一种地铁基坑装配式水平支撑体系的制作方法

本实用新型涉及建筑工程领域，特别是一种地铁基坑施工体系。

背景技术：

目前，对于地铁基坑采用的主要支撑体系主要为钢筋混凝土和钢管对撑，特别是其中的钢管支撑，其水平设置间距往往不超过3m。基于地铁站房狭长、矩形的平面形状特点，地铁基坑土方开挖一般采用台阶式退挖接力的方法进行。由于水平支撑设置的间距过于紧密，施工作业面小，土方开挖机械往往采用斗容量较小挖掘设备，通过台阶接力的方式完成土方开挖，大大降低了土方开挖工作效率；另一方面，在钢管支撑逐根吊装时，因为较密的水平支撑间距，必须避免吊装时支撑的相互碰撞，吊装就位后尚需进行支撑端部焊接固定及支撑预应力施工，支撑安装困难、施工效率地下。

众所周知，基坑土方开挖必须遵循“先撑后挖”的原则进行，通过调研发现，即便采用工效较低斗容量较小的挖机进行土方开挖，支撑的安装工效也远远不能满足土方开挖要求，土方开挖和支撑安装两者无论在时间上和空间上均无法实现相互满足，导致水平支撑安装往往滞后于土方开挖，为基坑工程埋下巨大的安全隐患。

综上，对于目前狭长型规则的地铁基坑工程，采用现有的水平支撑体系及土方开挖方法，在工期及安全上均对工程建设造成了一定的困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种地铁基坑装配式水平支撑体系，要解决基坑施工效率低、安全性无法保证的技术问题；并解决基坑支撑装配工序复杂的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种地铁基坑装配式水平支撑体系，包括水平支撑在基坑围护结构之间的水平支撑平台，所述水平支撑平台沿着基坑的长度和高度方向平行间隔均匀分布，所述水平支撑平台与基坑围护结构之间连接有传力机构，所述传力机构沿着水平支撑平台的侧面均匀间隔分布。

所述传力机构包括连接在水平支撑平台端部的千斤顶、连接在千斤顶前端的转动关节、铰接在转动关节上的滚轮支架和铰接在滚轮支架上的滚轮。

所述滚轮支架为三角形板或者是弯折呈锐角的条状板，其顶角与转动关节铰接、两底角对称铰接有一个滚轮。

所述千斤顶的末端通过连接板与水平支撑平台连接。

所述地铁基坑装配式水平支撑体系还包括导轨和升降动力单元。

所述导轨沿基坑围护结构的长度方向平行间隔设置；所述导轨是由导轨单元沿基坑围护结构的高度方向竖向拼接而成的。

所述升降动力单元通过单元支架与水平支撑平台连接。

所述单元支架包括连接在水平支撑平台端部的三角支架、连接在三角支架端部的上插销支座以及平行设置在上插销支座下方的下插销支座。

所述上插销支座和下插销支座分别通过上插销和下插销与导轨的反力孔可拆卸连接。

所述升降动力单元为液压油缸，包括缸筒和活塞杆，其中缸筒与上插销支座固定连接，活塞杆的一端穿过上插销支座与缸筒活动连接、另一端与下插销支座固定连接。

所述传力机构连接在水平支撑平台和导轨之间，其滚轮与导轨滑动连接。

所述导轨与基坑围护结构之间沿基坑高度方向平行间隔设有一组围檩，所述围檩沿着基坑围护结构的长度方向通长设置。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：

本实用新型利用传力机构实现了水平支撑平台和基坑围护结构之间的有效装配式连接，该传力机构设置于水平支撑平台与基坑围护结构之间，包括千斤顶、转动关节和滚轮，通过千斤顶向基坑围护结构施加预压力，并为滚轮提供支撑力；千斤顶和滚轮支架通过转动关节连接，滚轮支架可以随着基坑围护结构的平面进行小范围的转动调整，并适应基坑围护结构和水平支撑平台的转动，以确保传力机构可以沿着基坑围护结构自由行走；滚轮的尺寸可根据千斤顶传递的支撑力大小计算确定，可根据计算布置一个或多个滚轮并通过转动关节连接成整体。

