土墙。该构件采用钢筋混凝土结构时，其混凝土强度等级不小于C25。

外侧竖向受力构件间隙护面10在外侧竖向受力构件1之间设置，该构件可采用钢筋混凝土结构，混凝土强度等级不小于C20，其厚度50-400mm。

内侧第一跨竖向受力构件间隙护面11在内侧第一跨竖向受力之间设置，该构件可采用钢筋混凝土结构，混凝土强度等级不小于C20，厚度为50-400mm。

参照图14和图15，内侧第二跨竖向受力构件12设置在内侧第一跨竖向受力构件2的内侧并位于地下结构外部或者地下结构内部，且内侧第二跨竖向受力构件12中心点连线与内侧第一跨竖向受力构件2的构件中心点连线平行。该构件可采用钢筋混凝土灌注桩、预制桩、钢管桩或者型钢桩等；该构件采用钢筋混凝土结构时，其混凝土强度等级不小于C25，桩构件的等效直径400-3000mm。

参照图16和图17，内侧第二跨竖向受力构件12的结构类型、数量、直径、长度以及间距可与内侧第一跨竖向受力构件2、外侧竖向受力构件1相同，也可以不同。

当内侧第二跨竖向受力构件12设置在地下结构内部时，其布置位置应避开建筑物的柱和梁的位置。

参照图19和图20，内侧第二跨顶部纵向连接构件13设置在内侧第二跨竖向受力构件12的顶部，使内侧第二跨竖向受力构件12顶部形成一道刚性连接。该构件可采用钢筋混凝土结构，混凝土强度等级不小于C25，内侧第二跨顶部纵向连接构件13的宽度不小于内侧第二跨竖向受力构件12的等效直径，内侧第二跨顶部纵向连接构件13的高度不小于其宽度的0.5倍。

参照图19和图20，内侧第二跨各层纵向连接构件14设置在内侧第二跨竖向受力构件12之间、内侧或外侧，且沿着内侧第二跨竖向受力构件12的长度方向设置一道或多道，使内侧第二跨竖向受力构件12形成一道或多道刚性连接或铰接。该构件可采用钢筋混凝土构件或者钢构件；该构件采用钢筋混凝土结构时，其混凝土强度等级不小于C25。

参照图19和图20，第一跨与第二跨横向连接构件15在内侧第二跨竖向受力构件12、内侧第二跨顶部纵向连接构件13、内侧第二跨各层纵向连接构件14其中一种构件和内侧第一跨竖向受力构件2、内侧第一跨顶部纵向连接构件4、内侧第一跨各层纵向连接构件5其中一种构件各水平平面上间隔一定距离设置，其方向垂直于基坑边线或与基坑边线成非垂直角度设置。该构件可以采用钢筋混凝土构件或者钢构件；当采用钢筋混凝土构件时，其混凝土强度等级不小于C25。

参照图18，第一跨与第二跨横向连接构件15在水平面上与基坑边线成非垂直角度设置。

参照图21和图22，第一跨与第二跨斜向连接构件16在内侧第二跨竖向受力构件12、内侧第二跨顶部纵向连接构件13、内侧第二跨各层纵向连接构件14其中一种构件和内侧第一跨竖向受力构件2、内侧第一跨顶部纵向连接构件4、内侧第一跨各层纵向连接构件5其中一种构件之间间隔一定距离倾斜设置。该构件可以采用钢筋混凝土构件或者钢构件；当采用钢筋混凝土构件时，其混凝土强度等级不小于C25。

其它附属构件为钢筋混凝土板、钢筋混凝土墙、混凝土墙、砌体墙、附加桩构件、附加钢筋混凝土梁或者附加其他钢构件。该构件采用混凝土构件或者钢筋混凝土构件时，其混凝土强度等级不小于C15，其设置位置根据设计或施工需要确定。

其中，外侧竖向受力构件1、内侧第一跨竖向受力构件2、外侧顶部纵向连接构件3、内侧第一跨顶部纵向连接构件4、内侧第一跨各层纵向连接构件5、内外侧横向连接构件6联合组成框架、刚架、桁架或框架、刚架、桁架与局部的钢筋混凝土结构、混凝土结构、砖混结构、砌体结构共同形成组合结构，该结构作为一个整体形成基坑或边坡支护体系。

