一种阻隔基坑开挖影响的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种阻隔基坑开挖影响的系统及方法，在基坑开挖前，在基坑与建筑物中间竖直压入钢板，钢板上开凿四个圆形孔洞，圆形孔洞的两面用弹性薄膜包住，钢板内预埋注浆管，注浆管连接四个圆形孔洞，同时连接钢板顶部阀门，阀门连接水管，水管连接泵机一侧，泵机另一侧连接水管，在钢板周边开挖泥浆池，水管伸入泥浆池中。在钢板靠近建筑的一侧埋设光纤测试元件，光纤测试元件连接导线，导线连接控制器，控制器连接泵机。控制器可根据光纤测试元件测出的压力值控制泵机的工作。

A System and Method for Preventing the Effect of Foundation Pit Excavation

The invention discloses a system and method for preventing the influence of foundation pit excavation. Before foundation pit excavation, steel plate is vertically pressed into the middle of foundation pit and building, four circular holes are cut on the steel plate, two sides of the circular holes are enclosed by elastic film, grouting pipe is embedded in the steel plate, grouting pipe is connected with four circular holes, at the same time, valve is connected with water pipe and water pipe is connected with pump. On one side of the machine, the other side of the pump is connected with a water pipe. The mud pool is excavated around the steel plate, and the water pipe is inserted into the mud pool. Fiber optic testing elements are embedded on the side of the steel plate near the building. Fiber optic testing elements are connected with wires, wires are connected with controllers, and controllers are connected with pumps. The controller can control the pump according to the pressure value measured by the optical fiber test element.

