一种基于深基坑支护结构的出土坡道及施工方法与流程

本发明涉及基坑土方施工技术领域，特别涉及一种基于深基坑支护结构的出土坡道及施工方法。

背景技术：

随着城市化进程的加快和土地资源的日益减少，城市各类建筑开始向地下空间发展，具体表现为建筑物占地面积越来越小，基坑的深度越来越深，给基坑土方挖运施工带来较大困难。目前深基坑出土方式主要有利用自然放坡出土、设置专门的钢栈桥或混凝土栈桥出土。但由于深基坑深度较深，采用自然放坡出土往往满足不了要求，因此在大多数情况下采用钢栈桥或混凝土栈桥出土，即在深基坑支护结构体系外重新设置出土栈桥，这就使得深基坑出土坡道的施工成本高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种基于深基坑支护结构的出土坡道及施工方法，以解决基坑出土坡道的施工成本高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于深基坑支护结构的出土坡道，其包括多个支撑立柱以及通过多个支撑立柱支撑的若干支撑层，相邻两个支撑层之间设置有由上至下倾斜的坡道板，各坡道板通过坡道梁与支撑立柱相连接，并且各坡道板相互连接以形成用于运输土方的出土坡道。

所述基于深坑支护结构的出土坡道，其中，所述支撑层包括若干横纵交叉设置的支撑梁和连系梁，所述若干支撑立柱分别位于所述支撑梁和连系梁的交叉处，并通过焊接其上的第一环形钢板分别与支撑梁和连系梁相连接。

所述基于深基坑支护结构的出土坡道，其中，所述支撑层还包括支撑板，所述支撑板分别与所述支撑梁和连系梁相连接，并且各支撑板均未覆盖所述坡道板。

所述基于深基坑支护结构的出土坡道，其中，其还包括沿支撑柱延伸方向设置支护桩，所述支撑层还包括腰梁，各支撑梁均连接于所述腰梁上，并通过所述腰梁与所述支护桩相连接。

所述基于深基坑支护结构的出土坡道，其中，所述腰梁与所述支护桩通过植筋相连接。

所述基于深基坑支护结构的出土坡道，其中，所述多个支撑立柱中相邻两个支撑立柱之间设置有柱间剪刀支撑，各坡道板均不与所述柱间剪刀支撑相交。

所述基于深基坑支护结构的出土坡道，其中，所述支撑立柱与所述坡道梁的连接处设置有第二圆环钢板，所述坡道梁通过所述第二圆环钢板连接于所述支撑立柱上。

所述基于深基坑支护结构的出土坡道，其中，所述支撑立柱包括圆钢管以及设置于所述圆钢管内的混凝土填充层，所述支撑柱底部套设有钢筋混凝土桩。

一种基于深基坑支护结构的出土坡道的施工方法，所述方法包括：

先施工支撑立柱，并在支撑立柱施工完成后，开挖第一层土方至第一支撑层的高度，然后在支撑立柱上焊接第一环形钢板，最后在支撑立柱之间施工第一支撑层；

当第一支撑层完成后，开始开挖第二层土方至第二支撑层的高度，然后在支撑立柱上焊接第二道环形钢板，施工第二支撑层，最后在第一支撑层和第二支撑层之间施工第一坡道梁和第一坡道板；

当第一坡道梁和第一坡道板完成后，重复土方开挖以及支撑层、坡道梁和坡道板的施工直至土方车辆能下至基坑底部进行土方开挖外运。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供了一种基于深基坑支护结构的出土坡道，其包括多个支撑立柱以及通过多个支撑立柱支撑的若干支撑层，相邻两个支撑层之间设置有由上至下方向倾斜的坡道板，各坡道板通过坡道梁与支撑立柱相连接，并且各坡道板相互连接以形成用于运输土方的出土坡道。本发明通过将出土坡道与既有深基坑支护结构体系相结合，充分利用了既有深基坑支护结构的结构构件，减少了单独设置出土栈桥的成本，提高了基坑土方开挖及外运效率，降低了土方施工成本。

