WO2023173676A1 - 用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台、系统及方法 - Google Patents

用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台、系统及方法 Download PDF

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韩俊国
李胜林
俞仲明
王雷
张立军
刘萍
贾涛
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Definitions

  • the above-mentioned space truss support platform for ultra-deep underground continuous walls wherein the space truss support platform has a regular hexahedral structure.
  • the above-mentioned space truss support system for ultra-deep underground diaphragm walls also includes: end I-beam steel, the end I-beam steel is used to install and fix the steel cage.
  • this application also proposes a space truss support method for ultra-deep underground diaphragm walls, including:
  • the use of the space truss support platform in this application can reduce the number of longitudinal trusses and achieve the purpose of saving steel bars; the space truss support platform has large spatial rigidity, good extraction and repeatability, and is easy to operate. Moreover, the space truss support platform can be manufactured in standardized sections in the factory, and standard sections can be selected and spliced on-site according to the length of the steel cage.
  • Figure 4 Side view of the standard section of the truss in the space truss support platform of the ultra-deep underground diaphragm wall according to one embodiment of the present application;
  • Step 8 After the installation is in place, lift and extract the truss support platform 10.

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Abstract

用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台、系统及方法，平台（10）包括：桁架首段（11）及桁架标准段（12），桁架首段（11）与桁架标准段（12）间、相邻桁架标准段（12）间均为可拆卸连接。系统包括空间桁架支撑平台（10）及钢筋笼（20），钢筋笼（20）与空间桁架支撑平台（10）连接。方法包括将端部工字钢（30）及底面钢筋网片（21）焊接；底面钢筋网片（21）就位；将空间桁架支撑平台（10）与底面钢筋网片（21）临时固定；在空间桁架支撑平台（10）的两侧安装斜向筋（22）及纵向支撑桁架（23）；安装顶面钢筋网片（24）；将空间桁架支撑平台（10）与顶面钢筋网片（24）临时固定；将桁架支撑平台（10）起吊下放至施工工位；起吊抽出桁架支撑平台（10）。本方法既可以为地下连续墙钢筋笼加工制作提供标准化工作平台，又可以为巨幅钢筋笼的制作及吊装过程中的稳定性提供可靠保证。