【技术实现步骤摘要】
一种阻隔基坑开挖影响的系统及方法
本专利技术专利涉及一种阻隔基坑开挖影响的系统及方法，尤其是地铁基坑开挖对周围建筑物及其他设施产生的不利影响进行阻隔。
技术介绍
随着经济的快速发展，城市建设特别是地铁工程建设得到了迅猛的发展，由于城市环境复杂、地面及地下建筑物密布等因素，地铁近接建筑物施工的案例越来越多，与此同时，由于工程施工出现的各类环境问题也受到了社会各界的广泛关注，大多数基坑周边都有房屋建筑工程、市政管线与地铁隧道工程，在开挖基坑时，会致使周边土体出现变形问题，严重影响建筑物的安全。基坑开挖的过程是基坑开挖面上卸荷的过程，由于卸荷而引起坑底土体产生以向上为主的位移，同时也引起围护墙在两侧压力差的作用下而产生水平向位移和因此而产生的墙外侧土体的位移，这也是对周围建筑物产生不利影响的原因。西安地铁一基坑开挖后，导致某学院内教学楼大面积开裂，丧失使用功能。若不能阻隔因基坑开挖而产生的土体水平向位移，则会对周围建筑物及其他设施产生不利影响，施工方可能要承担巨大的经济赔偿。同时，现有的压密灌浆技术具有滞后性，存在较大的缺陷。
技术实现思路
为了阻隔基坑开挖对周围建筑物及设施的不利影响，本专利技术专利提供一种阻隔基坑开挖影响的系统及方法，该系统能对土体产生的水平向位移进行实时补偿，阻隔基坑引起的土体水平向位移。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阻隔基坑开挖影响的系统，包括施压装置、压力检测装置、控制器和注浆装置，施压装置设置于基坑与建筑物之间的土层中，施压装置用于向基坑与建筑物之间的土层施加力，使建筑物靠近基坑一侧的土体产生的水平向位移进行反向补偿，消除建筑物靠近基坑一侧的土体产生的水平向位移；压力检测装置设置于施压装置与建筑物之间的土层中，用于检测施压装置与建筑物之间的土体压力；注浆装置与施压装置相连，用于向施压装置中注浆以使得施压装置向基坑与建筑物之间的土层施加力；压力检测装置和注浆装置均与控制器相连，当压力检测装置检测到的压力值小于预设值时，控制器控制注浆装置向施压装置注浆，当压力检测装置检测到的压力值为预设值时，控制器控制注浆装置停止向施压装置注浆。施压装置包括钢板，钢板上开设有通孔，通孔的两侧面密封包覆有弹性薄膜，通孔与弹性薄膜形成密封腔体；钢板上还设有注浆管，注浆管与所述密封腔体连通，注浆管通过管道与注浆装置连接。钢板的下端设有斜楔型倒角，便于将钢板插入土层中。压力检测装置采用光纤测试元件。控制器采用自动转换开关。注浆装置包括泵机、水管和泥浆池，泵机通过水管与泥浆池以及施压装置连通。泵机与施压装置连通的水管上设有阀门。一种阻隔基坑开挖影响的方法，其过程如下：在基坑开挖前，在基坑与建筑物之间竖直压入施压装置；在基坑开挖时，压力检测装置实时检测施压装置与建筑物之间的土体压力；当压力检测装置检测到的压力值小于预设值时，控制器控制注浆装置向施压装置注浆，施压装置向基坑与建筑物之间的土层施加力，使建筑物靠近基坑一侧的土体产生的水平向位移进行反向补偿，消除建筑物靠近基坑一侧的土体产生的水平向位移；在施压装置施力过程中，当压力检测装置检测到的压力值达到预设值时，控制器控制注浆装置停止向施压装置注浆。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的阻隔基坑开挖影响的系统中，施压装置设置于基坑与建筑物之间的土层中，用于向基坑与建筑物之间的土层施加力，使建筑物靠近基坑一侧的土体产生的水平向位移进行反向补偿，消除建筑物靠近基坑一侧的土体产生的水平向位移；压力检测装置设置于施压装置与建筑物之间的土层中，用于检测施压装置与建筑物之间的土体压力；注浆装置与施压装置相连，用于向施压装置中注浆以使得施压装置向基坑与建筑物之间的土层施加力；压力检测装置和注浆装置均与控制器相连，当压力检测装置检测到的压力值小于预设值时，控制器控制注浆装置向施压装置注浆，当压力检测装置检测到的压力值为预设值时，控制器控制注浆装置停止向施压装置注浆。本专利技术的系统能够对基坑开挖所产生的土体水平向位移进行阻隔，预防建筑物开裂等不良后果，且系统为自动控制，可节省人工作业，且具有实时控制的优点。由上述本专利技术阻隔基坑开挖影响的系统的有益效果可知，基于该系统的阻隔基坑开挖影响的方法够对基坑开挖所产生的土体水平向位移进行阻隔，预防建筑物开裂等不良后果，且为自动控制，节省人工作业，且具有实时控制的优点。附图说明图1是本专利技术阻隔基坑开挖影响的系统的三维模型图。图2是本专利技术阻隔基坑开挖影响的系统的俯视图。图3是本专利技术钢板的结构示意图。图中1.土层，2.注浆管，3.通孔，4.钢板，5.阀门，6.光纤测试元件，7.导线，8.控制器，9.泵机，10.水管，11.泥浆池。具体实施方式下面结合附图和实施例来对本专利技术做进一步的说明。参照图1和图2，本专利技术的阻隔基坑开挖影响的系统，包括施压装置、压力检测装置、控制器和注浆装置，施压装置设置于基坑与建筑物之间的土层1中，施压装置用于向基坑与建筑物之间的土层1施加力，使建筑物靠近基坑一侧的土体产生的水平向位移进行反向补偿，消除建筑物靠近基坑一侧的土体产生的水平向位移；压力检测装置设置于施压装置与建筑物之间的土层中，用于检测施压装置与建筑物之间的土体压力；注浆装置与施压装置相连，用于向施压装置中注浆以使得施压装置向基坑与建筑物之间的土层1施加力；压力检测装置和注浆装置均与控制器相连，当压力检测装置检测到的压力值小于预设值时，控制器控制注浆装置向施压装置注浆，当压力检测装置检测到的压力值为预设值时，控制器控制注浆装置停止向施压装置注浆。利用本专利技术的阻隔基坑开挖影响的系统进行阻隔基坑开挖影响的过程如下：在基坑开挖前，在基坑与建筑物之间竖直压入施压装置；在基坑开挖时，压力检测装置实时检测施压装置与建筑物之间的土体压力；当压力检测装置检测到的压力值小于预设值时，控制器控制注浆装置向施压装置注浆，施压装置向基坑与建筑物之间的土层1施加力，使建筑物靠近基坑一侧的土体产生的水平向位移进行反向补偿，消除建筑物靠近基坑一侧的土体产生的水平向位移；在施压装置施力过程中，当压力检测装置检测到的压力值达到预设值时，控制器控制注浆装置停止向施压装置注浆。作为本专利技术优选的实施方案，参照图3，施压装置包括钢板4，钢板4上开设有通孔3，通孔3的两侧面密封包覆有弹性薄膜，通孔3与弹性薄膜形成密封腔体；钢板4上还设有注浆管2，注浆管2与所述密封腔体连通，注浆管2通过管道与注浆装置连接。作为本专利技术优选的实施方案，参照图3，钢板4的下端设有斜楔型倒角，便于将钢板4插入土层1中。作为本专利技术优选的实施方案，压力检测装置采用光纤测试元件6。控制器采用自动转换开关8。作为本专利技术优选的实施方案，参照图1和图2，注浆装置包括泵机9、水管10和泥浆池11，泵机9通过水管10与泥浆池11以及施压装置连通。作为本专利技术优选的实施方案，泵机9与施压装置连通的水管10上设有阀门5，阀门5能够使。在图1～图3所示实施例中，钢板4上开凿四个圆形的通孔3，通孔3的两面用弹性薄膜包住，钢板4内预埋注浆管2，注浆管2连通四个通孔3，阀门5设置在钢板4的顶部并设置在注浆管2上，阀门5连接水管10，水管10连接泵机9一侧，泵机9另一侧连接水管，在钢板4周边开挖泥浆池11，水管伸入泥浆池11中。在钢板4靠近本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻隔基坑开挖影响的系统，其特征在于，包括施压装置、压力检测装置、控制器和注浆装置，施压装置设置于基坑与建筑物之间的土层(1)中，施压装置用于向基坑与建筑物之间的土层(1)施加力，使建筑物靠近基坑一侧的土体产生的水平向位移进行反向补偿，消除建筑物靠近基坑一侧的土体产生的水平向位移；压力检测装置设置于施压装置与建筑物之间的土层中，用于检测施压装置与建筑物之间的土体压力；注浆装置与施压装置相连，用于向施压装置中注浆以使得施压装置向基坑与建筑物之间的土层(1)施加力；压力检测装置和注浆装置均与控制器相连，当压力检测装置检测到的压力值小于预设值时，控制器控制注浆装置向施压装置注浆，当压力检测装置检测到的压力值为预设值时，控制器控制注浆装置停止向施压装置注浆。

