[發明專利]一種無內支撐的大直徑圓形超深基坑逆作結構及施工方法

在審

• 申請號: 202111023099.3
• 申請日: 2021-09-01
• 公開（公告）號: CN113882387A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 余敦猛;陳建斌;和禮紅;胡云華;盧方偉;楊衛星;范偉;代昂;蔡清;劉堰陵
• 申請（專利權）人: 武漢市政工程設計研究院有限責任公司
• 主分類號: E02D17/02
• 分類號: E02D17/02;E02D5/00
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 王世芳;梁鵬

本發明公開一種無內支撐的大直徑圓形超深基坑逆作結構及施工方法，屬于深基坑支護領域，且包括地連墻和內襯墻，地連墻和內襯墻均為圓筒狀，橫截面為圓形，且內襯墻貼合于地連墻內壁并相互連接為一體，地連墻由多個Ⅰ期槽段和Ⅱ期槽段相互銑接為一體。施工包括的步驟為：先建造地連墻和冠梁，然后沿地連墻周邊開挖，形成第一中心島，貼合地連墻建造第一道內襯墻，第一道內襯墻與其周邊的地連墻連接為一體，接著，在中心島上進行盆式開挖并再次沿著地連墻開挖，并貼合地連墻建造下一道內襯墻，在下一個中心島上進行盆式開挖，如此依次重復如上步驟，直至從上至下建造完成整個內襯墻和底板。本發明方法縮短了工期，節約了造價，降低了滲水漏水風險。

技術領域

本發明屬于深基坑支護領域，更具體地，涉及一種無內支撐的大直徑圓形超深基坑逆作結構及施工方法。

背景技術

現有深基坑施工常常采用地下連續墻的施工方案，不適用地質條件復雜情況，其施工機械不常規不易租賃，且施工成本太高：若采用沉井施工方法，也不適用地質條件復雜時，如有礫石和泥巖將無法下沉，而且施工周期太長。此外，現有的支護有多種，包括地下連續墻、排樁、鋼板樁、混凝土護壁加土釘墻、分層內支撐逆作技術、排樁加護壁逆作技術以及小直徑入工成孔樁支護等。從上述各種支護方式來看，不能滿足復雜地質條件和施工區域狹小，臨近建筑物進行施工支護的要求。逆作法基坑施工技術由于具有施工安全性高、對周邊環境影響小、節省建筑材料、縮短工期等優點，在地下空間的開發和利用過程中得到了廣泛的應用。但在設計時往往未充分利用土體自身的力學特性導致圍護結構設計的過于保守，造成材料浪費；施工時多需要長臂挖掘機或吊車作為土方垂直運輸機械，造成工程造價較高、施工效率偏低、作業環境較差、施工組織難度大，阻礙了逆作法的進一步推廣應用。

公開號為CN101457526A的發明申請公開了一種圓形深基坑混凝土排樁支護及主體結構逆作施工方法，利用了主體結構外墻作為內襯墻，但是沒有利用支護樁作用，并且，土方開挖沒有利用圓形基坑無內支撐的特點。支護體不具有自隔水性，需要做止水帷幕。公開號為CN103628487A專利申請公開了圓形深基坑護壁逆作施工方法，其基坑做成圓形，支護樁內部做了護壁，沒有利用主體結構外墻，沒有利用支護樁，土方開挖沒有利用圓形基坑無內支撐的特點。支護體不具有自隔水性，需要做止水帷幕。公開號為CN104652444 A的專利申請公開了超大型深基坑中心島式交替土方開挖的整體逆作施工方法，其雖然是逆作施工，但是基坑是有內支撐的，支撐和立柱較多，沒有本質上解決影響土方開挖和運輸的障礙。另外，基坑支護體系沒有利用支護樁，支護體不具有自隔水性，需要做止水帷幕。

因此，需要開發一種新型的無內支撐的大直徑圓形超深基坑逆作結構以及施工方法，以克服現有技術的以上缺陷。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于，提供一種無內支撐的大直徑圓形超深基坑逆作結構以及施工方法，其利用圓形拱效應，減小墻體受力，采用“中心島式”和“盆式”交替開挖的施工工序，縮短了工期，將地下連續墻和泵房外墻做成疊合墻，地下連續墻作為主體結構一部分，節約了造價，還形成了良好的自隔水體系，降低了超深基坑施工滲水漏水引發事故的風險。

為實現上述目的，按照本發明的第一個方面，提供一種無內支撐的大直徑圓形超深基坑逆作結構，其包括內襯墻和地連墻，內襯墻和地連墻在建造時深入地底，內襯墻和地連墻橫截面均為圓形，內襯墻貼合在地連墻內壁處并與地連墻通過鋼筋混凝土結合為一體，以將地連墻作為內襯墻主體結構的一部分。

進一步的，地連墻包括Ⅰ期槽段及Ⅱ期槽段兩種，多個Ⅰ期槽段和多個Ⅱ期槽段交替間隔，相互連接形成圓筒狀，每個Ⅰ期槽段包括三幅墻，每個Ⅱ期槽段包括一幅墻，Ⅰ期槽段及Ⅱ期槽段的所有單個的墻段均為平板狀，I期槽段三幅墻段之間在圓弧周向上相互咬合，每個Ⅰ期槽段和每個Ⅱ期槽段之間在圓弧周向上也相互咬合，Ⅰ期槽段中兩兩相鄰的墻段之間夾角為175°～176°，Ⅰ期槽段和Ⅱ期槽段之間的夾角為173°～174°。

進一步的，內襯墻從上至下包括多個圓環段，多個圓環段在深度方向上是從上至下建造獲得并依次層接，以形成類圓筒狀。