一种小型井坑可回收支护结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种小型井坑可回收支护结构，包括钢板桩

【技术实现步骤摘要】
一种小型井坑可回收支护结构及其施工方法


[0001]本专利技术属于支护结构及其施工方法，具体为一种小型井坑可回收支护结构及其施工方法
。

技术介绍

[0002]随着地下空间的利用越来越广泛，交通方式也开始步入地下，并随之出现了一系列类似井坑
、
隧道出井口以及盾构机接收井等一系列基坑尺寸不大的小型基坑
。
对于这些小型基坑使用平时常用的支护结构体系会有以下影响：使用混凝土制成的内支撑体系施工工期长，工程完成后，内支撑拆除会污染环境；使用钢结构内支撑支护体系虽然缩短了工期，材料回收利用率高，但需要大量的钢板焊接，费时费力，当需要将盾构机接收出来时，需要方便拆除一部分的水平支撑并且进行加固保证支护结构的稳定性，并且本身的结构也需要节省出必要的工作空间
。
由于基坑的多样性因此需要使得支护结构能够满足不同尺寸的基坑进行支护
。
在软土地区也要保证基坑整体的稳定性，使基坑整体不会产生倾斜以及坑底隆起等问题
。
同时由于对基坑的检测是通过采集数据导入计算机中查看，无法及时采取措施，在基坑开始有坍塌危险时立刻采取措施
。
[0003]总的来说，现有的支撑支护体系支护结构的稳定性有待进一步提高，拆除时污染环境，费时费力，无法实时监测，在基坑坍塌初始立刻采取措施
。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术目的是提供一种小型井坑可回收支护结构，本专利技术的另一目的是提供一种小型井坑可回收支护结构的施工方法
。
[0005]技术方案：本专利技术所述的一种小型井坑可回收支护结构，包括钢板桩
、
水平支撑环
、
负泊松比锚杆和气囊式钢管土钉；钢板桩通过自锁结构在基坑内围合成一个空腔，钢板桩的内壁平行设置若干水平支撑环，水平支撑环上设置基坑预警装置；负泊松比锚杆与钢板桩相连并插入土体；空腔底部设置气囊式钢管土钉；钢板桩与钢板桩的连接处设置遇水膨胀的橡胶条；水平支撑环包括若干个具有伸缩功能的第一支撑杆，第一支撑杆两两之间通过工型座
、
第二支撑杆相连，工型座通过自锁结构与钢板桩相连
。
[0006]进一步地，第一支撑杆包括同轴的第一左螺纹杆
、
第一右螺纹杆和第一螺纹筒，第一左螺纹杆和第一右螺纹杆之间设置第一螺纹筒；第一螺纹筒中部为实心部，端部设置用于第一左螺纹杆
、
第一右螺纹杆伸缩的空腔；实心部沿其周围均匀间隔环设有若干用于安装基坑预警装置的插孔
。
[0007]进一步地，第一左螺纹杆与其相邻的第一右螺纹杆通过折弯部
、
第二支撑杆相连
。
第一左螺纹杆
、
第一右螺纹杆
、
第二支撑杆构成三角形结构
。
[0008]进一步地，第二支撑杆包括同轴的第二左螺纹杆
、
第二右螺纹杆和第二螺纹筒，第二左螺纹杆和第二右螺纹杆之间设置第二螺纹筒；第二螺纹筒中部为实心部，端部设置用于第二左螺纹杆
、
第二右螺纹杆伸缩的空腔
。
[0009]进一步地，工型座沿垂直于水平支撑环方向通过具有伸缩功能的第三支撑杆互相连接，第三支撑杆的结构与第一支撑杆相同
。
相连两个第三支撑杆与上下两个工型座可以在一个平面内构成一个四边形，以供盾构机等钻入土体的设备安全进出
。
[0010]进一步地，负泊松比锚杆包括锚头
、
锚杆杆体
、
橡胶
、
垫板和螺母，负泊松比锚杆通过垫板
、
螺母与钢板桩相连，锚头通过
T
形口与锚杆杆体相连，锚杆杆体的外表面设置表面粗糙的橡胶
。
锚杆杆体为微观
NPR
钢材制成，具有反泊松比性质
。
[0011]进一步地，气囊式钢管土钉包括气囊
、
锚头
、
密封橡胶，气囊的一端与密封橡胶相连，另一端与锚头相连，密封橡胶用于对气囊进行充气和紧固
。
橡胶通过绳子绑扎在锚杆杆体上，在锚杆杆体受拉膨胀时挤压橡胶，滑动摩擦力增大，支护力也越大
。
[0012]进一步地，自锁结构包括锁扣
、
弹簧
、
把手
、
连接板
、
支座和传动杆，锁扣与工型座卡接固定，弹簧嵌套在锁扣上，弹簧的一端与连接板固定连接，另一端与传动杆固定连接；把手与传动杆铰接，支座与钢板桩固定连接，把手能够带动传动杆滑入连接板表面的凹槽
。
[0013]进一步地，基坑预警装置包括电源
、
开关
、
应变片
、
感应电压报警器和可变电阻，可变电阻与电源
、
开关串联，应变片
、
感应电压报警器与可变电阻并联
。
当第一螺纹筒的应变增大，应变片的电阻值变大，再应变片电路上的所分得电压增大，当电压达到感应电压报警器的电压值时会发出警报
。
[0014]进一步地，钢板桩的表面先进行刷漆，然后在表面涂刷润滑剂
