一种卧式拱壳基坑支护方法技术

本发明专利技术公开了一种卧式拱壳基坑支护方法，涉及基坑支护领域，该方法包括沿基坑侧壁的顶部施工正投影成曲线的、连续的壁柱桩，且该曲线由多个圆心处于同一侧的弧形构成，相邻两个弧形相邻端相互连接，并在壁柱桩的顶部施工相应的桩顶冠梁后，开挖多层开挖层，并在每个开挖层均施工相应的拱架梁或护面板，同时在每个弧形对应的两端处施工支墩整体，两个弧形相邻两端共用一个支墩整体，再次施工与每个支墩整体相对应的支撑组件，进而实现对其的有效支撑，且每层开挖层均施工有超前竖向锚管和水平锚管；本发明专利技术避免了传统排桩墙密集支撑的弊端，提高了支撑组件之间的跨度，降低了开挖难度。

【技术实现步骤摘要】
一种卧式拱壳基坑支护方法
本专利技术涉及岩土工程
，具体为临时基坑支护方法中一种横向拱壳与支撑结合的支护方法。
技术介绍
目前国内采用的排桩内支撑式基坑支护为沿基坑周边直线排列围护桩，近乎等间距地布设内支撑杆件，对围护桩形成支点。钢筋混凝土支撑的水平间距一般为7～12米，钢支撑的水平间距一般为3～9米，目前技术存在如下问题：1.土方开挖难度大。由于支撑间距较密，开挖时无法采用大型设备，只能通过小型挖掘机进行开挖，工效低，对工期和挖土费用都造成显著影响。2.造价高。为保证支撑的稳定性，每根水平支撑都需隔一定间距设立柱、立柱桩、托梁、牛腿，斜撑则需设置支座、支座桩，如长度较长时也需设立柱。因支撑间距较密，立柱及托梁等构件数量较多，造成内支撑结构造价较高。3.增加地下室结构施工难度。支撑杆件、立柱众多使得地下室结构施工时材料运输、支模、防水施工遇到障碍，同时还要时刻注意对支撑结构的保护，从而工效大大降低，给地下室结构施工带来很大难度。此外，支撑杆件的破除、拆除、回收工作也与结构施工产生交叉和干扰，工效很慢，对工期造成显著影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种卧式拱壳基坑支护方法，以解决现有技术中支撑间距密导致开挖效率低的技术问题。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种卧式拱壳基坑支护方法，该方法包括以下步骤：步骤1、根据基坑深度将基坑自上而下分为多个顺序开挖层；步骤2、沿基坑侧壁等间隔施工壁柱桩，其中，全部壁柱桩在水平面上的正投影顺序连起后呈由多个弧形构成的曲线，且两个相邻的弧形之间相邻的两端相互连接，每个弧形的圆心均朝向基坑内部；步骤3、在基坑顶部所在水平面上的所述曲线的内侧均匀施工超前竖向锚管；步骤4、在基坑顶部施工与所述壁柱桩相对应的、用于连接每个壁柱桩的桩顶冠梁；步骤5、开挖基坑内土方至第一开挖层的底部；步骤6、在该开挖层底部对应水平面与所述曲线正投影交汇处的内侧再次均匀施工超前竖向锚管和水平锚管；步骤7、在该开挖层底部对应的水平面与每个所述弧形正投影交汇处的内侧分别施工用于连接每个弧形对应的所有壁柱桩的拱架梁；步骤8、在每个弧形的两端均施工支墩，相邻两个弧形之间相邻的两端共用一个支墩，且每个弧形对应的所有的拱架梁的两端分别与该弧形两端对应的支墩连接；步骤,9、开挖基坑内土方至下一开挖层的底部，并重复施工步骤6、7和8，且该开挖层中每个所述支墩与上一开挖层中对应的支墩相互连接且构成一个支墩整体；步骤10、重复步骤9直至挖至基坑设计深度，最底层的开挖层只需挖除基坑内土方，不再重复施工6、7和8，只需施工相应的支墩，且每个支墩整体的底端均设置在基坑底端的土体内；该方法还包括施工每个所述支墩整体对应的支撑组件，所述支墩整体的数量与所述支架组的数量相同。进一步，该方法还包括施工用于对相邻壁柱桩之间裸露的桩间土进行支护的护面板，所述护面板为钢筋混凝土现浇或喷射，所述护面板在竖直面上分别钢筋锚入与其对应的桩顶冠梁、拱架梁内或支墩整体内，在水平方向上则钢筋锚入基坑外侧土体中。进一步，所述拱架梁具体为采用钢筋混凝土现浇梁或装配式型钢。