一种装配式长条形基坑支护装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种装配式长条形基坑支护装置及方法，包括：第一组装式侧壁挡土平板、第二组装式侧壁挡土平板、四组竖肋组件、组装式钢管主撑结构和钢管底撑组件；其中，结构相同的第一组装式侧壁挡土平板与第二组装式侧壁挡土平板，该第一组装式侧壁挡土平板与第二组装式侧壁挡土平板平行设置；各组竖肋组件结构相同，分别连接在第一、第二组装式侧壁挡土平板的两侧边；组装式钢管主撑结构支撑设置在第一、第二组装式侧壁挡土平板之间的中、上部；钢管底撑组件支撑设置第一、第二组装式侧壁挡土平板之间的下部。本发明专利技术采用可回收的装配式钢结构进行长条形基坑的支护施工，能实现绿色环保快速施工的要求，缩短占地时间，消除了混凝土对环境的污染，降低了施工成本。

A supporting device and method of assembled long strip foundation pit

【技术实现步骤摘要】
一种装配式长条形基坑支护装置及方法
本专利技术涉及地下工程支护领域，尤其涉及一种装配式长条形基坑支护装置及方法。
技术介绍
明挖基坑是目前地下工程结构物施作过程中常见的支护形式之一，其工法技术成熟，结构稳定安全且施作效率高，是浅埋线型结构物施工的必要手段。传统钢筋混凝土支护基坑的施工工艺为先在基坑边线打入钻孔灌注桩，下放钢筋网并灌注混凝土，待混凝土强度达到要求以后再开挖中心土体并加支撑。但随着城市化进程的加快，传统钢筋混凝土材质的基坑支护结构在材质方面的劣势逐步显现，主要存在混凝土环境污染、施工进度受混凝土强度发挥时间影响、不可回收再利用等问题。目前，国内相关科研机构围绕装配式基坑支护结构及技术开展了大量的研究工作，提出了多种装配式基坑支护结构及技术。申请号为201610657079.4的中国专利公开了一种框架逆作可叠合装配式基坑结构施工方法，首先设计基坑打桩点，打入嵌岩桩，然后在桩点间设置围护，底部灌浆后从地表面开始向下逆作开挖。其存在不足之处为适用地层条件有限，针对深厚软粘土地层不适用，且围护板和桩接合不好，存在透水的可能。申请号为201611200005.4的中国专利公开了一种装配式平衡梁基坑支撑系统，包括箱型围檩梁、锯形连接件、长方形连接件、对撑角撑连接件。通过顺序连接各种组件，实现支护结构的组装。但其存在不足之处，组件过多不利于支护结构中力矩传递，容易出现构件破坏的现象，现场安装繁琐，不利于快速施工。申请号为201910514053.8的中国专利公开了一种可回收装配式基坑支护结构，包括矩形预制构件、十字形支架、可回收锚杆。通过组合预制构件和各种零件实现基坑的支护。但存在不足之处，基坑缺少内支撑结构，侧壁易发生失稳。存在橡胶止水条等小型物件，装配过程较为复杂。因此，如何提供一种能实现装配快速、结构稳定且能在结构物施工完毕后快速拆除并方便回收再利用对长条形基坑的支护施工的支护结构，是需要解决的问题。
技术实现思路
基于现有技术所存在的问题，本专利技术的目的是提供一种装配式长条形基坑支护装置及方法，能解决现有装配式基坑支护结构存在装配过程复杂，使用不方便且结构稳定性差等问题。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术实施方式提供一种装配式长条形基坑支护装置，包括：第一组装式侧壁挡土平板、第二组装式侧壁挡土平板、四组竖肋组件、组装式钢管主撑结构和钢管底撑组件；其中，所述第一组装式侧壁挡土平板与所述第二组装式侧壁挡土平板的结构相同，该第一组装式侧壁挡土平板与第二组装式侧壁挡土平板平行设置；各组竖肋组件结构相同；所述第一组装式侧壁挡土平板的两侧边分别经螺栓连接设置一组竖肋组件；所述第二组装式侧壁挡土平板的两侧边分别经螺栓连接设置一组竖肋组件；所述组装式钢管主撑结构设置在所述第一组装式侧壁挡土平板和第二组装式侧壁挡土平板之间，该组装式钢管主撑结构的两端分别与所述第一组装式侧壁挡土平板的两侧边的竖肋组件和所述第二组装式侧壁挡土平板的两侧边的竖肋组件连接，支撑在所述第一组装式侧壁挡土平板和第二组装式侧壁挡土平板的中上部之间；所述钢管底撑组件设置在所述第一组装式侧壁挡土平板和第二组装式侧壁挡土平板之间，该钢管底撑组件的两端分别与所述第一组装式侧壁挡土平板的两侧边的竖肋组件和所述第二组装式侧壁挡土平板的两侧边的竖肋组件连接，支撑在所述第一组装式侧壁挡土平板和第二组装式侧壁挡土平板的下部之间。