外侧竖向受力构件1、内侧第一跨竖向受力构件2、外侧顶部纵向连接构件3、内侧第一跨顶部纵向连接构件4、内侧第一跨各层纵向连接构件5、内外侧横向连接构件6与附加构件：外侧各层纵向连接构件7、内外侧斜向连接构件8、外侧顶部支护结构9、外侧竖向受力构件间隙护面10、内侧第一跨竖向受力构件间隙护面11、内侧第二跨竖向受力构件12、内侧第二跨顶部纵向连接构件13、内侧第二跨各层纵向连接构件14、第一跨与第二跨横向连接构件15、第一跨与第二跨斜向连接构件16、其它附属构件中的部分或全部构件联合组成框架、刚架、桁架或框架、刚架、桁架与局部的钢筋混凝土结构、混凝土结构、砖混结构、砌体结构共同形成组合结构，该结构作为一个整体形成基坑或边坡支护体系。

上述结构式支护型式可以设置在基坑的一侧，也可以设置在基坑的多侧或全部侧。非全部侧设置时，其余侧可采用其他支护型式。

并且该结构式支护型式可与锚杆、锚索、内支撑、土钉墙、挡土墙、放坡或者地锚联合应用共同形成基坑支护体系。

上述各构件的连接方式采用现场浇筑或者预制构件现场安装，现场浇筑或者预制构件现场安装包括植筋连接、预埋件连接、焊接、铆接或螺栓连接。

此外，根据支护要求，可由内侧第一跨竖向受力构件2向基坑内侧延伸一跨或者多跨，增加基坑支护的稳定性。

进一步的，为了增加支护结构的稳定性或满足构件内力要求，还包括额外增加竖向受力构件，其设置部位位于外侧竖向受力构件1、内侧各跨竖向受力构件之间的内外侧横向连接构件6下方，具体位置和标高根据设计需要确定。

在结构式支护型式顶部设置板或者梁板形成施工道路或者施工作业面，便于行车或者形成堆载空间，有效的利用红线内的建筑空间。

本申请还公开一种结构式支护型式的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：进行外侧顶部支护结构9的施工，外侧顶部支护结构9可采用土钉墙、复合土钉墙、护坡桩、水泥土桩或者放坡护面。

步骤二：外侧竖向受力构件1和内侧第一跨竖向受力构件2施工。

步骤三：

a、当内侧第一跨顶部纵向连接构件4与外侧顶部纵向连接构件3设计标高相同时，进行外侧顶部纵向连接构件3、内侧第一跨顶部纵向连接构件4和内外侧横梁连接构件的施工。

b、当内侧第一跨顶部纵向连接构件4设计标高低于外侧顶部纵向连接构件3设计标高时，先进行外侧顶部纵向连接构件3的施工，然后进行基坑土方开挖至内侧第一跨顶部纵向连接构件4的施工标高，同时土方开挖范围至外侧竖向受力构件1的内缘，然后进行内侧第一跨顶部纵向连接构件4、内外侧斜向连接构件8、外侧纵向连接构件、内外侧横向连接构件6以及其它附属构件的施工。

步骤四：进行第一道外侧竖向受力构件间隙护面10的施工。

步骤五：继续基坑土方开挖至内侧第一跨下一层纵向连接构件施工标高，并且土方开挖范围至外侧竖向受力构件1的内缘。

步骤六：下一层内侧第一跨纵向连接构件、下一层内外侧斜向连接构件8、下一层外侧纵向连接构件、下一层内外侧横向连接构件6以及下一层其它附属构件的施工。

步骤七：重复步骤四至六，直至内侧第一跨各层纵向连接构件5、各层内外侧斜向连接构件8、外侧各层纵向连接构件7、各层内外侧横向连接构件6、其它附属构件施工完毕。

步骤八：内侧第一跨竖向受力构件间隙护面11的施工。

当采用多跨结构式支护型式时，内侧第二跨竖向受力构件12和内侧第一跨竖向受力构件2同步施工，内侧第二跨顶部纵向连接构件13、内侧第二跨各层纵向连接构件14、第一跨与第二跨横向连接构件15、第一跨与第二跨斜向连接构件16和内侧第一跨各层纵向连接构件5以及内外侧横向连接构件6同步施工。

