一种新型基坑支护体系的制作方法

1.本实用新型属于地铁、民建工程技术领域，特别涉及一种新型基坑支护体系。


背景技术：

2.随着社会经济技术的发展与人民生活水平的日益提高，越来越多的地铁及民用建筑正在被修建。但是由于很多城市空间利用率越来越高，很多工程均位于城市建筑密集区，周边房屋及环境复杂，基坑距离周边建筑的距离也越来越近，为了保证基坑开挖的安全性，本实用新型为一种新型的锚索与内支撑体系结合的基坑支护设计体系。
3.目前围护结构的使用都有其自适应性，但因周边环境复杂，可能施工时很难采用一种单一的支护形式。采用不同的支护形式时，其刚柔结合、变形协调、受力统一等就是一个关键问题。
4.在硬岩地区，钢管桩因其施工速度快，工艺简单，造价较低等因素，作为外围支护体系被广泛采用，已是一种较成熟的做法。一般钢管桩作为外围支护体系，内支撑系统采用预应力锚杆搭配使用，但其存在如下缺点：
5.1、钢管桩与预应力锚杆变形较大；
6.2、无法保证基坑的周边地表沉陷及周边房屋的安全性；
7.3、基坑转角位置受力复杂，安全性难以保证。
8.因此，结合上述原因，为保证周边房屋的安全、现场施工组织的顺畅、减小施工风险，提出了一种钢管桩与预应力锚杆、混凝土内支撑等结合使用的支护形式。


