DE112021000151B4 - Method of supporting the excavation pit under the geological condition of the soil layer mixed with stone blocks - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Unterstützung einer Baugrube unter der geologischen Bedingung einer mit Steinblöcken gemischten Bodenschicht, das die folgenden Schritte umfasst:S1: geologische Erkundung einer Position von Steinblöcken (5) auf einem Ausgrabungsweg der Baugrube;S2: Messen und Positionieren einer Grenze der Baugrube;S3. eine Bohrmaschine bearbeitet die Steinblöcke (5) entlang der Grenze einer Baugrubenstütze; die Bohrmaschine bohrt zuerst mehrere große Löcher in der Bodenschicht über den Steinblöcken (5), dann werden Stahlschutzrohre (2) jeweils in große Löcher eingesteckt, anschließend die Bohrmaschine fährt durch die Stahlschutzrohre (2) und bohrt kleine Löcher an den Steinblöcken (5), dann werden hydraulische Spaltmaschinen (8) in die kleinen Löcher eingesteckt, um durch die hydraulischen Spaltmaschinen (8) die Steinblöcke (5) zur Bildung eines Risses zu spalten,S4: Ausheben eines Oberflächenbodens, Installieren einer Stahlpfette (4) und Eintreiben eines Stahlblechpfahls (1) nach dem Anordnen einer Stützkonstruktion in einem Bohrloch; dadurch gekennzeichnet, dass die Stützkonstruktion mehrere Einsteckplatten (7) und eine Verbindungsplatte (6) umfasst, wobei auf den beiden Seiten der Verbindungsplatte (6) Klemmnuten vorgesehen sind, die den Einsteckplatten (7) entsprechen, und wobei, nachdem die hydraulischen Spaltmaschinen (8) die Steinblöcke (5) zur Bildung eines Risses spalteten, eine Ramme zuerst die jeweiligen Einsteckplatten (7) in den Riss zwischen zwei benachbarten Schutzrohren (2) einsteckt, und wobei dann die hydraulischen Spaltmaschinen (8) und die Schutzrohre (2) demontiert werden, um die Verbindungsplatte (6) in einen Spalt zwischen den Einsteckplatten (7) einzusetzen.A method for supporting an excavation under the geological condition of a soil layer mixed with stone blocks, comprising the steps of:S1: geological exploration of a position of stone blocks (5) on an excavation path of the excavation;S2: measuring and positioning a boundary of the excavation;S3: a drilling machine processes the stone blocks (5) along the boundary of an excavation support; the drilling machine first drills several large holes in the soil layer above the stone blocks (5), then steel protection pipes (2) are respectively inserted into large holes, thereafter the drilling machine passes through the steel protection pipes (2) and drills small holes on the stone blocks (5), then hydraulic splitting machines (8) are inserted into the small holes to split the stone blocks (5) to form a crack by the hydraulic splitting machines (8),S4: excavating a surface soil, installing a steel purlin (4) and driving a steel sheet pile (1) after arranging a support structure in a borehole; characterized in that the support structure comprises a plurality of insert plates (7) and a connecting plate (6), wherein clamping grooves corresponding to the insert plates (7) are provided on both sides of the connecting plate (6), and wherein, after the hydraulic splitting machines (8) split the stone blocks (5) to form a crack, a ram first inserts the respective insert plates (7) into the crack between two adjacent protective tubes (2), and wherein the hydraulic splitting machines (8) and the protective tubes (2) are then dismantled to insert the connecting plate (6) into a gap between the insert plates (7).