Description

用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台、系统及方法 技术领域
本申请属于超深地下连续墙钢筋笼制作及吊装的空间桁架支撑平台技术领域，具体涉及用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台、系统及方法。
背景技术
地下连续墙是利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，在其内放置钢筋笼、浇筑适当的材料而形成一道具有防渗(水)、挡土和承重功能的连续的地下墙体。随着人们对地下空间的开发利用向纵深的发展，地下连续墙越来越深，其钢筋笼的体积越来越大，单幅钢筋笼制作及吊装过程中的自身稳定性成为了突出的问题。
根据目前国家深基坑地下连续墙钢筋笼的设计规范，各设计院在设计过程中一般仅仅考虑钢筋笼制作过程中的稳定性，通常为2榀桁架。钢筋笼吊装及就位过程中受力及刚度一般是由施工单位在专项方案中设计。为保证起吊的刚度，防止吊装变形，以6m标准幅宽地下连续墙为例，通常需要增设2～3榀纵向桁架，浪费大量的钢筋，使成本提高，经济性降低。即使采用可抽出式的措施桁架，由于其一般是由钢筋焊接制作，平面外刚度弱，在抽出重复利用的过程中极易容易变形，重复利用性差。即使抽出后能够重复利用，但是各榀需要重新固定就位，工作效率较低。另外，每幅地下连续墙连接处通常采用焊接工字钢提供承插口和止水的功能。焊接工字钢通常截面大、重量大、强度高，整幅钢筋笼制作完成后，重心偏于该侧。为保证起吊过程中的平衡，在起吊工况中设计中，一般不在该焊接工字钢上设计吊点，没能充分发挥其刚度大、强度高的性能。
发明内容
针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台、系统及方法。
为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：
本申请一方面提出了用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台，所述空间桁架支撑平台包括：桁架首段以及桁架标准段，其中，所述桁架首段与所述桁架标准段之间采用可拆卸组件连接，相邻设置在所述桁架标准段之间亦采用所述可拆卸组件连接。
可选地，上述的用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台，其中，所述可拆卸组件包括：连接件、高强螺栓以及螺栓孔，其中，所述螺栓孔设置在所述桁架首段以及所述桁架标准段上；通过所述高强螺栓、所述螺栓孔以及所述连接件的配合，可将所述桁架首段与所述桁架标准段连接以及将相邻设置在所述桁架标准段连接。
可选地，上述的用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台，其中，所述桁架首段以及所述桁架标准段均设有若干个角钢构件。
可选地，上述的用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台，其中，所述空间桁架支撑平台为正六面体结构。
本申请另一方面还提出了用于超深地下连续墙的空间桁架支撑系统，包括所述的空间桁架支撑平台以及钢筋笼，所述钢筋笼与所述空间桁架支撑平台可拆卸连接。
可选地，上述的用于超深地下连续墙的空间桁架支撑系统，其中，所述钢筋笼包括：底面钢筋网片、顶面钢筋网片、斜向筋以及纵向支撑桁架，所述斜向筋按照倾斜方式安装在所述底面钢筋网片以及所述顶面钢筋网片之间，所述纵向支撑桁架垂直安装在所述底面钢筋网片以及所述顶面钢筋网片之间；其中，所述纵向支撑桁架的其中一端还与所述斜向筋连接。
可选地，上述的用于超深地下连续墙的空间桁架支撑系统，其中，还包括：端部工字钢，所述端部工字钢用于安装固定所述钢筋笼。
可选地，上述的用于超深地下连续墙的空间桁架支撑系统，其中，在所述空间支撑平台和所述钢筋笼的连接位置还设有用于临时固定的卡扣。
本申请另一方面还提出了用于超深地下连续墙的空间桁架支撑方法，包括：
将端部工字钢以及底面钢筋网片焊接在一起；
将空间桁架支撑平台于所述底面钢筋网片上就位；
将所述空间桁架支撑平台与所述底面钢筋网片临时固定；
在所述空间桁架支撑平台的两侧安装斜向筋以及纵向支撑桁架；
安装顶面钢筋网片；
将所述空间桁架支撑平台与所述顶面钢筋网片临时固定；
采用起吊装置勾住桁架支撑平台起吊下放至超深地下连续墙的施工工位；
安装到位后起吊抽出所述桁架支撑平台。
可选地，可选地，上述的用于超深地下连续墙的空间桁架支撑方法，其中，所述临时固定采用卡扣实现；
和/或，在所述桁架支撑平台的起吊位置还配置有U形吊钩；
和/或，在所述桁架支撑平台起吊下放至超深地下连续墙的施工工位过程中，一边下放、一边解除所述卡扣。
与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：
本发明提出一种用于超深连续墙钢筋笼制作的空间桁架支撑平台，既可以为地下连续墙钢筋笼加工制作提供标准化的工作平台，又可以为巨幅钢筋笼的制作及吊装过程中的稳定性提供可靠保证。
其中，起吊过程考虑空间桁架支撑平台与焊接工字钢共同工作，刚度大、变形小。
本申请空间桁架支撑平台的利用可减少纵向桁架的数量，达到节约钢筋的目的；所述空间桁架支撑平台空间刚度大，抽出重复性利用好，操作便捷。 并且，所述空间桁架支撑平台可工厂标准化分段制作，现场根据钢筋笼的长度选择标准段拼接。
本申请空间桁架支撑平台在工程结束后可回收重复应用于下一个工程；起吊过程中主要受力点设置于本空间桁架支撑平台上，钢筋笼变形小，吊环可重复利用，节约吊筋用量；本申请可实现钢筋笼加工流水作业，提高制作工效。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1：本申请其中一实施例用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台中桁架首段的俯视图；
图2：本申请其中一实施例用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台中桁架标准段的俯视图；
图3：本申请其中一实施例用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台中桁架首段的侧视图；
图4：本申请其中一实施例超深地下连续墙的空间桁架支撑平台中桁架标准段的侧视图；
图5：本申请其中一实施例用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台的截面图；
图6：本申请其中一实施例用于超深地下连续墙的空间桁架支撑系统的俯视图；
图7：本申请其中一实施例用于超深地下连续墙的空间桁架支撑方法的流程图；
