[發(fā)明專利]一種剛?cè)釓秃戏罎B可回收支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610077784.7
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN105735322B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王復明;潘艷輝;趙鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州安源工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04;E02D17/08;E02D17/20
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土木、水利、礦山、市政等基礎(chǔ)設(shè)施邊坡開挖支護技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基坑、邊坡、市政管道等開挖的剛?cè)釓秃戏罎B可回收支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計施工方法。

背景技術(shù)

新中國成立以來，我國土木、水利、礦山、市政等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得了舉世矚目的成就。在地下空間利用、礦產(chǎn)資源開采過程中，當面臨復雜的地質(zhì)條件時，往往需要采取邊坡支護措施，以防止邊坡蠕變，有些時候還需要考慮地下水的影響。伴隨著巖土工程領(lǐng)域的技術(shù)、機械及土木工程材料等的發(fā)展，邊坡支護技術(shù)得到了有效發(fā)展，相應(yīng)地出現(xiàn)了土釘墻、復合土釘墻、地下連續(xù)墻、排樁支護、樁錨支護等支護結(jié)構(gòu)體系形式。與此同時，為控制地下水對邊坡支護及地下施工的影響，還需在支護體系中考慮設(shè)置止水帷幕或者輔以降水措施。特別是在地下水位較高、放坡空間有限的情況下，基坑支護必須考慮采取降水或止水等地下水處理措施。相比而言，采取止水方式，更能保證周邊建筑物、構(gòu)筑物及地下管線的安全，更多的時候是邊坡土體的蠕變導致周邊地表裂縫及建筑物不均勻下沉等事故。理論上講，采取足夠的安全措施，可保證任何需求狀態(tài)下的基坑安全。但從技術(shù)經(jīng)濟成本的角度出發(fā)，目前，絕大部分基坑工程作為一種基礎(chǔ)施工所必須的臨時措施，使用壽命一般不超過2年，在基礎(chǔ)施工完畢后被廢棄或者拆除，與主體工程相比，基坑工程的造價就非常的昂貴了。即使少數(shù)基坑采用了支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)一體化的設(shè)計，基礎(chǔ)工程施工效率降低、人工成本及后續(xù)施工縫滲漏的潛在風險，也是非常高的。

在當前的建筑材料中，鋼材的加工性能較好，力學性能優(yōu)越，在土木工程中得到了廣泛的應(yīng)用。與此同時，高聚物注漿技術(shù)是20世紀70年代發(fā)展起來的地基基礎(chǔ)快速加固技術(shù)。該技術(shù)通過向地基中注射高聚物材料，利用高聚物材料發(fā)生化學反應(yīng)后的體積迅速膨脹并固化的特性，達到加固地基、填充脫空或提升結(jié)構(gòu)沉降區(qū)的目的。本專利基于型鋼的力學及可加工特性與高聚物注漿技術(shù)的特性研究，發(fā)明了一種剛?cè)釓秃戏罎B可回收支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計施工方法，為土木、水利、礦山、市政等行業(yè)的基坑、邊坡、市政管道開挖提供了全新的支護技術(shù)，回收價值高，且可重復利用。目前國內(nèi)還未見關(guān)于剛?cè)釓秃戏罎B可回收支護結(jié)構(gòu)的相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對基坑、邊坡、市政管道開挖支護的發(fā)展需求和目前支護技術(shù)存在的不足，發(fā)明了一種剛?cè)釓秃戏罎B可回收支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計施工方法。本發(fā)明是在首次在基坑支護結(jié)構(gòu)體系中引入機械制造和標準化生產(chǎn)的理念，并基于土壓力理論研發(fā)而來的；在施工工藝上，通過獨立設(shè)計研發(fā)的平面定位裝置，將型鋼支護樁的樁位精度控制在毫米級別，同時充分發(fā)揮型鋼優(yōu)異的力學及加工性能、高聚物材料的膨脹特性及優(yōu)秀的操作工藝，實現(xiàn)本發(fā)明的設(shè)計目的。利用該發(fā)明可快速對基坑、邊坡、市政管道溝槽等進行開挖支護，真正意義上實現(xiàn)并完成了基坑工程作為一個臨時性工程的使命，通過對支護結(jié)構(gòu)的回收，大大的降低基坑支護成本，為基坑、邊坡、市政管道等的開挖支護提供了技術(shù)先進、安全可靠、經(jīng)濟指標優(yōu)越的新方法。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種剛?cè)釓秃戏罎B可回收支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計施工方法，根據(jù)相關(guān)資料完成設(shè)計與驗算工作后，進行支護結(jié)構(gòu)的施工，施工過程具體包括如下步驟：

（一）型鋼支護樁施工，其具體步驟如下：

（1）型鋼支護樁加工：根據(jù)設(shè)計要求，在型鋼支護樁的頂部、腰梁對應(yīng)位置進行冠梁安裝孔、腰梁安裝孔的加工、后期回收用的吊裝孔加工，并穿入回收鋼纜。根據(jù)設(shè)計需要，型鋼支護樁也可以采用鋼管樁代替。

（2）型鋼支護樁成孔施工：在指定地面位置，利用樁機進行型鋼支護樁成孔施工，施工過程中嚴格控制成孔精度，包括平面定位精度和樁孔垂直度兩個方面。

（3）植入型鋼支護樁：利用吊車、獨立設(shè)計研發(fā)的平面定位裝置，精確的將型鋼支護樁植入確定的樁孔正中心，滿足設(shè)計的定位精度要求。

（4）樁孔回填，對樁孔采用適合地層需要的材料進行回填，以保證型鋼支護樁的穩(wěn)定及開挖邊坡土體的穩(wěn)定，回填材料可以為低標號混凝土、砂石及高分子材料。

（二）H型鋼冠梁、H型鋼腰梁安裝，其具體步驟如下：

（1）H型鋼冠梁、H型鋼腰梁加工：根據(jù)基坑形狀，加工樁頂H型鋼冠梁、H型鋼腰梁，采用機械拉彎加工工藝及打孔處理，包括冠梁安裝孔、腰梁安裝孔，以方便H型鋼冠梁、H型鋼腰梁的螺栓連接。

（2）H型鋼冠梁、H型鋼腰梁的拼接安裝：隨著基坑開挖的進行，首先采用水準儀對H型鋼冠梁、H型鋼腰梁的標高進行控制，緊接著用吊車對其位置進行初步固定，最后采用螺栓對H型鋼冠梁、H型鋼腰梁與型鋼支護樁固定連接。