进一步，所述超前竖向锚管和水平锚管均由中空的钢管制成，所述超前竖向锚管的头部和水平锚管的头部均锚入与其对应的桩顶冠梁或拱架梁内。进一步，将所述拱架梁替换为自上而下分层浇筑的钢筋混凝土倒挂拱板替代，所述超前竖向锚管的头部和水平锚管的头部均锚入与其对应倒挂拱板内。进一步，所述支撑组件具体为斜撑或坑内水平支撑，所述支撑组件具体由多个支撑架构成，且每个支撑组件中的支撑架至少为一个，所述支撑组件具体由钢筋混凝土现浇或组合型钢制成。进一步，当所述支撑组件为斜撑时，每个所述支撑组件中的所有的支撑架的一端均与和其对应的所述支墩整体连接，另一端共同作用于同一支点。进一步，相邻两个壁柱桩之间还施工有纵肋桩，所述壁柱桩和所述纵肋桩的顶端均与所述桩顶冠梁连接，二者的底端所在的水平面的标高均低于所述基坑设计底部所在水平面的标高，且所述壁柱桩的底端所在水平面标高低于所述纵肋桩底端所在水平面标高。进一步，所述壁柱桩和所述纵肋桩均为钢筋混凝土灌注制成。进一步，相邻开挖层中施工的相互对应的两个支墩之间通过下挂锚固连接筋连接，所述下挂锚固连接筋预埋在处于上层的所述支墩上，且所述支墩具体由钢筋混凝土浇灌制成。本专利技术相比现有技术具有以下优点：1、本专利技术通过将壁柱桩布设为连续的弧形，且每个弧形对应的壁柱桩之间通过拱架梁连接，形成了卧式拱壳结构，对基坑周围的土体产生了相应的“拱效应”，通过在每个弧形的两端设置支墩和支撑件，实现了大跨度支撑的目的，使围护结构无支点跨度显著增加，从而大大增加了支撑间距，减少了支撑数量，降低了土方开挖难度，从而节约了造价，缩短了工期。2、本专利技术通过多道横向拱架梁，使传统的以桩墙等竖向支挡结构为主构件的“竖向围护结构”转变为“横向围护结构”。横向结构能使“拱效应”得到最大程度发挥，此时，横向构件成为主受力构件，相当于“主梁”，而纵(竖)向构件则成为次受力构件，相当于“次梁”。从而，传统围护桩在本结构体系中转变为间距较大的纵肋桩，从而大大减少了围护桩的数量和长度。3、本专利技术的卧式拱壳结构伴随土方分层开挖进行支模现浇或装配施工，相比传统的在地表成孔浇筑的围护桩墙，将隐蔽工程转变为非隐蔽工程，质量更易于控制和监督，有利于提高基坑支护工程的安全性。附图说明图1为实施例一中分步施工示意图；图2为实施例一中A-A处剖视图；图3为实施例二中分步施工示意图；图4为实施例二中B-B处剖视图。图中：1、壁柱桩；2、桩顶冠梁；3、拱架梁；4、支墩整体；5、支撑组件；6、护面板；7、倒挂拱板；8、下挂锚固连接筋；9、超前竖向锚管；10、水平锚管。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。下面介绍本专利技术的一种实施例：参考图1和图2，一种卧式拱壳基坑支护方法，该方法包括以下步骤：步骤1、根据基坑深度将基坑自上而下分为多个顺序开挖层，在本实施例中开挖层设置为3层；步骤2、沿基坑侧壁等间隔施工壁柱桩1，其中，全部壁柱桩1在水平面上的正投影顺序连起后呈由多个弧形构成的曲线，且两个相邻的弧形之间相邻的两端相互连接，每个弧形的圆心均朝向基坑内部；在本实施例中根据基坑需要支撑边缘的尺寸，将曲线设置为由三个弧形组成，然后根据划分的尺寸在基坑需要支撑边缘处按照设计的尺寸在基坑表面用石灰粉等画出曲线的轮廓，然后在曲线上等间隔的圈出壁柱桩1的位置，标记完成后在每个标记位置施工壁柱桩1，控制好施工距离后可同时施工多个，壁柱桩1施工完成后进行下一施工步骤；步骤3、在基坑顶部所在水平面上的曲线的内侧均匀施工超前竖向锚管9；即在相邻两壁柱桩1之间的桩间土内均匀施工超前竖向锚管9，施工完成后进行下一施工步骤；步骤4、在基坑顶部施工与壁柱桩1相对应的、用于连接每个壁柱桩1的桩顶冠梁2；即在基坑上施工用于连接所有壁柱桩1的桩顶冠梁2，使得壁柱桩1之间有效连接成为一个整体结构，提高其整体支护强度，桩顶冠梁2施工完成后其俯视图