[發(fā)明專利]利用拱效應(yīng)的加筋自立式擋土結(jié)構(gòu)以及利用此結(jié)構(gòu)的地下開挖施工法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080048303.0
• 申請日: 2010-12-09
• 公開（公告）號: CN102713079A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樸康浩;金畯
• 申請（專利權(quán)）人: 樸康浩;金畯
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04;E02D17/08;E02D5/04
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術(shù)領(lǐng)域

安裝在開挖空間后部的利用拱效應(yīng)的加筋自立式擋土結(jié)構(gòu)不會干擾開挖工作，而且有助于有效的開挖工作。

具體來說，由于土背壓力因拱效應(yīng)并不施加到插入支擋樁(soldier?pile)中的背板(lagging)，因此可形成自立式擋土結(jié)構(gòu)，自立式擋土結(jié)構(gòu)的自重支撐土背壓力，這是連續(xù)板墻(sheet?wall)的一個新概念。

根據(jù)本發(fā)明，由于加筋自立式擋土結(jié)構(gòu)安裝在開挖空間的后部，因此加筋自立式擋土結(jié)構(gòu)并不會干擾開挖工作。因此，開挖空間很大，因此能在有限空間(例如擠滿高層建筑的鬧市區(qū))里簡單且有效地進(jìn)行開挖工作。

由于薄板的連接部由上部固定裝置和下部固定裝置牢牢固定而產(chǎn)生組合截面，因此不僅剛度得到提高，而且上部固定裝置和下部固定裝置的結(jié)構(gòu)得到簡化，這樣薄板容易組裝和拆卸，同時薄板也可在施工完成后容易收集。

背景技術(shù)

一種用以在對地下結(jié)構(gòu)工程的開挖施工期間防止開挖土背倒塌的常規(guī)臨時擋土施工法會增強支擋樁對開挖土背壓力不充足的支撐力。代表性施工法包含撐桿施工法和板樁施工法。

A)撐桿施工法

撐桿施工法是利用撐桿20增強支擋樁10對開挖土背壓力不充足的水平支撐力，以自頂向下的方法開挖地面的一種施工法(參看圖1)。

開挖土背壓力為水平力，而支擋樁為垂直組件。

考慮到結(jié)構(gòu)力學(xué)，僅利用垂直組件而不利用水平組件來支撐水平力是不可能的。相對于支擋樁10(其為垂直組件)，撐桿20起水平組件的作用。

撐桿20垂直于支擋樁10。撐桿20在兩個支撐點上得到支撐。

撐桿20的兩個支撐點為位于相對位置的支擋樁10。

由于撐桿20安裝在相對的支擋樁10之間，因此橫向方向上的撐桿和縱向方向上的撐桿在同一平面上相互垂直。

橫向方向和縱向方向上的撐桿成為了減少供開挖工作所用設(shè)備進(jìn)入并將土壤排放到外面的工作空間的障礙物。

具體來說，由于高層建筑圍繞鬧市區(qū)里的開挖空間，因此為了結(jié)構(gòu)安全性，撐桿需更加密集地堆積。

由于撐桿是一種臨時結(jié)構(gòu)，因此在準(zhǔn)備好開挖空間后，在安裝永久性結(jié)構(gòu)時，要按順序移除安裝好的撐桿。永久性結(jié)構(gòu)的施工以自底向上的方法從底部朝向頂部分階段執(zhí)行。

因此，分階段執(zhí)行撐桿的移除。

舉例來說，假設(shè)永久性建筑的最底層為B1，那么首先移除安裝在層B1上的撐桿以對永久性建筑的層B1進(jìn)行施工。

即使當(dāng)層B1的撐桿被移除時，上層B2、B3、B4等中安裝好的撐桿也會繼續(xù)支撐土壓力。

從層B1中移除的撐桿需要被移除到該建筑的外部，且因此橫向方向和縱向方向上的撐桿阻止以致開挖工作受阻。

而且，層B1施工所用的混凝土灰漿和鋼條需要經(jīng)由層B2、B3、B4等的撐桿降低到B1。安裝在上層的撐桿可能會阻礙材料的供應(yīng)，以致工作效率可能會降低。

所述問題也會影響層B2、B3、B4等的施工。

因此，撐桿施工法是有問題的，這是因為安裝在開挖空間內(nèi)的撐桿面向支擋樁，這會使開挖工作和土壤排放工作所用的工作空間變窄。而且，由于撐桿是臨時結(jié)構(gòu)，因此在永久性結(jié)構(gòu)施工期間，需分階段移除撐桿。因此，上面剩余的撐桿會阻礙永久性結(jié)構(gòu)的連續(xù)施工，以致工作效率可能會降低。

B)板樁施工法

第2008-45182號韓國專利公開案(其為背景技術(shù))揭示了“板樁墻成形體的結(jié)構(gòu)”(“Structure?of?Sheet-Pile?Wall?Forming?Body”)。

第2008-45182號韓國專利公開案的圖3揭示了用以解決第6,715,964B2號美國專利的第一聯(lián)鎖裝置446和第二聯(lián)鎖裝置448(圖2中所示)的問題的發(fā)明。

如圖2中所示，泥錨444由第一板440的第一聯(lián)鎖裝置446以及第二板442的第二聯(lián)鎖裝置448耦合。土壤破壞平面是施加有主動土壓力的最大拉力線T_max線。

作用力450是施加到土壤破壞平面的拉力。泥錨444抵抗拉力。

第2008-45182號韓國專利公開案指出第6,715,964B2號美國專利的問題在于用于將板樁墻分段部耦合到錨具的連接部由于從周圍區(qū)域中保留下來的地面的土壓力而受到非常高的拉力。為解決此問題，第2008-45182號韓國專利公開案的目的是開發(fā)可承受非常高的拉力而不會使得連接部拆開的成型體，其中第一聯(lián)鎖裝置446和第二聯(lián)鎖裝置448相互嚙合。