图8：本申请其中一实施例用于超深地下连续墙的空间桁架支撑方法的状态图一；
图9：本申请其中一实施例用于超深地下连续墙的空间桁架支撑方法的状态图二；
图10：本申请其中一实施例用于超深地下连续墙的空间桁架支撑方法的状态图三；
图11：本申请其中一实施例用于超深地下连续墙的空间桁架支撑方法的状态图四；
图12：本申请其中一实施例用于超深地下连续墙的空间桁架支撑方法的状态图五。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1至图5所示，在本申请的其中一个实施例中，用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台10，所述空间桁架支撑平台10包括：桁架首段11以及桁架标准段12，其中，所述桁架首段11与所述桁架标准段12之间采用可拆卸组件连接，相邻设置在所述桁架标准段12之间亦采用所述可拆卸组件连接。
本实施例既可以为地下连续墙钢筋笼20加工制作提供标准化的工作平台10，又可以为巨幅钢筋笼20的制作及吊装过程中的稳定性提供可靠保证；所述空间桁架支撑平台10的利用可减少纵向桁架的数量，达到节约钢筋的目的；所述空间桁架支撑平台10空间刚度大，抽出重复性利用好，操作便捷。并且，所述空间桁架支撑平台10可工厂标准化分段制作，现场根据钢筋笼20的长度选择标准段拼接。
其中，在本实施例中，所述桁架标准段12的设置数量并不做限定，其可 根据实际需要的钢筋笼20的长度选择上述不同数量的桁架标准段12进行拼接，其适配度和使用性强。
进一步可选地，所述可拆卸组件包括：连接件、高强螺栓以及螺栓孔，其中，所述螺栓孔设置在所述桁架首段11以及所述桁架标准段12上；通过所述高强螺栓、所述螺栓孔以及所述连接件的配合，可将所述桁架首段11与所述桁架标准段12连接以及将相邻设置在所述桁架标准段12连接。其中，涉及的所述连接件包括但不限于螺母或夹爪等以实现高强螺栓与螺栓孔的可拆卸连接，从而完成不同桁架段的拼接。
进一步地，可选地，所述空间桁架支撑平台10为正六面体结构。即，所述空间桁架支撑平台10为规则结构，其便于与钢筋笼20适配，用于解决现有超深地下连续墙的问题。
所述桁架首段11以及所述桁架标准段12均设有若干个角钢构件101。具体地，以所述桁架首段11为例，其设置的所述角钢构件101可以按照Z字形结构布设或者按照三角形结构焊接而成，用以提供足够的支撑强度。同样地，针对所述桁架标准段12为例，其设置的所述角钢构件101可以按照Z字形结构布设或者按照三角形结构焊接而成，用以提供足够的支撑强度。上述具体地角钢构件101的设置方式仅为举例说明，并不做限定，本领域技术人员有动机在上述公开的基础上作出其他替换式设计。
进一步优选地，所述空间桁架支撑平台10采用角钢构件制成。
进一步地，如图6所示，在另一实施例中，用于超深地下连续墙的空间桁架支撑系统，包括所述的空间桁架支撑平台10以及钢筋笼20，所述钢筋笼20与所述空间桁架支撑平台10可拆卸连接。其中，所述空间桁架支撑平台10的设置用于辅助所述钢筋笼20被起到至目标位置，以完成超深地下连续墙的施工。其中，涉及的所述空间桁架支撑平台10的技术特征见上文描述，这里不再赘述。
所述钢筋笼20包括：底面钢筋网片21、顶面钢筋网片24、斜向筋22以 及纵向支撑桁架23，所述斜向筋22按照倾斜方式安装在所述底面钢筋网片21以及所述顶面钢筋网片24之间，所述纵向支撑桁架23垂直安装在所述底面钢筋网片21以及所述顶面钢筋网片24之间；其中，所述纵向支撑桁架23的其中一端还与所述斜向筋22连接。
可选地，所述空间桁架支撑系统还包括：端部工字钢30，所述端部工字钢30用于安装固定所述钢筋笼20。所述端部工字钢30可提高所述钢筋笼20的安装稳定度和安装强度。
在所述空间支撑平台10和所述钢筋笼20的连接位置还设有用于临时固定的卡扣40。通过所述卡扣40的临时固定，方便后续的起吊作业等。
如图7至图12所示，在另一实施例中，用于超深地下连续墙的空间桁架支撑方法，包括：
步骤一，将端部工字钢30以及底面钢筋网片21焊接在一起，见图8所示。
步骤二，将空间桁架支撑平台10于所述底面钢筋网片21上就位。
步骤三，将所述空间桁架支撑平台10与所述底面钢筋网片21临时固定，见图9所示。
进一步优选地，通过采用卡扣40将所述空间桁架支撑平台10与所述底面钢筋网片21临时固定。
步骤四，在所述空间桁架支撑平台10的两侧安装斜向筋22以及纵向支撑桁架23，见图10所示；
步骤五，安装顶面钢筋网片24。
步骤六，将所述空间桁架支撑平台10与所述顶面钢筋网片24临时固定，见图11所示。
步骤七，采用起吊装置勾住桁架支撑平台10起吊下放至超深地下连续墙的施工工位，见图12所示。
进一步可选地，在设计起吊位置，用U形吊钩50从钢筋间隙中穿过， 勾住桁架支撑平台10起吊。
其中，在上述步骤七中，采用一边下放、一边解除卡扣40的方式将所述桁架支撑平台10起吊下放至施工工位，采用上述方式，即在下放至施工工位时已经完成了卡扣40的解除，可以提高施工效率。
步骤八，安装到位后起吊抽出所述桁架支撑平台10。
上文完成其中一个施工作业的所述桁架支撑平台10就位后，可进入下一幅钢筋笼20制作重复使用。
其中，需要说明地是，上述方法所涉及的步骤仅为其中一种可以实现的方式，本领域技术人员可根据情况做出其他顺序的调整。比如，上述步骤三涉及的将所述桁架支撑平台10与底面钢筋网片21的临时固定，可推后至步骤六中，即在起吊前，可分开完成或同时完成桁架支撑平台10与钢筋笼20的临时固定。
本发明提出一种用于超深连续墙钢筋笼20制作的空间桁架支撑平台10，既可以为地下连续墙钢筋笼20加工制作提供标准化的工作平台10，又可以为巨幅钢筋笼20的制作及吊装过程中的稳定性提供可靠保证。其中，起吊过程考虑空间桁架支撑平台10与焊接工字钢30共同工作，刚度大、变形小。本申请空间桁架支撑平台10的利用可减少纵向桁架的数量，达到节约钢筋的目的；所述空间桁架支撑平台10空间刚度大，抽出重复性利用好，操作便捷。并且，所述空间桁架支撑平台10可工厂标准化分段制作，现场根据钢筋笼20的长度选择标准段拼接。本申请空间桁架支撑平台10在工程结束后可回收重复应用于下一个工程；起吊过程中主要受力点设置于本空间桁架支撑平台10上，钢筋笼20变形小，吊环可重复利用，节约吊筋用量；本申请可实现钢筋笼20加工流水作业，提高制作工效。综上，本申请具有广阔的市场应用前景。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或 成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限定，参照较佳实施例对本申请进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