基坑开挖前可通过千斤顶对基坑围护结构施加预压力，进而控制基坑开挖过程中围护结构水平方向的变形，而滚轮将千斤顶传至的支撑力以线荷载的形式施加于基坑围护结构，在承受水平支撑力的情况下带动水平支撑平台沿基坑深度方向移动，保证支撑桁架在移动的过程中仍能起到支撑的作用，因此，传力机构可在承受水平支撑力的情况下带动水平支撑平台沿基坑围护结构竖向移动，方便进行多层水平支撑平台的快速竖向移动，确保装配过程中各层调节，施工效率高，而且安全有效。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例一的结构示意图。

图2是本实用新型实施例一的主视结构示意图。

图3是本实用新型实施例一传力机构的结构示意图。

图4是本实用新型实施例二的结构示意图。

图5是本实用新型实施例二的俯视结构示意图。

图6是本实用新型实施例二的主视结构示意图。

图7是本实用新型实施例二水平支撑平台的结构示意图。

附图标记：1－水平支撑平台、2－升降动力单元、3－导轨、4－可调支座组件、5－基坑围护结构、6－单元支架、7－围檩、8－传力机构、9－滚轮、10－千斤顶、11-转动关节、12-滚轮支架、13-冠梁。

具体实施方式

实施例一参见图1、图2、图3所示，这种地铁基坑装配式水平支撑体系，包括水平支撑在基坑围护结构5之间的水平支撑平台1，所述水平支撑平台1沿着基坑的长度和高度方向平行间隔均匀分布，其特征在于：所述水平支撑平台1与基坑围护结构5之间连接有传力机构8，所述传力机构8沿着水平支撑平台的侧面均匀间隔分布。

参见图3所示，所述传力机构8包括连接在水平支撑平台1端部的千斤顶10、连接在千斤顶前端的转动关节11、铰接在转动关节11上的滚轮支架12和铰接在滚轮支架12上的滚轮9。

所述滚轮支架12为三角形板或者是弯折呈锐角的条状板，其顶角与转动关节11铰接、两底角对称铰接有一个滚轮9。

所述千斤顶10的末端通过连接板与水平支撑平台1连接。

实施例二参见图4、图5、图6、图7所示，与实施例一不同的是，所述地铁基坑装配式水平支撑体系还包括导轨3和升降动力单元2；所述导轨3沿基坑围护结构5的长度方向平行间隔设置；所述导轨3是由导轨单元沿基坑围护结构5的高度方向竖向拼接而成的；所述导轨3通过可调支座组件4与基坑围护结构5连接；所述升降动力单元2通过单元支架6与水平支撑平台1连接。

参见图7所示，所述单元支架6包括连接在水平支撑平台1端部的三角支架、连接在三角支架端部的上插销支座以及平行设置在上插销支座下方的下插销支座；所述上插销支座和下插销支座分别通过上插销和下插销与导轨的反力孔可拆卸连接。

所述升降动力单元2为液压油缸，包括缸筒和活塞杆，其中缸筒与上插销支座固定连接，活塞杆的一端穿过上插销支座与缸筒活动连接、另一端与下插销支座固定连接。

所述传力机构8连接在水平支撑平台和导轨之间，其滚轮9与导轨3滑动连接。

所述导轨3与基坑围护结构5之间沿基坑高度方向平行间隔设有一组围檩7，所述围檩沿着基坑围护结构5的长度方向通长设置。

一种如所述的地铁基坑装配式水平支撑体系的装配施工方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一，将水平支撑平台1、传力结构8装配成整体支撑单元。

步骤二，将装配好的支撑单元吊放至设计标高1位置处作为第一层支撑单元。

步骤三，精确调整第一层支撑单元的平面位置和垂直度。

步骤四，顶升传力结构8中的千斤顶，使滚轮紧紧顶固在基坑围护结构5上进行临时连接，并通过传力机构将基坑外侧土压力传至水平支撑平台上。

步骤五，开挖第一层土体至设计标高2位置处。

步骤六，将另一支撑单元整体吊放至设计标高1位置处作为第二层支撑单元。

步骤七，精确调整第二层支撑单元平面位置和垂直度。

步骤八，顶升传力结构8中的千斤顶，使滚轮紧紧顶固在基坑围护结构5上。

步骤九，收缩第一层支撑单元传力机构的千斤顶10，利用滚轮沿着基坑围护结构5行走、进行水平支撑平台的竖向移动，将第一层支撑单元下降至设计标高2位置处。

步骤十，开挖第二层土体13。

步骤十一，重复步骤六至步骤十，直至完成基坑的土方开挖施工。