很多情况下，内支撑支护结构是在桩锚等其他常规支护型式无法实施时而不得已采用的基坑支护型式。内支撑支护结构构件多、体量大、工序复杂、占用大量地下结构空间，造成支护工程实施难度大、土方施工降效严重；同时支撑结构的存在和换撑、拆撑的影响会大幅增加建筑物地下结构的施工难度，降低结构施工工效，造成地下工程施工周期显著加长，工程造价和项目的开发成本明显增加。

本申请的结构式支护型式具有以下突出优点：

1.工期短，采用本结构式支护型式与内支撑相比，由于不影响主体结构的施工，基坑支护、土方开挖及地下结构施工的总工期缩短约3-12个月，大幅缩短项目的建设周期。

2.大幅降低业主的项目资金运作成本，极大地提高了开发资金的运作效率。

3.本发明的结构式支护型式为整体结构受力，整体刚度大，受力清晰明确、安全可靠。

4.基坑支护结构不影响土方和工程桩施工，土方和工程桩施工不降效，土方工程造价显著降低。

5.结构式支护型式可不占用地下结构内部空间，同时不受换撑、拆撑的影响，地下结构施工工作面大，施工效率高，地下结构施工造价大幅降低。

6.施工简便，结构式支护型式占用宽度范围内挖土作业后，基坑支护采用常规的结构施工方式完成，基坑支护施工极为简单、便利，易于流水作业。

7.质量可靠且便于施工质量控制，由于本专利的结构式支护型式主要采用钢筋混凝土现浇结构，将基坑支护工程变相转化为结构施工工程，施工质量非常便于检查、控制和验收。

以上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 (24)

1.结构式支护型式，其特征在于：设置在地下结构外边线外侧到建筑红线内侧的可利用空间，采用逐层挖除结构式支护结构宽度范围内土方、支护结构逐层向下施工的方式，按结构施工的方法自上而下形成完整支护结构，包括外侧竖向受力构件(1)、内侧第一跨竖向受力构件(2)、外侧顶部纵向连接构件(3)、内侧第一跨顶部纵向连接构件(4)、内侧第一跨各层纵向连接构件（5）以及内外侧横向连接构件(6)；

所述外侧竖向受力构件(1)沿地下结构外边线外侧布置，各外侧竖向受力构件(1)中心点连线平行于基坑外边线；

所述内侧第一跨竖向受力构件(2)在地下结构外边线外侧和外侧竖向受力构件(1)之间布置，各内侧第一跨竖向受力构件(2)中心点连线与外侧竖向受力构件(1)的构件中心点连线平行；

所述外侧顶部纵向连接构件(3)设置在外侧竖向受力构件(1)的顶部，使外侧竖向受力构件(1)顶部形成一道刚性连接；

所述内侧第一跨顶部纵向连接构件(4)设置在内侧第一跨竖向受力构件(2)的顶部，使内侧第一跨竖向受力构件(2)顶部形成一道刚性连接；

所述内侧第一跨各层纵向连接构件(5)设置在内侧第一跨竖向受力构件(2)之间、内侧或外侧，且沿着内侧第一跨竖向受力构件(2)的长度方向设置一道或多道，使内侧第一跨竖向受力构件(2)形成一道或多道刚性连接或铰接；

所述内侧第一跨竖向受力构件(2)、内侧第一跨顶部纵向连接构件(4)、内侧第一跨各层纵向连接构件(5)任一种构件和外侧竖向受力构件(1)、外侧顶部纵向连接构件(3)任一种构件通过内外侧横向连接构件(6)连接。

2.根据权利要求1所述的结构式支护型式，其特征在于：还包括附加构件，所述附加构件包括外侧各层纵向连接构件(7)、内外侧斜向连接构件(8)、外侧顶部支护结构(9)、外侧竖向受力构件间隙护面(10)、内侧第一跨竖向受力构件间隙护面(11)、内侧第二跨竖向受力构件(12)、内侧第二跨顶部纵向连接构件(13)、内侧第二跨各层纵向连接构件(14)、第一跨与第二跨横向连接构件(15)和第一跨与第二跨斜向连接构件(16)中的一种或者多种组合；