附图说明

图1为本发明提供的基于深基坑支护结构的出土坡道的第一视图；

图2为本发明提供的基于深基坑支护结构的出土坡道的第二视图；

图3为本发明提供的基于深基坑支护结构的出土坡道中支撑梁、连系梁与支撑立柱连接示意图；

图4为本发明提供的基于深基坑支护结构的出土坡道中第一环形钢板的结构示意图；

图5为本发明提供的基于深基坑支护结构的出土坡道中腰梁与支护桩连接示意图

图6为本发明提供的基于深基坑支护结构的出土坡道中坡道梁与支撑立柱连接示意图；

图7为本发明提供的基于深基坑支护结构的出土坡道中柱间剪刀撑与支撑立柱连接示意图；

图8为本发明提供的基于深基坑支护结构的出土坡道的施工方法的流程图；

附图中的标记为：1：支护桩，2：支撑立柱，3：钢筋混凝土桩，4：柱间剪刀撑，5：支撑梁，6：连系梁，7：腰梁，8：第一环形钢板，9：植筋，10：支撑板，11：坡道梁，12：坡道板，13：第二环形钢板。

具体实施方式

本发明提供一种基于深基坑支护结构的出土坡道及施工方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者间接连接至该另一个部件上。

还需说明的是，本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图，通过对实施例的描述，对发明内容作进一步说明。

本实施例提供了一种基于深基坑支护结构的出土坡道，如图1和2所示，所述基于深基坑支护结构的出土坡道包括多根支撑立柱2和若干支撑层，所述多根支撑立柱2呈阵列排布，所述若干支撑层沿支撑立柱2的延伸方向间隔布置，并且各支撑层均与所述多根支撑立柱2相连接，以通过所述多个支撑立柱2支撑。相邻两个支撑层之间设置有一坡道板12，所述坡道板12位于相邻两行/两列的支撑立柱2之间，并且通过设置于坡道板12两层的坡道梁11与支撑立柱2向相连接，通过所述支撑立柱2对所述坡道板12起到支撑的作用。同时，各支撑层之间的坡道板12由位于其上的支撑层先位于其下的支撑的方向倾斜，并且各支撑层之间的坡道板12相互连接处以形成用于运输土方出土坡道。本实施例通过在支撑层支架设置坡道板12，并通过支撑立柱2对所坡道板12进行支撑，使得出土坡道与深基坑的支护机构相结合，避免单独设置出土栈桥的成本，从而降低深基坑的施工成本。

进一步，所述支撑立柱2包括圆钢管和混凝土填充层，所述混凝土填充层置于所述圆钢管内并充满所述圆钢管，以提高所述圆钢管的强度。其中，所述圆钢管优选为截面为a800厚度为16mm的圆钢管。另外，如图2所示，所述支撑立柱2底部设置有钢筋混凝土桩3，所述钢筋混凝土桩3的直径大于所述支撑立柱2的直径，所述支撑立柱2插入所述钢筋混凝土桩3内，并且所述支撑立柱2与所述钢筋混凝土桩3远离支撑立柱2的一端之间均有间隙，这样可以节省支撑立柱2的长度，降低支撑立柱2的成本。此外，所述钢筋混凝土桩3用于嵌入地下，当所述钢筋混凝土桩3嵌入地下时，所述钢筋混凝土桩3朝向所述支撑立柱2的一端其嵌入的地下的地表面齐平。在一个优选实施例中，所述钢筋混凝土桩3嵌入地下23m，所述支撑立柱2锚入所述钢筋混凝土桩3的长度为5m。