。
[0015]本专利技术所述的一种小型井坑可回收支护结构的施工方法，包括以下步骤：
[0016]步骤一，先插入橡胶条和钢板桩，橡胶条接触到水后开始膨胀，填充钢板桩之间的缝隙；
[0017]步骤二，开挖基坑，放置水平支撑环，将自锁结构插入工型座并自锁在钢板桩上，将预警装置安装在第一支撑杆上，将第一支撑杆与工字座连接，第二支撑杆径向插接于对应的第一支撑杆上，将第二支撑杆连接在第一支撑杆上；
[0018]步骤三，沿基坑斜向打入负泊松比锚杆，在基坑底部垂直施打入气囊式钢管土钉；
[0019]步骤四，施工结束后，挤压负泊松比锚杆使其收缩，回收杆件，放出气囊式钢管土钉的气体，回收钢管土钉，打开自锁结构回收水平支撑环，拆除钢板桩
。
[0020]工作原理：在基坑开挖的之前打入钢板桩，利用遇水膨胀的橡胶防止水进入基坑，开挖基坑时，利用水平支护环和钢板桩实时对基坑进行支护，并利用预警装置检测水平支护环是否存在破坏的风险
。
利用自锁结构将共形座固定在钢板桩上，通过利用钢板桩，水平支撑环，锚杆以及土钉支撑结构保持基坑的稳定，不发生破坏以及倾斜
。
[0021]有益效果：本专利技术和现有技术相比，具有如下显著性特点：
[0022]1、
支护效果好，施工便捷，拆除回收方便，能够有效进行基坑预警；
[0023]2、
水平支撑环通过螺栓进行连接，不需要对其进行焊接，构造比较简单，施工操作便捷，并且省略了混凝土的养护，因此在施工过程中能够快速将已开挖部分进行支护；
[0024]3、
由于小型基坑本身施工空间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种小型井坑可回收支护结构，其特征在于：包括钢板桩
(1)、
水平支撑环
(2)、
负泊松比锚杆
(3)
和气囊式钢管土钉
(4)
；所述钢板桩
(1)
通过自锁结构
(5)
在基坑内围合成一个空腔，所述钢板桩
(1)
的内壁平行设置若干水平支撑环
(2)
，所述水平支撑环
(2)
上设置基坑预警装置
(7)
；所述负泊松比锚杆
(3)
与钢板桩
(1)
相连并插入土体；所述空腔底部设置气囊式钢管土钉
(4)
；所述钢板桩
(1)
与钢板桩
(1)
的连接处设置遇水膨胀的橡胶条
(6)
；所述水平支撑环
(2)
包括若干个具有伸缩功能的第一支撑杆
(21)
，所述第一支撑杆
(21)
两两之间通过工型座
(22)、
第二支撑杆
(23)
相连，所述工型座
(22)
通过自锁结构
(5)
与钢板桩
(1)
相连
。2.
根据权利要求1所述的一种小型井坑可回收支护结构，其特征在于：所述第一支撑杆
(21)
包括同轴的第一左螺纹杆
(211)、
第一右螺纹杆
(212)
和第一螺纹筒
(213)
，所述第一左螺纹杆
(211)
和第一右螺纹杆
(212)
之间设置第一螺纹筒
(213)
；所述第一螺纹筒
(213)
中部为实心部，端部设置用于第一左螺纹杆
(211)、
第一右螺纹杆
(212)
伸缩的空腔；所述实心部沿其周围均匀间隔环设有若干用于安装基坑预警装置
(7)
的插孔
(2131)。3.
根据权利要求2所述的一种小型井坑可回收支护结构，其特征在于：所述第一左螺纹杆
(211)
与其相邻的第一右螺纹杆
(212)
通过折弯部
(24)、
第二支撑杆
(23)
相连
。4.
根据权利要求3所述的一种小型井坑可回收支护结构，其特征在于：所述第二支撑杆
(23)
包括同轴的第二左螺纹杆
(231)、
第二右螺纹杆
(232)
和第二螺纹筒
(233)
，所述第二左螺纹杆
(231)
和第二右螺纹杆
(232)
之间设置第二螺纹筒
(233)
；所述第二螺纹筒
(233)
中部为实心部，端部设置用于第二左螺纹杆
(231)、
第二右螺纹杆
(232)
伸缩的空腔
。5.
根据权利要求2所述的一种小型井坑可回收支护结构，其特征在于：所述工型座
(22)
沿垂直于水平支撑环
(2)
方向通过具有伸缩功能的第三支撑杆
(25)
互相连接，所述第三支撑杆
(25)
的结构与第一支撑杆
(21)
相同
。6.
根据权利要求1所述的一种小型井坑可回收支护结构，其特征在于：所述负泊松比锚杆
(3)
包括锚头
(31)、
锚杆杆体
(32)、
橡胶
(33)、
垫板
(34)
和螺母
(35)
，所述负泊松比锚杆
(3)
通过垫板
(34)、
螺母
(35)
与钢板桩
(1)
相连，所述锚头
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周爱兆，包星宇，黄献文，查文杰，郑齐，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：