也为曲线形状，然后进行下一施工步骤；步骤5、开挖基坑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卧式拱壳基坑支护方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1、根据基坑深度将基坑自上而下分为多个顺序开挖层；步骤2、沿基坑侧壁等间隔施工壁柱桩，其中，全部壁柱桩在水平面上的正投影顺序连起后呈由多个弧形构成的曲线，且两个相邻的弧形之间相邻的两端相互连接，每个弧形的圆心均朝向基坑内部；步骤3、在基坑顶部所在水平面上的所述曲线的内侧均匀施工超前竖向锚管；步骤4、在基坑顶部施工与所述壁柱桩相对应的、用于连接每个壁柱桩的桩顶冠梁；步骤5、开挖基坑内土方至第一开挖层的底部；步骤6、在该开挖层底部对应水平面与所述曲线正投影交汇处的内侧再次均匀施工超前竖向锚管和水平锚管；步骤7、在该开挖层底部对应的水平面与每个所述弧形正投影交汇处的内侧分别施工用于连接每个弧形对应的所有壁柱桩的拱架梁；步骤8、在每个弧形的两端均施工支墩，相邻两个弧形之间相邻的两端共用一个支墩，且每个弧形对应的所有的拱架梁的两端分别与该弧形两端对应的支墩连接；步骤,9、开挖基坑内土方至下一开挖层的底部，并重复施工步骤6、7和8，且该开挖层中每个所述支墩与上一开挖层中对应的支墩相互连接且构成一个支墩整体；步骤10、重复步骤9直至挖至基坑设计深度，最底层的开挖层只需挖除基坑内土方，不再重复施工6、7和8，只需施工相应的支墩，且每个支墩整体的底端均设置在基坑底端的土体内；该方法还包括施工每个所述支墩整体对应的支撑组件，所述支墩整体的数量与所述支架组的数量相同。...

【技术特征摘要】
1.一种卧式拱壳基坑支护方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1、根据基坑深度将基坑自上而下分为多个顺序开挖层；步骤2、沿基坑侧壁等间隔施工壁柱桩，其中，全部壁柱桩在水平面上的正投影顺序连起后呈由多个弧形构成的曲线，且两个相邻的弧形之间相邻的两端相互连接，每个弧形的圆心均朝向基坑内部；步骤3、在基坑顶部所在水平面上的所述曲线的内侧均匀施工超前竖向锚管；步骤4、在基坑顶部施工与所述壁柱桩相对应的、用于连接每个壁柱桩的桩顶冠梁；步骤5、开挖基坑内土方至第一开挖层的底部；步骤6、在该开挖层底部对应水平面与所述曲线正投影交汇处的内侧再次均匀施工超前竖向锚管和水平锚管；步骤7、在该开挖层底部对应的水平面与每个所述弧形正投影交汇处的内侧分别施工用于连接每个弧形对应的所有壁柱桩的拱架梁；步骤8、在每个弧形的两端均施工支墩，相邻两个弧形之间相邻的两端共用一个支墩，且每个弧形对应的所有的拱架梁的两端分别与该弧形两端对应的支墩连接；步骤,9、开挖基坑内土方至下一开挖层的底部，并重复施工步骤6、7和8，且该开挖层中每个所述支墩与上一开挖层中对应的支墩相互连接且构成一个支墩整体；步骤10、重复步骤9直至挖至基坑设计深度，最底层的开挖层只需挖除基坑内土方，不再重复施工6、7和8，只需施工相应的支墩，且每个支墩整体的底端均设置在基坑底端的土体内；该方法还包括施工每个所述支墩整体对应的支撑组件，所述支墩整体的数量与所述支架组的数量相同。2.根据权利要求1所述的一种卧式基坑支护方法，其特征在于，该方法还包括施工用于对相邻壁柱桩之间裸露的桩间土进行支护的护面板，所述护面板为钢筋混凝土现浇或喷射，所述护面板在竖直面上分别钢筋锚入与其对应的桩顶冠梁、拱架梁内或支墩整体内，在水平方向上则...

【专利技术属性】
技术研发人员：束冬青，蔡敏，李彪，孟玉，刘少凯，吴东彪，周阳，李天宝，张龙飞，刘贵强，单灿灿，孙昌兴，郑永磊，
申请(专利权)人：安徽省城建设计研究总院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34