  1. 用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台，其特征在于，所述空间桁架支撑平台包括：桁架首段以及桁架标准段，其中，所述桁架首段与所述桁架标准段之间采用可拆卸组件连接，相邻设置在所述桁架标准段之间亦采用所述可拆卸组件连接。
  2. 根据权利要求1所述的用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台，其特征在于，所述可拆卸组件包括：连接件、高强螺栓以及螺栓孔，其中，所述螺栓孔设置在所述桁架首段以及所述桁架标准段上；通过所述高强螺栓、所述螺栓孔以及所述连接件的配合，可将所述桁架首段与所述桁架标准段连接以及将相邻设置在所述桁架标准段连接。
  3. 根据权利要求2所述的用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台，其特征在于，所述桁架首段以及所述桁架标准段均设有若干个角钢构件。
  4. 根据权利要求1所述的用于超深地下连续墙的空间桁架支撑平台，其特征在于，所述空间桁架支撑平台为正六面体结构。
  5. 用于超深地下连续墙的空间桁架支撑系统，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的空间桁架支撑平台以及钢筋笼，所述钢筋笼与所述空间桁架支撑平台可拆卸连接。
  6. 根据权利要求5所述的用于超深地下连续墙的空间桁架支撑系统，其特征在于，所述钢筋笼包括：底面钢筋网片、顶面钢筋网片、斜向筋以及纵向支撑桁架，所述斜向筋按照倾斜方式安装在所述底面钢筋网片以及所述顶面钢筋网片之间，所述纵向支撑桁架垂直安装在所述底面钢筋网片以及所述顶面钢筋网片之间；其中，所述纵向支撑桁架的其中一端还与所述斜向筋连接。
  7. 根据权利要求5所述的用于超深地下连续墙的空间桁架支撑系统，其特征在于，还包括：端部工字钢，所述端部工字钢用于安装固定所述钢筋笼。
  8. 根据权利要求5至7任一项所述的用于超深地下连续墙的空间桁架支撑系统，其特征在于，在所述空间支撑平台和所述钢筋笼的连接位置还设有用于临时固定的卡扣。
  9. 用于超深地下连续墙的空间桁架支撑方法，其特征在于，包括：
    将端部工字钢以及底面钢筋网片焊接在一起；
    将空间桁架支撑平台于所述底面钢筋网片上就位；
    将所述空间桁架支撑平台与所述底面钢筋网片临时固定；
    在所述空间桁架支撑平台的两侧安装斜向筋以及纵向支撑桁架；
    安装顶面钢筋网片；
    将所述空间桁架支撑平台与所述顶面钢筋网片临时固定；
    采用起吊装置勾住桁架支撑平台起吊下放至超深地下连续墙的施工工位；
    安装到位后起吊抽出所述桁架支撑平台。
  10. 根据权利要求9所述的用于超深地下连续墙的空间桁架支撑方法，其特征在于，所述临时固定采用卡扣实现；
    和/或，在所述桁架支撑平台的起吊位置还配置有U形吊钩；
    和/或，在所述桁架支撑平台起吊下放至超深地下连续墙的施工工位过程中，一边下放、一边解除所述卡扣。
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