【技术特征摘要】
1.一种阻隔基坑开挖影响的系统，其特征在于，包括施压装置、压力检测装置、控制器和注浆装置，施压装置设置于基坑与建筑物之间的土层(1)中，施压装置用于向基坑与建筑物之间的土层(1)施加力，使建筑物靠近基坑一侧的土体产生的水平向位移进行反向补偿，消除建筑物靠近基坑一侧的土体产生的水平向位移；压力检测装置设置于施压装置与建筑物之间的土层中，用于检测施压装置与建筑物之间的土体压力；注浆装置与施压装置相连，用于向施压装置中注浆以使得施压装置向基坑与建筑物之间的土层(1)施加力；压力检测装置和注浆装置均与控制器相连，当压力检测装置检测到的压力值小于预设值时，控制器控制注浆装置向施压装置注浆，当压力检测装置检测到的压力值为预设值时，控制器控制注浆装置停止向施压装置注浆。2.根据权利要求1所述的一种阻隔基坑开挖影响的系统，其特征在于，施压装置包括钢板(4)，钢板(4)上开设有通孔(3)，通孔(3)的两侧面密封包覆有弹性薄膜，通孔(3)与弹性薄膜形成密封腔体；钢板(4)上还设有注浆管(2)，注浆管(2)与所述密封腔体连通，注浆管(2)通过管道与注浆装置连接。3.根据权利要求2所述的一种阻隔基坑开挖影响的系统，其特征在于，钢板(4)的下端设有斜...

【专利技术属性】
技术研发人员：李家春，宋宗昌，侯少梁，李松皓，张震，仇荔斐，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61