本专利技术实施方式还提供一种装配式长条形基坑支护方法，采用本专利技术所述的装配式长条形基坑支护装置，包括以下步骤：步骤1)目标区域地层土体开挖30cm后，在两侧使用机械分别压入第一、第二组装式侧壁挡土平板的一级钢腹壁，待一级钢腹壁的顶部导向槽接触土体后停止压入，使相邻的一级钢腹壁侧边搭接并对准侧边的竖肋螺栓孔；步骤2)在搭接处压入第一、第二组装式侧壁挡土平板的一级竖肋，使一级竖肋的边缘贴合一级腹壁的波谷，并将一级竖肋顶部的螺栓孔对准一级钢腹壁侧边的槽孔，螺栓连接所有对准的槽孔和螺栓孔；步骤3)安装组装式钢管主撑结构的第一层钢管主撑，并对准一级竖肋上的顶撑靶位板，端部加装千斤顶施加预紧力，使一级竖肋顶部的螺栓孔对准导向槽螺栓孔，安装顶部连接件，并用螺栓穿过对准的螺栓孔；步骤4)土体继续向下开挖至一级竖肋最后一个螺栓孔露出并连接完全后，安装组装式钢管主撑结构的第二层钢管主撑，并在端部支撑千斤顶施加预紧力；步骤5)安装槽钢横撑贴合于一级钢腹壁内侧，并用螺栓固定端部于一级竖肋的中间位置；步骤6)安装各钢管斜撑，各钢管斜撑一端与槽钢横撑的斜撑定位模块配合，另一端的紧固环扣紧在钢管主撑上，安装钢管副撑并定位于四向钢管斜撑端部的中心位置，并相互咬合在一起；步骤7)向土体内压入第一、第二组装式侧壁挡土平板的二级钢腹壁，压入深度以二级钢腹壁顶部侧边的槽孔对准一级钢腹壁底部侧边的槽孔为准，沿一级竖肋方向压入二级竖肋，并保证压入的过程中二级竖肋紧密贴合在一级钢腹壁和二级钢腹壁的波纹槽上，待二级竖肋上的螺栓孔对准二级钢腹壁上的第二个槽孔时停止压入二级钢腹壁；步骤8)安装钢管底撑，确保顶撑于二级竖肋的靶位板上且能顶住加强横肋的端部；步骤9)根据场地情况进行注浆，通过槽孔向背后土体与支护装置之间的空隙中注入防水材料，完成支护装置的整体安装。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的装配式长条形基坑支护装置及方法，其有益效果为：(1)采用预制的组件进行装配，消除了混凝土的强度发挥时间，实现了快速支护及随土体开挖的快速组装；(2)采用三维立体式内支撑结构，能适用于长条形基坑的分部施工及结构物施作。(3)采用分级分段的支护形式，能适用于不同深度和不同长度基坑的支护工程。(4)全部组件均可回收再利用，完全消除了混凝土对环境可能产生的污染。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例提供的装配式长条形基坑支护装置的整体示意图；图2为图1中一级与二级钢腹壁连接的三维结构示意图；图3为图1中一级钢腹壁、一级竖肋和顶部连接件的相对位置示意图；图4为图1中一级与二级竖肋的装配示意图；图5为图1中钢管主撑、钢管副撑、钢管斜撑、一级竖肋和槽钢横撑的装配剖面图；图中各标记对应的部分为：1-第一组装式侧壁挡土平板；2-第二组装式侧壁挡土平板；3-组装式钢管主撑结构；4-钢管底撑组件；5-一级竖肋；51-竖肋螺栓孔；6-二级钢腹壁；7-钢管斜撑；8-钢管副撑；9-槽钢横撑；10-一级钢腹壁；11-二级竖肋；12-顶部连接件；13-钢管主撑；14-钢管底撑；121-顶盖螺栓孔；101-顶部导向槽；102-波纹板腹壁；103-加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式长条形基坑支护装置，其特征在于，包括：/n第一组装式侧壁挡土平板、第二组装式侧壁挡土平板、四组竖肋组件、组装式钢管主撑结构和钢管底撑组件；其中，/n所述第一组装式侧壁挡土平板与所述第二组装式侧壁挡土平板的结构相同，该第一组装式侧壁挡土平板与第二组装式侧壁挡土平板平行设置；/n各组竖肋组件结构相同；/n所述第一组装式侧壁挡土平板的两侧边分别经螺栓连接设置一组竖肋组件；/n所述第二组装式侧壁挡土平板的两侧边分别经螺栓连接设置一组竖肋组件；/n所述组装式钢管主撑结构设置在所述第一组装式侧壁挡土平板和第二组装式侧壁挡土平板之间，该组装式钢管主撑结构的两端分别与所述第一组装式侧壁挡土平板的两侧边的竖肋组件和所述第二组装式侧壁挡土平板的两侧边的竖肋组件连接，支撑在所述第一组装式侧壁挡土平板和第二组装式侧壁挡土平板的中上部之间；/n所述钢管底撑组件设置在所述第一组装式侧壁挡土平板和第二组装式侧壁挡土平板之间，该钢管底撑组件的两端分别与所述第一组装式侧壁挡土平板的两侧边的竖肋组件和所述第二组装式侧壁挡土平板的两侧边的竖肋组件连接，支撑在所述第一组装式侧壁挡土平板和第二组装式侧壁挡土平板的下部之间。/n...