技术实现要素：

9.为了解决在周边房屋较为密集地区开挖基坑支护时，基坑变形较大，对房屋沉降及开裂难以控制等问题，本实用新型提供了一种新型基坑支护体系，是一种新的支护设计理念，可减小基坑自身的变形及周边的地表沉降问题，提高基坑的安全性能；该支护体系具有结构形式和工法工艺简单，受力合理，施工方便快捷等特点，可保证周边房屋的安全、现场施工组织的顺畅，施工风险较低。
10.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
11.第一方面，本实用新型提供了一种新型基坑支护体系，包括钢管桩、混凝土腰梁、钢筋混凝土盖板、型钢腰梁、预应力锚杆；其中，若干根线性排列的所述钢管桩1垂直设置于基坑底部，所述钢管桩顶部设有梁冠，所述梁冠之间设有所述钢筋混凝土盖板；所述混凝土腰梁、型钢腰梁分别与所述钢管桩焊接，所述混凝土腰梁位于所述型钢腰梁上方，所述预应力锚杆打设在所述混凝土腰梁、型钢腰梁上；普通锚杆位于所述预应力锚杆下方，与所述钢管桩连接；所述混凝土腰梁之间设有钢筋混凝土内支撑；所述型钢腰梁之间设有型钢内支撑。
12.作为优选，所述梁冠与所述钢筋混凝土盖板钢筋互锚。
13.作为优选，所述钢筋混凝土内支撑与混凝土腰梁分期浇筑，施工所述混凝土腰梁
时预留内支撑钢筋，所述混凝土腰梁通过所述内支撑钢筋与所述钢筋混凝土内支撑连接。
14.作为优选，所述型钢腰梁通过型钢内支撑焊接件与所述型钢内支撑连接。
15.作为优选，所述普通锚杆与水平向加强件锚固，所述水平向加强件与所述钢管桩焊接；所述水平向加强件为加强水平向钢筋或钢筋网片。
16.作为优选，所述钢管桩内插20b工字钢，所述钢管桩的管壁设置有花孔，管内灌注水泥砂浆。
17.第二方面，本实用新型提供了一种新型基坑支护体系的施工方法，该方法包括以下步骤：
18.步骤s1，按设计图放线定位，施工钢管桩，钢管桩内插20b工字钢，管壁设置花孔，管内灌注水泥砂浆；
19.步骤s2，开挖，施工冠梁，梁冠上预留与钢筋混凝土盖板互锚的钢筋接头；
20.步骤s3，继续开挖，先施工第一道混凝土腰梁，所述混凝土腰梁与钢管桩采用钢筋插筋焊接施工，在施工混凝土腰梁时预留钢筋混凝土内支撑互锚钢筋接头，待混凝土腰梁达到设计强度后，施工预应力锚杆，然后张拉所述预应力锚杆至预应力锁定值进行锚杆预应力锁定；
21.步骤s4，施工步骤s3同标高混凝土腰梁上的钢筋混凝土内支撑，待所述钢筋混凝土内支撑达到设计强度后，返回施工钢筋混凝土盖板，所述钢筋混凝土盖板与梁冠钢筋互锚；
22.步骤s5，继续向下分层开挖土体，施工各道混凝土腰梁，所述混凝土腰梁与钢管桩采用钢筋插筋焊接施工，在施工混凝土腰梁时预留钢筋混凝土内支撑互锚钢筋接头，待所述混凝土腰梁达到设计强度后，施工预应力锚杆，然后张拉所述预应力锚杆至预应力锁定值进行锚杆预应力锁定；
23.步骤s6，施工步骤s5同标高混凝土腰梁上的钢筋混凝土内支撑，待所述钢筋混凝土内支撑达到设计强度后，继续向下开挖；
24.步骤s7，继续向下分层开挖土体，施工各道型钢腰梁，型钢腰梁与钢管桩进行焊接，在施工型钢腰梁时预留型钢内支撑焊接件，后施工预应力锚杆，然后张拉所述预应力锚杆至预应力锁定值进行锚杆预应力锁定；
25.步骤s8，施工步骤s7同标高型钢腰梁上的型钢内支撑，所述型钢腰梁通过型钢内支撑焊接件与型钢内支撑连接；
26.步骤s9，继续向下分层开挖土体至各道普通锚杆处，普通锚杆上下采用加强纵向钢筋与钢管桩焊接，所述普通锚杆与加强纵向钢筋进行锚固；
27.步骤s10，继续开挖直至坑底封底；
28.步骤s11，施工二衬结构，待二衬结构施工完成后回填至地面；然后进行地面整平，恢复路面。
29.作为优选，步骤2中，开挖至冠梁位置下方0.5m处施工冠梁。
30.作为优选，步骤s3中，继续开挖至钢筋混凝土盖板下第一道预应力锚杆下方0.5m处，先施工第一道混凝土腰梁。
31.作为优选，步骤s5中，继续向下分层开挖土体至各道混凝土腰梁底标高下方0.5m处，施工各道混凝土腰梁；步骤s7中，继续向下分层开挖土体至各道型钢腰梁底标高下方
0.5m处，施工各道型钢腰梁。
32.本实用新型具有如下有益效果：
33.本实用新型所提供的一种新型基坑支护体系，若干根线性排列的钢管桩垂直打入基坑底部，钢管桩顶部设有梁冠，梁冠之间设有钢筋混凝土盖板；混凝土腰梁、型钢腰梁分别与钢管桩焊接，混凝土腰梁位于型钢腰梁上方，预应力锚杆打设在混凝土腰梁、型钢腰梁上；普通锚杆位于预应力锚杆下方，普通锚杆与钢管桩焊接；混凝土腰梁之间设有钢筋混凝土内支撑；型钢腰梁之间设有型钢内支撑。
34.本实用新型是一种将钢管桩与预应力锚杆、混凝土内支撑等结合使用的新型支护形式，可减小基坑自身的变形及周边的地表沉降问题，提高基坑的安全性能；该支护体系具有结构形式和工法工艺简单，受力合理，施工方便快捷等特点，可保证周边房屋的安全、现场施工组织的顺畅，施工风险较低。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本实用新型实施例新型基坑支护体系横剖面图；
37.图2为本实用新型实施例新型基坑支护体系纵剖面图；
38.图3为本实用新型实施例中钢筋混凝土盖板局部结构图；
39.图4为本实用新型实施例中钢筋混凝土内支撑局部结构图；
40.图5为本实用新型实施例中型钢内支撑局部结构图；
41.图6为本实用新型实施例中钢管桩大样图。
42.附图标记说明：
43.1-钢管桩；2-钢筋混凝土内支撑；3-混凝土腰梁；4-钢筋混凝土盖板；5-型钢内支撑；6-型钢腰梁；7-预应力锚杆；8-普通锚杆；9-冠梁。
具体实施方式