所述外侧各层纵向连接构件(7)设置在外侧竖向受力构件(1)之间或内侧且沿着外侧各层纵向连接构件(7)长度方向设置一道或多道，使外侧竖向受力构件(1)形成一道或多道刚性连接或铰接；

所述内侧第一跨竖向受力构件(2)、内侧第一跨顶部纵向连接构件(4)、内侧第一跨各层纵向连接构件(5)任一种构件和外侧竖向受力构件(1)、外侧顶部纵向连接构件(3)、外侧各层纵向连接构件(7)任一种构件通过内外侧斜向连接构件（8）连接；

所述外侧顶部支护结构(9)设置在外侧竖向受力构件(1)或内侧第一跨竖向受力构件(2)或外侧顶部纵向连接构件(3)或内侧第一跨顶部纵向连接构件(4)之上；

所述外侧竖向受力构件间隙护面(10)在外侧竖向受力构件(1)之间设置；

所述内侧第一跨竖向受力构件间隙护面(11)在内侧第一跨竖向受力构件(2)之间设置；

所述内侧第二跨竖向受力构件(12)设置在内侧第一跨竖向受力构件(2)的内侧并位于地下结构外部或地下结构内部，且内侧第二跨竖向受力构件(12)中心点连线与内侧第一跨竖向受力构件(2)的构件中心点连线平行；

所述内侧第二跨顶部纵向连接构件(13)设置在内侧第二跨竖向受力构件(12)的顶部，使内侧第二跨竖向受力构件(12)顶部形成一道刚性连接；

所述内侧第二跨各层纵向连接构件(14)设置在内侧第二跨竖向受力构件(12)之间、内侧或外侧且沿着内侧第二跨竖向受力构件(12)的长度方向设置一道或多道，使内侧第二跨竖向受力构件(12)形成一道或多道刚性连接或铰接；

所述内侧第二跨竖向受力构件(12)、内侧第二跨顶部纵向连接构件(13)、内侧第二跨各层纵向连接构件(14)任一种构件和内侧第一跨竖向受力构件(2)、内侧第一跨顶部纵向连接构件(4)、内侧第一跨各层纵向连接构件(5)任一种构件通过第一跨与第二跨横向连接构件(15)连接；

所述内侧第二跨竖向受力构件(12)、内侧第二跨顶部纵向连接构件(13)、内侧第二跨各层纵向连接构件(14)任一种构件和内侧第一跨竖向受力构件(2)、内侧第一跨顶部纵向连接构件(4)、内侧第一跨各层纵向连接构件(5)任一种构件通过第一跨与第二跨斜向连接构件(16)连接。

3.根据权利要求1所述的结构式支护型式，其特征在于：所述外侧竖向受力构件(1)、内侧第一跨竖向受力构件(2)、外侧顶部纵向连接构件(3)、内侧第一跨顶部纵向连接构件(4)、内侧第一跨各层纵向连接构件(5)、内外侧横向连接构件(6)联合组成框架、刚架、桁架结构。

4.根据权利要求3所述的结构式支护型式，其特征在于：所述外侧竖向受力构件(1)、内侧第一跨竖向受力构件(2)、外侧顶部纵向连接构件(3)、内侧第一跨顶部纵向连接构件(4)、内侧第一跨各层纵向连接构件(5)、内外侧横向连接构件(6)组成的框架、刚架或者桁架结构与局部的钢筋混凝土结构、混凝土结构、砖混结构、砌体结构共同形成组合结构，该结构作为一个整体形成基坑或边坡支护体系。

5.根据权利要求2所述的结构式支护型式，其特征在于：所述外侧竖向受力构件(1)、内侧第一跨竖向受力构件(2)、外侧顶部纵向连接构件(3)、内侧第一跨顶部纵向连接构件(4)、内侧第一跨各层纵向连接构件(5)、内外侧横向连接构件(6)与附加构件：外侧各层纵向连接构件(7)、内外侧斜向连接构件(8)、外侧顶部支护结构(9)、外侧竖向受力构件间隙护面(10)、内侧第一跨竖向受力构件间隙护面(11)、内侧第二跨竖向受力构件(12)、内侧第二跨顶部纵向连接构件(13)、内侧第二跨各层纵向连接构件(14)、第一跨与第二跨横向连接构件(15)、第一跨与第二跨斜向连接构件(16)中的部分或全部构件联合组成框架、刚架、桁架或框架、刚架、桁架与局部的钢筋混凝土结构、混凝土结构、砖混结构、砌体结构共同形成组合结构，该结构作为一个整体形成基坑或边坡支护体系。