进一步，如图1和2所示，所述支撑层包括若干支撑梁5和若干连系梁6，所述各支撑梁5和各连系梁6沿行方向和列方向交叉设置以形成网格状支撑层。所述若干支撑立柱2分别位于所述网格支撑层的网格交点处，即所述若干支撑立柱2与所述网格支撑层的网格交点一一对应，以通过所述支撑立柱2与支撑层的相配合提高支撑的稳定性，同时通过增设连系梁6可以增加支撑梁5的稳定性，从而提高了支撑层的稳定性。在本实施例中，所述若干支撑梁5沿支撑立柱2的行方向间隔布置，各支撑梁5均沿支撑立柱2的列方向延伸。所述若干连系梁6沿支撑立柱2队方向间隔布置，各连系梁6均沿支撑立柱2的行方向延伸，其中，所述支撑梁5和连系梁6均优选为钢筋混凝土梁，。当然，在实际应用中，所述若干支撑梁5可以按照列方向间隔布置，所述连系梁6可以按照行方向间隔布置。

进一步，如图3和4所示，所述支撑立柱2与所述支撑梁5和连系梁6的连接处设置有第一环形钢板8，所述第一环形钢板8套设于所述支撑立柱2上，并且所述支撑梁5与所述连系梁6均与所述第一环形钢板8相连接，以通过所述第一环形钢板8连接所述支撑梁5和连系梁6，另外，所述支撑层上还包括支撑板10，所述支撑板10位于所述支撑梁5和连系梁6上，并分别与所述支撑梁5、连系梁6以及支撑立柱2支撑相连接，这样可以通过所述支撑梁5和连系梁6承受支撑板10上荷载作用传递的剪力、弯矩、扭矩以及基坑侧壁传递的侧压力，提高支撑板10的稳定性。在本实施例中，所述支撑板10优选为钢筋混凝土板，并且所述支撑板10与所述支撑梁5和连系梁6采用一体结构，进一步提高支撑板10的稳定性。

此外，由于各支撑层之间设置有坡道板12用于运输土方，所述坡道板12需要位于其上方的支撑层连通，所述位于其上方的支撑层上的支撑板10未覆盖所述坡道板12，也就是说，所述支撑板10上可以设置有开口，所述开口与所述坡道板12在位于其上方的支撑层的投影区域相对应，这样使得通过所述坡道板12运输的土方可以通过所述开口运输至其上方的支撑层。

进一步，如图2和7所示，所述多个支撑立柱2中的相邻两个立柱之间设置有柱间剪刀支撑4，所述柱间剪刀支撑4分别与所述支撑立柱2与支撑梁5和连系梁6的连接处相连接，以对由支撑立柱2、支撑梁5以及连系梁6形成的四边形进行支撑。其中，所述柱间剪刀支撑4优选为槽钢，并通过焊接方式连接于支撑立柱2上。在本实施例中，为了避免柱间剪刀支撑4对坡道板12形成的出土坡道产生阻碍，所述坡道板12运输方向上的相邻两个支撑板10之间不设置柱间剪刀支撑4。

进一步，如图1所示，所述基于深坑支护结构的出土坡道还包括若干支护桩1，所述若干支护桩1呈两排布置，两排支护桩1分别位于支撑梁5的两端，并且各支撑梁5两端均与去对应的支护桩1相连接，以提高支撑梁5的稳定性。此外，在一个较佳实施例中，所述支护桩1优选为截面我a1200的圆桩，并且所述支护桩1的长度可以根据基坑深度进行调整。

如图1和5所示，所述支撑梁5与所述支护桩1之间设置有腰梁7，各支撑梁5通过所述腰梁7连接于所述支护桩1上。所述腰梁7上设置有植筋9，所述植筋9一端与所述腰梁7相连接，另一端插入所述支护桩1内以将所述腰梁7与所述支护桩1连接，提高所述腰梁7与支护桩1连接的稳定性。其中，所述腰梁7优选为钢筋混凝土梁。

进一步，如图1和2所示，所述各支撑层之间均设置有一坡道板12，各支撑层之间的坡道板12可以首尾相连接形成一斜线型出土坡道。此外，各支撑层之间的坡道板12可以通过支撑板10相同连接形成台阶式出土坡道，所述台阶式出土坡道中各层的坡道板12可以沿同一方方向延伸，可以是相邻两层坡道的延伸方向相反，其中，各层坡道板12可以包括一个坡道板12，也可以包括2个或者2个以上相邻的坡道板12。当然，在实际应用中，各层的坡道板12的方向可以根据施工需要成不同角度，并且各层坡道板12形成夹角的角度可以不同，例如，各层坡道板12之间的角度均为60度等。

