[發(fā)明專利]一種地下空間鋼桁架基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及其施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210517889.1
• 申請(qǐng)日: 2012-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN102995643A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李仁民;陳曉鳳;王守超;余巍;童立元;方磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D17/02
• 分類號(hào): E02D17/02;E02D17/04;E02D19/18
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種地下空間鋼桁架基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，屬于巖土工程技術(shù)領(lǐng)域。

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背景技術(shù)

基坑開挖較深、面積大時(shí)，常采用樁加內(nèi)支撐或者雙排樁基坑支護(hù)型式。樁加內(nèi)支撐體系基坑支護(hù)型式，支護(hù)樁樁頂設(shè)置圈梁，整體剛度好，結(jié)合內(nèi)支撐體系應(yīng)用，控制變形能力較好。但該種支護(hù)型式施工工期長(zhǎng)，工程造價(jià)高且不利于土方開挖。

雙排樁支護(hù)型式是指在地基土中設(shè)置兩排平行樁，前后兩排樁樁體呈矩形或梅花形布置，在兩排樁頂用鋼性冠梁連接，沿坑壁平行方向，形成門字形空間結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具有較大的側(cè)向剛度，可以有效的限制基坑變形。一般情況下，兩排支護(hù)樁呈懸臂式，具有更大的施工空間,?挖土方便。這種支護(hù)型式適用于開挖深度不超過(guò)9m的基坑，但這種型式僅依靠樁頂連接，不能充分發(fā)揮后排樁的作用。

H型鋼是一種截面面積分配比較優(yōu)化、強(qiáng)重比合理的經(jīng)濟(jì)斷面高效型材，因其斷面與英文字母“H”相同而得名。由于H型鋼的各個(gè)部位均以直角排布，因此H型鋼在各個(gè)方向上都具有抗彎能力強(qiáng)、施工簡(jiǎn)單、節(jié)約成本和結(jié)構(gòu)重量輕等優(yōu)點(diǎn)，目前基坑工程中主要用于SMW工法樁中。H型鋼本身沒有鎖扣，用于基坑工程僅能擋土，不能止水。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種結(jié)構(gòu)剛度大、兼有擋土止水功能、可循環(huán)利用、不需要設(shè)置內(nèi)撐、適用于開挖深度較深面積大的基坑的地下空間鋼桁架基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。

一種地下空間鋼桁架基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，基坑上設(shè)置同時(shí)用于基坑擋土、止水的鋼板樁，鋼板樁的同一側(cè)依次布置用于基坑擋土的第一H型鋼、第二H型鋼，鋼板樁與第一H型鋼之間通過(guò)桁架結(jié)構(gòu)連接，第一H型鋼與第二H型鋼之間通過(guò)桁架結(jié)構(gòu)連接。

本發(fā)明的桁架結(jié)構(gòu)包括鋼牛腿、鋼圍檁、鋼連梁，鋼連梁的兩端分別布置鋼圍檁，鋼圍檁與鋼板樁、第一H型鋼、第二H型鋼的結(jié)合部布置鋼牛腿。

本發(fā)明鋼板樁的上端與第一H型鋼的上端通過(guò)鋼連桿連接，第一H型鋼的上端與第二H型鋼的上端之間通過(guò)鋼連桿連接。

基于地下空間鋼桁架基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下步驟：

第一步：確定鋼板樁的型號(hào)及樁長(zhǎng)；確定第一H型鋼、第二H型鋼的型號(hào)、樁長(zhǎng)，確定第一H型鋼、第二H型鋼之間的樁間距；

第二步：在基坑上施工鋼板樁、第一H型鋼、第二H型鋼；

第三步：土方開挖至第一層圍檁坑底，在鋼板樁、第一H型鋼之間架設(shè)第一層桁架結(jié)構(gòu)；

第四步：土方開挖至第二層圍檁坑底，鋼板樁、第一H型鋼之間架設(shè)第二層桁架結(jié)構(gòu)，第一H型鋼、第二H型鋼之間架設(shè)第二層桁架結(jié)構(gòu)；

第五步：土方開挖至基坑底，對(duì)基坑坑底進(jìn)行清理、整平，澆筑墊層及基坑底板至第一H型鋼邊，同時(shí)拆除第二H型鋼及第一H型鋼、第二H型鋼之間的連接，施工地下主體結(jié)構(gòu)；

第六步：回填側(cè)壁土方至第二層圍檁坑底，拆除第二層桁架結(jié)構(gòu)；

第七步：回填側(cè)壁土方至第一層圍檁坑底，拆除第一層桁架結(jié)構(gòu)，拔出第一H型鋼；

第八步：回填側(cè)壁土方地面，拆除鋼板樁。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提供的地下空間鋼桁架基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，鋼板樁具有施工快捷，基坑施工結(jié)束后鋼板樁可拔除，循環(huán)利用，經(jīng)濟(jì)性較好等特點(diǎn)。但由于鋼板樁抗側(cè)剛度相對(duì)較小，變形較大。在周邊環(huán)境要求較高和挖深較大的基坑工程中應(yīng)該較少。

地下空間鋼桁架基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)兼有擋土止水功能、空間桁架結(jié)構(gòu)，剛度大，變形小，不需要設(shè)置內(nèi)支撐，挖土方便，可循環(huán)利用，適用于基坑面積大，挖深深的基坑，可以充分發(fā)揮鋼板樁、H型鋼的優(yōu)點(diǎn)。

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附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明在基坑上施工鋼板樁、第一H型鋼、第二H型鋼的示意圖。

圖3是本發(fā)明架設(shè)第一層桁架結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖4是本發(fā)明架設(shè)第二層桁架結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖5是本發(fā)明對(duì)基坑坑底進(jìn)行清理、整平的示意圖。

圖6是本發(fā)明施工基坑底板的示意圖。

圖7是本發(fā)明拆除第二H型鋼的示意圖。

圖8是本發(fā)明回填側(cè)壁土方、施工地下主體結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖9是本發(fā)明拆除第二層桁架結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖10是本發(fā)明鋼板樁、第一H型鋼之間回填側(cè)壁土方的示意圖。

圖11是本發(fā)明拆除第一層桁架結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖12是本發(fā)明回填側(cè)壁土方地面的示意圖

圖13是本發(fā)明拆除鋼板樁的示意圖。

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