44.为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。
45.本实施例提供了一种新型基坑支护体系，如图1至图6所示，包括钢管桩1、混凝土腰梁3、钢筋混凝土盖板4、型钢腰梁6、预应力锚杆7；其中，若干根线性排列的所述钢管桩1垂直设置于基坑底部，所述钢管桩1底部打入所述基坑底部，所述钢管桩1顶部设有梁冠9，所述梁冠9之间设有所述钢筋混凝土盖板4；所述混凝土腰梁3、型钢腰梁6分别与所述钢管桩1焊接(其中混凝土腰梁3道数及型钢腰梁6道数根据基坑深度及计算合理设置)，所述混凝土腰梁3位于所述型钢腰梁6上方，所述预应力锚杆7打设在所述混凝土腰梁3、型钢腰梁6上(严禁穿桩)；普通锚杆8位于所述预应力锚杆7下方，与水平向加强件进行锚固，所述水平向加强件与所述钢管桩1焊接(普通锚杆8的道数根据基坑深度及计算合理设置)；所述混凝土腰梁3之间设有钢筋混凝土内支撑2；所述型钢腰梁6之间设有型钢内支撑5。
46.所述梁冠9与所述钢筋混凝土盖板4钢筋互锚，所述钢筋混凝土盖板4为7.8m
×
8.2m(500mm厚)的钢筋混凝土盖板。
47.所述钢筋混凝土内支撑2与混凝土腰梁3分期浇筑，施工所述混凝土腰梁3时预留内支撑钢筋，所述混凝土腰梁3通过所述内支撑钢筋与所述钢筋混凝土内支撑2连接，所述钢筋混凝土内支撑2采用600
×
400钢筋混凝土内支撑。
48.所述型钢腰梁6通过型钢内支撑焊接件与所述型钢内支撑5连接。
49.所述水平向加强件可为加强水平向钢筋或钢筋网片，本实施例中所述水平向加强件为加强水平钢筋，普通锚杆8与加强水平钢筋进行锚固，加强水平钢筋锚固与所述钢管桩1焊接。
50.所述钢管桩1采用钢管桩，内插20b工字钢，所述钢管桩1的管壁设置有花孔，管内灌注水泥砂浆。
51.本实施例还提供了一种新型基坑支护体系的施工方法，所述方法包括如下步骤：
52.步骤s1，按设计图放线定位，施工钢管桩1(采用钢管桩)，钢管桩1内插20b工字钢，管壁设置花孔，管内灌注水泥砂浆。
53.步骤s2，开挖至冠梁9位置下方0.5m处施工冠梁9，梁冠9上预留与钢筋混凝土盖板4互锚的钢筋接头；
54.步骤s3，继续开挖至钢筋混凝土盖板4下第一道预应力锚杆7下方0.5m处，先施工第一道混凝土腰梁3，所述混凝土腰梁3与钢管桩1采用钢筋插筋焊接施工，在施工混凝土腰梁3时预留钢筋混凝土内支撑2互锚钢筋接头，待混凝土腰梁3达到设计强度后，施工预应力锚杆7，然后张拉所述预应力锚杆7至预应力锁定值进行锚杆预应力锁定；
55.步骤s4，施工步骤s3同标高混凝土腰梁3上的钢筋混凝土内支撑2(采用600
×
400钢筋混凝土内支撑)，待所述钢筋混凝土内支撑2达到设计强度后，返回施工7.8m
×
8.2m(500mm厚)的钢筋混凝土盖板4，钢筋混凝土盖板4与梁冠9钢筋互锚。
56.步骤s5，继续向下分层开挖土体至各道混凝土腰梁3底标高下方0.5m处，施工各道混凝土腰梁3，所述混凝土腰梁3与钢管桩1采用钢筋插筋焊接施工，在施工混凝土腰梁3时预留钢筋混凝土内支撑2互锚钢筋接头，待所述混凝土腰梁3达到设计强度后，施工预应力锚杆7，然后张拉所述预应力锚杆7至预应力锁定值进行锚杆预应力锁定；
57.步骤s6，施工步骤s5同标高混凝土腰梁3上的钢筋混凝土内支撑2，待所述钢筋混凝土内支撑2达到设计强度后，继续向下开挖；
58.步骤s7，继续向下分层开挖土体至各道型钢腰梁6底标高下方0.5m处，施工各道型钢腰梁6，型钢腰梁6与钢管桩1进行焊接，在施工型钢腰梁6时预留型钢内支撑焊接件，后施工预应力锚杆7，然后张拉所述预应力锚杆7至预应力锁定值进行锚杆预应力锁定；
59.步骤s8，施工步骤s7同标高型钢腰梁6上的型钢内支撑5，所述型钢腰梁6通过型钢内支撑焊接件与型钢内支撑5连接。
60.步骤s9，继续向下分层开挖土体至各道普通锚杆8处，普通锚杆8上下采用加强纵向钢筋与钢管桩1焊接，所述普通锚杆8与加强纵向钢筋进行锚固；此处普通锚杆8的道数根据基坑深度及计算合理设置。
61.步骤s10，继续开挖直至坑底封底。
62.步骤s11，施工二衬结构，待二衬结构施工完成后回填至地面；然后进行地面整平，
恢复路面。
63.由以上技术方案可以看出，本实施例提供的新型基坑支护体系及施工方法，是一种将钢管桩与预应力锚杆、混凝土内支撑等结合使用的新型支护形式，可减小基坑自身的变形及周边的地表沉降问题，提高基坑的安全性能。若干根线性排列的所述钢管桩垂直打入基坑底部，所述钢管桩顶部设有梁冠，所述梁冠与所述钢筋混凝土盖板钢筋互锚；所述混凝土腰梁、型钢腰梁分别与所述钢管桩焊接，所述混凝土腰梁位于所述型钢腰梁上方，所述预应力锚杆打设在所述混凝土腰梁、型钢腰梁上；所述混凝土腰梁之间设有钢筋混凝土内支撑；所述型钢腰梁之间设有型钢内支撑。本实用新型实施例具有结构形式和工法工艺简单，受力合理，施工方便快捷等特点，可保证周边房屋的安全、现场施工组织的顺畅，施工风险较低。
64.以上通过实施例对本实用新型实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型实施例的示例性实施例，不能被认为用于限定本实用新型实施例的实施范围。本实用新型实施例的保护范围由权利要求书限定。凡利用本实用新型实施例所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型实施例技术方案的启发下，在本实用新型实施例的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型实施例的专利涵盖保护范围之内。