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung der Baugrube unter der geologischen Bedingung der mit Steinblöcken gemischten Bodenschicht.The present invention relates to a method for supporting the excavation pit under the geological condition of the soil layer mixed with stone blocks.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Beim Bauprozess für den Aushub neuer Baugruben werden häufig verschiedene Arten von Baugruben-Stützkonstruktionen verwendet, und es gibt Formen wie I-Träger-Pfahlstütze, Larssen-Stahl Stahlblechpfahlstütze, Zementmischpfahlstütze. Unter den geologischen Bedingungen, in denen sich viele große Steinblöcke in der Bodenschicht befinden, kann der Pfahlkopf des I-Trägers, des Larssen-Pfahls oder des Zementmischpfahls die Steinblöcke nicht durchschlagen, diese Stützkonstruktionen können nicht direkt verwendet werden, sondern nur die Steinblöcke sprengen oder zerbrechen, nach Überaushub und Ersetzungsfüllung werden die Stützpfähle eingetrieben, anschließend erfolgt ein Rückwärts-Grabenaushub, was nicht nur einen starken Anstieg der Projektinvestitionen verursacht und die Bauzeit verlängert, sondern auch leicht Sicherheitsunfälle verursacht und umliegende Straßen oder Häuser beeinträchtigt.In the construction process of new excavation, various types of excavation support structures are often used, and there are forms such as I-beam pile support, Larssen steel steel plate pile support, cement mix pile support. Under the geological conditions where there are many large stone blocks in the soil layer, the pile head of I-beam, Larssen pile or cement mix pile cannot penetrate the stone blocks, these support structures cannot be used directly, only blast or break the stone blocks, after over-excavation and replacement filling, the support piles are driven in, then reverse trench excavation is carried out, which not only causes a sharp increase in project investment and prolongs the construction period, but also easily causes safety accidents and affects surrounding roads or houses.
Die Druckschrift
INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNGCONTENT OF THE PRESENT INVENTION
Hinsichtlich der oben geschilderten Probleme stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Unterstützung der Baugrube unter der geologischen Bedingung der mit Steinblöcken gemischten Bodenschicht zur Verfügung, um die Probleme zu lösen, dass unter der geologischen Bedingung der bestehenden mit Steinblöcken gemischten Bodenschicht die Baugrubenstütze die Steinblöcke nicht durchschlägt, sondern nur die Steinblöcke sprengen oder zerbrechen kann, wobei nach Überaushub und Ersetzungsfüllung die Stützpfähle eingetrieben werden und anschließend ein Rückwärts-Grabenaushub erfolgt, was einen starken Anstieg der Projektinvestitionen verursacht, die Bauzeit verlängert und umliegende Straßen oder Häuser beeinträchtigt.In view of the above problems, the present invention provides a method for supporting the excavation under the geological condition of the soil layer mixed with stone blocks to solve the problems that under the geological condition of the existing soil layer mixed with stone blocks, the excavation support does not penetrate the stone blocks but can only blast or break the stone blocks, after over-excavation and replacement filling, the support piles are driven in and then reverse trench excavation is carried out, which causes a sharp increase in project investment, prolongs the construction period and affects surrounding roads or houses.
Um die vorstehenden technischen Probleme zu lösen, verwendet die vorliegende Erfindung eine folgende technische Lösung:
- ein Verfahren zur Unterstützung einer Baugrube unter der geologischen Bedingung der mit Steinblöcken gemischten Bodenschicht, umfassend die folgenden Schritte:
- S 1: geologische Erkundung einer Position von Steinblöcken auf einem Ausgrabungsweg der Baugrube;
- S2: Messen und Positionieren der Grenze der Baugrube;
- S3: eine Bohrmaschine bearbeitet die Steinblöcke entlang der Grenze einer Baugrubenstütze;
- S4: Ausheben eines Oberflächenbodens, Installieren einer Stahlpfette und Eintreiben eines Stahlblechpfahls nach dem Anordnen einer Stützkonstruktion in einem Bohrloch.
- a method for supporting an excavation pit under the geological condition of the soil layer mixed with stone blocks, comprising the following steps:
- S 1: geological exploration of a position of stone blocks on an excavation path of the construction pit;
- S2: Measuring and positioning the boundary of the excavation pit;
- S3: a drilling machine processes the stone blocks along the edge of an excavation support;
- S4: Excavating a surface soil, installing a steel purlin and driving a steel sheet pile after arranging a support structure in a borehole.
Wenn der oben erwähnte Schritt S3 ausgeführt wird, wird es erfordert, dass das Bohrloch durch die Steinblöcke hindurchgeht.When the above-mentioned step S3 is carried out, the borehole is required to pass through the stone blocks.