进一步，如图2和6所示，所述坡道板12两侧均设置有坡道梁11，并通过其两侧的坡道梁11分别与所述支撑立柱2相连接，所述坡道梁11与所述支撑立柱2之间设置有第二环形钢板13，所述第二环形钢板13套设于所述支撑梁5立柱上，所述坡道梁11连接于所述第二环形钢板13，以通过支撑立柱2支撑坡道板12上载荷作用传递的剪力、弯矩和扭矩。在本实施例中，如图2所示，所述坡道梁11倾斜设置，并且所述坡道梁11连基于所述支撑梁5与连系梁6的交叉处时，所述坡道梁11通过第一环形钢板8连接于支撑立柱2上，当所述坡道梁11直接连接于支撑立柱2上时，坡道梁11通过第二环形钢板13连接于支撑立柱2上，这可以减少环形钢板的使用，减少基于深基坑支护结构的出土坡道的生产成本。此外，所述坡道板12优选为钢筋混凝土板，并且所述坡道板12与坡道梁11采用一体结构，进一步提高坡道板12的稳定性。

基于上述基于深基坑支护结构的出土坡道，本发明还提供了一种基于深坑支护结构的出土坡道的施工方法，如图8所示，其具体包括：

s10、先施工支撑立柱，并在支撑立柱施工完成后，开挖第一层土方至第一支撑层的高度，然后在支撑立柱上焊接第一环形钢板，最后在支撑立柱之间施工第一支撑层；

s20、当第一支撑层完成后，开始开挖第二层土方至第二支撑层的高度，然后在支撑立柱上焊接第二环形钢板，施工第二支撑层，最后在第一支撑层和第二支撑层之间施工第一坡道梁和第一坡道板；

s30、当第一坡道梁和第一坡道板完成后，重复土方开挖以及支撑层、坡道梁和坡道板的施工直至土方车辆能下至基坑底部进行土方开挖外运。

具体地，首先采用旋挖机打桩，然后下放钢筋笼和钢立柱，然后在钢筋笼和钢立柱内浇筑混凝土，以加工支撑立柱和支护桩。在支撑立柱和支护桩施工完成后，开始开挖第一层土方，挖到第一支撑层的设置高度时，开始焊接第一支撑层与支撑立柱上的环形钢板，然后绑扎第一支撑层上的支撑梁板的钢筋并焊接至环形钢板上，最后浇筑第一支撑层上的支撑梁板的混凝土，当第一支撑层上的支撑梁板达到预定强度后，开始开挖第二层土方，挖到第二支撑层的预定高度处，开始焊接第二支撑层、坡道梁与支撑立柱上的环形钢板，然后绑扎第二支撑层的支撑梁板的钢筋并焊接至环形钢板上，最后浇筑第二支撑层的支撑梁板及坡道板的混凝土。至此，第一坡道板正式施工完成。当第二支撑层的支撑梁板和第一坡道板达到预定强度后，第三层土方即可通过此出土坡道下到相应土方标高处进行第三层土方开挖。以此类推，土方开挖到第三支撑层的预设高度，重复上述步骤施工第三支撑层的支撑梁板及第二坡道板的操作，并且土方车辆可以顺着第一坡道板、第二坡道板...,最后下到基坑底部进行土方开挖外运。

综上，本发明公开了一种基于深基坑支护结构的出土坡道，其对深基坑支护结构体系进行优化改造，使出土坡道与既有深基坑支护结构体系相结合，充分利用了既有深基坑支护结构体系结构构件，减少了单独设置出土栈桥的成本，便于施工机械直接进入基坑内进行土方的开挖，避免采用液压抓斗进行装土出土施工，极大提高了基坑土方开挖及外运效率，降低了业主方和施工方的土方施工成本，取得了较好的经济效益。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。