【技术特征摘要】
1.一种装配式长条形基坑支护装置，其特征在于，包括：
第一组装式侧壁挡土平板、第二组装式侧壁挡土平板、四组竖肋组件、组装式钢管主撑结构和钢管底撑组件；其中，
所述第一组装式侧壁挡土平板与所述第二组装式侧壁挡土平板的结构相同，该第一组装式侧壁挡土平板与第二组装式侧壁挡土平板平行设置；
各组竖肋组件结构相同；
所述第一组装式侧壁挡土平板的两侧边分别经螺栓连接设置一组竖肋组件；
所述第二组装式侧壁挡土平板的两侧边分别经螺栓连接设置一组竖肋组件；
所述组装式钢管主撑结构设置在所述第一组装式侧壁挡土平板和第二组装式侧壁挡土平板之间，该组装式钢管主撑结构的两端分别与所述第一组装式侧壁挡土平板的两侧边的竖肋组件和所述第二组装式侧壁挡土平板的两侧边的竖肋组件连接，支撑在所述第一组装式侧壁挡土平板和第二组装式侧壁挡土平板的中上部之间；
所述钢管底撑组件设置在所述第一组装式侧壁挡土平板和第二组装式侧壁挡土平板之间，该钢管底撑组件的两端分别与所述第一组装式侧壁挡土平板的两侧边的竖肋组件和所述第二组装式侧壁挡土平板的两侧边的竖肋组件连接，支撑在所述第一组装式侧壁挡土平板和第二组装式侧壁挡土平板的下部之间。


2.根据权利要求1所述的装配式长条形基坑支护装置，其特征在于，所述第一组装式侧壁挡土平板包括：
一级钢腹壁、二级钢腹壁、加强横肋和顶部导向槽；其中，
所述二级钢腹壁贴合设置于所述一级钢腹壁底部形成整体的平板结构体；
所述一级钢腹壁和二级钢腹壁的两侧边均设于连接竖肋组件的多个竖肋螺栓孔；
所述二级钢腹壁的顶边内壁上贴合固定设置所述加强横肋，所述加强横肋处于该二级钢腹壁的两侧边之间；
所述一级钢腹壁的顶部固定设置所述顶部导向槽，该顶部导向槽的两侧竖板上均设有导向槽螺栓孔。


3.根据权利要求2所述的装配式长条形基坑支护装置，其特征在于，所述一级钢腹壁采用波纹钢板；该一级钢腹壁两侧边设置的多个竖肋螺栓孔均为长条形螺栓孔；
所述二级钢腹壁采用波纹钢板，所述二级钢腹壁的顶边与所述一级钢腹壁的底边搭接；该二级钢腹壁两侧边设置的多个竖肋螺栓孔均为长条形螺栓孔。


4.根据权利要求2或3所述的装配式长条形基坑支护装置，其特征在于，还包括：顶部连接件，与所述顶部导向槽的导向槽螺栓孔连接。


5.根据权利要求1至3任一项所述的装配式长条形基坑支护装置，其特征在于，所述竖肋组件包括：一级竖肋和二级竖肋；其中，
所述一级竖肋采用工字钢结构，该工字钢结构的板身设有能与所述一级钢腹壁侧边连接的多个长条状螺栓孔，该工字钢结构的顶部设有能与所述一级钢腹壁的顶部导向槽和顶部连接件连接的螺栓孔；
所述一级竖肋上从上至下间隔设有两个顶撑靶位板；
所述二级竖肋采用槽钢结构，该槽钢结构的板身设有能与所述二级钢腹壁侧边连接的多个螺栓孔；
所述二级竖肋上设有一个顶撑靶位板；
所述二级竖肋的顶部与所述一级竖肋的底部搭接。


6.根据权利要求5所述的装配式长条形基坑支护装置，其特征在于，所述钢管底撑组件的各钢管底撑支顶于一级竖肋和二级竖肋搭接处，位置与所述二级钢腹壁顶部的加强横肋齐平，能顶住所述二级波腹壁上加强横肋的端部位置。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇友，郑晓，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11