Die Stützkonstruktion umfasst ein Schutzrohr, das durch das Bohrloch durchgeht, wobei in dem Schutzrohr ein I-Stahl angeordnet ist, und wobei der Raum zwischen dem I-Stahl und dem Schutzrohr mit Zementschlämmen gefüllt ist.The support structure comprises a protective tube passing through the borehole, wherein an I-steel is arranged in the protective tube, and wherein the space between the I-steel and the protective tube is filled with cement slurry.
Beim Ausführen des oben erwähnten Schritts S3 werden, nachdem die Bohrmaschine zuerst mehrere große Löcher in der Bodenschicht über den Steinblöcken gebohrt hat, die Schutzrohre jeweils in die vielen großen Löcher eingesteckt, wobei dann durch die Schutzrohre durchgehend kleine Löcher in den Steinblöcken gebohrt werden, und wobei anschließend hydraulische Spaltmaschinen in die kleinen Löcher eingesteckt werden, um durch die hydraulischen Spaltmaschinen die Steinblöcke zur Bildung eines Risses zu spalten.In carrying out the above-mentioned step S3, after the drilling machine first drills a plurality of large holes in the soil layer above the stone blocks, the protective pipes are respectively inserted into the plurality of large holes, small holes are then continuously drilled in the stone blocks through the protective pipes, and then hydraulic splitting machines are inserted into the small holes to split the stone blocks to form a crack by the hydraulic splitting machines.
Die Stützkonstruktion umfasst mehrere Einsteckplatten und eine Verbindungsplatte, wobei auf den beiden Seiten der Verbindungsplatte Klemmnuten vorgesehen sind, die den Einsteckplatten entsprechen, und wobei, nachdem die hydraulischen Spaltmaschinen die Steinblöcke zur Bildung eines Risses spalteten, die Ramme zuerst die jeweiligen Einsteckplatten in den Riss zwischen zwei benachbarten Schutzrohren einsteckt, und wobei dann die hydraulischen Spaltmaschinen und die Schutzrohre demontiert werden, um die Verbindungsplatte in den Spalt zwischen den Einsteckplatten einzusetzen.The support structure comprises a plurality of insert plates and a connecting plate, wherein clamping grooves corresponding to the insert plates are provided on the two sides of the connecting plate, and wherein, after the hydraulic splitting machines split the stone blocks to form a crack, the ram first inserts the respective insert plates into the crack between two adjacent protective tubes, and then the hydraulic splitting machines and the protective tubes must be dismantled in order to insert the connecting plate into the gap between the insert plates.
Die vorliegende Erfindung hat folgende Vorteile:
- 1. die Projektkosten sind niedrig und die Bauzeit ist kurz; mit diesem Verfahren zur Unterstützung der Baugrube werden die Projektkosten um mindestens 40% im Vergleich zum Prozess mit Überaushub, Ersetzungsfüllung und Rückwärts-Grabenaushub reduziert, und gleichzeitig können mehrere Arbeitsflächen begonnen werden, was die Bauzeit einspart und keine Umweltverschmutzung verursacht;
- 2. geringer Platzbedarf, starke Anpassungsfähigkeit an das umliegende Gelände und hohe Sicherheit; es ist im Wesentlichen nicht durch das umliegende Gelände und die Gebäude eingeschränkt, und der Aushub wird erst durchgeführt, nachdem die Baugrubenstütze abgeschlossen war, wodurch eine gute Sicherheit erzielt wird, und die umliegenden Straßen und Gebäude werden nicht beeinträchtigt;
- 3. nachdem die Stützkonstruktion herausgezogen wurde, kann die Technologie des Recyclings realisiert werden, was die Nutzungsrate von Ressourcen verbessert und den Verbrauch von Einwegmaterialien so weit wie möglich verringert;
- 4. für den Abstand der Stützkonstruktionen können eine strukturelle Berechnung und Anpassung entsprechend der Tiefe der Baugrube durchgeführt werden, wodurch eine gute Anpassungsfähigkeit erzielt wird.