6.根据权利要求1-2任一项所述的结构式支护型式，其特征在于：结构式支护型式与锚杆、锚索、内支撑、土钉墙、挡土墙、放坡或者地锚联合应用共同形成基坑支护体系。

7.根据权利要求1-2任一项所述的结构式支护型式，其特征在于：所述内侧第一跨竖向受力构件(2)向基坑内侧延伸一跨或多跨。

8.根据权利要求1-2任一项所述的结构式支护型式，其特征在于：结构式支护型式设置在基坑一侧或多侧或全部侧。

9.根据权利要求2所述的结构式支护型式，其特征在于：所述内侧第二跨竖向受力构件(12)布设在地下结构内部时，其布设位置避开建筑物的柱和梁的位置。

10.根据权利要求1-2任一项所述的结构式支护型式，其特征在于：所述外侧竖向受力构件(1)采用钢筋混凝土灌注桩、预制桩、地下连续墙、钢管桩、型钢桩或者桩加格构柱。

11.根据权利要求1-2任一项所述的结构式支护型式，其特征在于：所述内侧第一跨竖向受力构件(2)采用钢筋混凝土灌注桩、预制桩、钢管桩、型钢桩或者桩加格构柱。

12.根据权利要求1-2任一项所述的结构式支护型式，其特征在于：所述内侧第一跨竖向受力构件(2)的类型、数量、直径、长度、间距与外侧竖向受力构件(1)相同或不同。

13.根据权利要求1-2任一项所述的结构式支护型式，其特征在于：所述外侧顶部纵向连接构件(3)采用钢筋混凝土结构。

14.根据权利要求1-2任一项所述的结构式支护型式，其特征在于：所述内侧第一跨顶部纵向连接构件(4)采用钢筋混凝土结构。

15.根据权利要求1-2任一项所述的结构式支护型式，其特征在于：所述内侧第一跨各层纵向连接构件(5)采用钢筋混凝土构件或钢构件。

16.根据权利要求1-2任一项所述的结构式支护型式，其特征在于：所述内外侧横向连接构件(6)采用钢筋混凝土构件或钢构件。

17.根据权利要求2所述的结构式支护型式，其特征在于：所述外侧各层纵向连接构件(7)采用钢筋混凝土构件或钢构件。

18.根据权利要求2所述的结构式支护型式，其特征在于：所述内外侧斜向连接构件(8)采用钢筋混凝土构件或钢构件。

19.根据权利要求2所述的结构式支护型式，其特征在于：所述外侧顶部支护结构(9)采用外侧竖向受力构件(1)的悬臂部分、土钉墙、复合土钉墙、护坡桩、水泥土桩、放坡护面或者挡土墙。

20.根据权利要求2所述的结构式支护型式，其特征在于：所述内侧第二跨竖向受力构件(12)采用钢筋混凝土灌注桩、预制桩、钢管桩或者型钢桩。

21.根据权利要求2所述的结构式支护型式，其特征在于：所述内侧第二跨竖向受力构件(12)的类型、数量、直径、长度、间距与内侧第一跨竖向受力构件(2)、外侧竖向受力构件(1)相同或不同。

22.根据权利要求1-2任一项所述的结构式支护型式，其特征在于：各构件的连接方式采用现场浇筑或预制构件现场安装，现场浇筑或者预制构件现场安装包括植筋连接、预埋件连接、焊接、铆接或螺栓连接。

23.根据权利要求1-2任一项所述的结构式支护型式，其特征在于：还包括额外增加竖向受力构件，其位置和标高根据设计或施工需要设置。

24.根据权利要求1-2任一项所述的结构式支护型式，其特征在于：结构式支护型式顶部设置板或梁板形成施工道路或施工作业面。

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