- 1. the project cost is low and the construction period is short; with this excavation support method, the project cost is reduced by at least 40% compared with the process of over-excavation, replacement filling and reverse trenching, and multiple work areas can be started at the same time, which saves construction time and does not cause environmental pollution;
- 2. Small footprint, strong adaptability to the surrounding terrain and high safety; it is basically not restricted by the surrounding terrain and buildings, and the excavation is carried out only after the excavation support is completed, thus achieving good safety, and the surrounding roads and buildings are not affected;
- 3. After the supporting structure is pulled out, the technology of recycling can be realized, which improves the utilization rate of resources and reduces the consumption of disposable materials as much as possible;
- 4. For the spacing of the support structures, structural calculation and adjustment can be carried out according to the depth of the excavation, thus achieving good adaptability.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Im Zusammenhang mit Figuren wird die vorliegende Erfindung im Folgenden näher erläutert:
-
1 zeigt ein schematisches Strukturdiagramm in einer Draufsicht des ersten Ausführungsbeispiels; -
2 zeigt ein schematisches Strukturdiagramm in einer Vorderansicht des ersten Ausführungsbeispiels; -
3 zeigt ein schematisches Strukturdiagramm in einer Draufsicht des zweiten Ausführungsbeispiels; -
4 zeigt eine schematische Vorderansicht der Teilschnittstruktur des zweiten Ausführungsbeispiels; -
5 zeigt ein schematisches Strukturdiagramm in einer Teilschnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels; -
6 zeigt ein schematisches Strukturdiagramm in teilweiser Draufsicht des zweiten Ausführungsbeispiels.
-
1 shows a schematic structural diagram in a plan view of the first embodiment; -
2 shows a schematic structural diagram in a front view of the first embodiment; -
3 shows a schematic structural diagram in a plan view of the second embodiment; -
4 shows a schematic front view of the partial sectional structure of the second embodiment; -
5 shows a schematic structural diagram in a partial sectional view of the second embodiment; -
6 shows a schematic structural diagram in partial plan view of the second embodiment.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- StahlblechpfahlSteel sheet pile
- 22
- SchutzrohrProtective tube
- 33
- I-StahlI-steel
- 44
- StahlpfetteSteel purlin
- 55
- Steinblockstone block
- 66
- VerbindungsplatteConnecting plate
- 77
- EinsteckplatteInsert plate
- 88th
- Hydraulische SpaltmaschineHydraulic splitting machine
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Ein Verfahren zur Unterstützung der Baugrube unter der geologischen Bedingung der mit Steinblöcken gemischten Bodenschicht, umfassend die folgenden Schritte:
- S1: geologische Erkundung einer
Position von Steinblöcken 5 auf einem Ausgrabungsweg der Baugrube; - S2: Messen der Grenze der Baugrube und Positionieren durch Linien;
- S3: eine Bohrmaschine bearbeitet die
Steinblöcke 5 entlang der Grenze einer Baugrubenstütze; - S4: Ausheben eines Oberflächenbodens,
Installieren einer Stahlpfette 4 und Eintreiben eines Stahlblechpfahls 1 nach dem Anordnen einer Stützkonstruktion in dem Bohrloch.
- S1: geological exploration of a position of stone blocks 5 on an excavation path of the construction pit;
- S2: Measuring the boundary of the excavation pit and positioning by lines;
- S3: a drilling machine processes the stone blocks 5 along the edge of an excavation support;
- S4: Excavating a surface soil, installing a
steel purlin 4 and driving asteel sheet pile 1 after arranging a support structure in the borehole.
Im Folgenden werden zwei Arten von Stützkonstruktionen näher erläutert:Two types of support structures are explained in more detail below:
Ausführungsbeispiel 1Example 1
Wenn die Dicke der Steinblöcke 5 kleiner als 1m ist, kann eine Stützkonstruktion aus dem PE-Schutzrohr 2 und dem I-Stahl 3 verwendet werden, wie in
Ausführungsbeispiel 2Example 2
Wenn die Dicke der Steinblöcke 5 größer als 1m ist und die Bohrmaschine relativ schwierig die Steinblöcke 5 bohrt, kann eine Stützkonstruktion aus mehreren Einsteckplatten 7, einer Verbindungsplatte 6 und einem Stahlschutzrohr 2 verwendet werden, wie in
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Legal Events
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: SEITZ, THEODOR CYRUS, DIPL.-ING., DE |
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R018 | Grant decision by examination section/examining division |