专利名称：一种地下连续墙的基坑支护结构的制作方法
技术领域：
一种地下连续墙的基坑支护结构技术领域[0001]本实用新型涉及一种基坑支护结构型式，具体地说就是由二个带止水板钢板柱接头和钢板柱接头之间的单元槽段组成、一字形排列的一种地下连续墙(以下简称为地连墙)的基坑支护结构型式。
背景技术：
[0002]为了保证基坑的顺利施工及周边地下设施、建筑物的安全，通常在基坑与基坑侧壁间设置支护结构，基坑支护结构有多种形式。地连墙是一种基坑支护结构，目前在基坑工程中得到越来越多的应用，因为地连墙不仅能完成基坑支护结构的传统功能——作为挡土结构阻止基坑侧壁外的土向基坑内移动，作为止水帷幕防止基坑侧壁外的水流入基坑，而且地连墙可以作为建筑物外墙，承载竖向力。[0003]地连墙由单元槽段、单元槽段之间的接头组成。地连墙施工时，主要施工步骤如下:先用成槽机，采用泥浆护壁，开挖出具有一定深度、长度和宽度的单元槽段；在单元槽段二端放置接头；然后在接头之间放置钢筋笼；浇筑混凝土，使混凝土充填接头与钢筋笼之间的空隙，用混凝土包裹钢筋笼，则由接头与单元槽段连接成水平延伸、连续的地连墙。[0004]地连墙的接头类型有锁口管接头、工字形型钢接头、预制桩接头、槽段套接四种。由于混凝土与接头是二种不同的物质，用混凝土充填接头与钢筋笼之间的空隙后，容易在混凝土与接头的接触面之间形成细小的裂缝，导致基坑外的水沿此裂缝向基坑渗漏。[0005]随着城市建设的发展，基坑的深度越来越大，导致作为基坑支护结构之一的地连墙的深度也越来越大，有的地连墙的深度已超过60m。地连墙深度的增加会引起以下的问题:(1)引起钢筋笼深度的增加，而钢筋笼深度的增加会引起钢筋材料成本的增加；(2)钢筋笼深度的增加引起钢筋笼重量的增加，从而增加了往单元槽段内吊放钢筋笼的成本和危险性；(3)钢筋笼深度的增加，单元槽段两槽壁的深度也相应增加，下放钢筋笼时发生因单元槽段两槽壁的不平导致钢筋笼无法下放的可能性也增加，不仅会减缓施工速度，而且会加大施工成本；(4)在混凝土与接头的接触面之间形成细小裂缝的可能性也增大，导致地连墙的防渗功能降低。[0006]为了保证基坑本身、基坑周边地下设施和地面建筑物的安全，急需能解决前面提到的四个问题的一种地连墙的基坑支护结构，但目前尚无能解决前面提到的四个问题的一种地连墙的基坑支护结构。实用新型内容[0007]本实用新型的目的旨在克服背景技术中提到的、地连墙深度增加引起的四个问题，从而提供了一种由二个带止水板钢板柱接头和钢板柱接头之间的单元槽段组成、一字形排列、能解决背景技术中提到的四个问题、一种地连墙的基坑支护结构型式。[0008]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现:[0009]一种地下连续墙的基坑支护结构，其特征在于该基坑支护结构由翼板1、钢板柱2、地连墙设计深度3、延长部分4、圆孔5、钻孔6、单元槽段7、护墙8、木楔子9、槽钢10、止水板11和钢筋笼12所构成，其中钢板柱2用四块钢板焊接呈“ II”形，左、右两侧面各有二块翼板I，在一侧面的二块翼板I中线处焊接另一块钢板为止水板11，钢板柱2的长度等于地连墙深度3加上延长部分4的长度，将钢板柱2延长部分4的左边、右边各二块翼板I切割掉，在余下钢板柱中央呈四方形的钢板上各钻一个圆孔5，在单元槽段7的两端底部分别钻孔6，将上述切割翼板的两根钢板柱2的延长部分4分别插入钻孔6中，并向钻孔6中浇灌混凝土，单元槽段7的两侧面为护墙8，在两侧面的护墙8与两端的二根钢板柱2之间的空隙分别用四块木楔子9楔紧，用两根槽钢10的两端分别搭接在单元槽段7两端的两根钢板柱2上，将钢筋笼12从两根槽钢10之间放入单元槽段7中，钢筋笼12两端的凹形部分嵌在两端钢板柱2的止水板11中，两根钢板柱2和单元槽段7均为钢筋混凝土结构，当混凝土固结后将木楔子9、槽钢10取出，第一个单元槽段7内的地下连续墙的基坑支护结构制成，按上述相同的部件结构连结再制成第二单元槽段7的地下连续墙的基坑支护结构。所述的基坑支护结构，其特征在于所述的槽钢10的两端分别焊接一块小钢片，两端的小钢片盖在钢板柱2的顶部。实现本实用新型的施工步骤如下:1、平整场地，清除地上障碍物和地下管线，保持场地平整；2、在场地上把四块钢板焊接成“ II ”形钢板柱2，左、右两侧各有二块翼板1，钢板柱2深度=地连墙设计深度3+延长部分4，地连墙设计深度3的左边、右边各有二块翼板I，将第五块钢板即止水板11焊接在一侧二块翼板I之间的中间位置，止水板11的深度=地连墙设计深度3，止水板11的长度=翼板I的长度；3、割掉钢板柱2中延长部分4左边、右边各二块翼板I ;4、在延长部分4四个侧面的下端，用电动凿孔机各开一个直径0.3m的圆孔5 ；5、用挖掘机在设计钢板柱2、单元槽段7的场地上挖掘出长方体空间，该长方体深度l_2m,长方体长度=两根钢板柱2长度+单兀槽段7长度,长方体宽度=单兀槽段7宽度+护墙8宽度，在平行地连墙延伸方向、钢板柱2、单元槽段7的两侧分别施工用混凝土充填包裹绑扎起来的钢筋组成的护墙8，护墙8的作用是防止浅层场地砂土向长方体空间移动，护墙8的长度=单元槽段7长度+两端钢板柱2长度，护墙8深度l-2m，护墙8宽度
0.2-0.3m,护墙8外侧紧贴场地砂土 ；6、把成槽机移至单元槽段7左侧钢板柱2的位置，顺着护墙8、以钢板柱2位置为中心、3m左右的长度向下挖，从场地面开始计算，成槽机的开挖深度至地连墙设计深度3 ；7、移开成槽机，把旋挖机移至钢板柱2位置，旋挖机钻头伸入到地连墙设计深度3，旋钻，开钻钻孔6，钻孔6直径>钢板柱2对角线长度，钻孔6深度等于延长部分4 ；8、把成槽机移至单元槽段7右侧钢板柱2的位置，重复步骤6、7。9、用吊车把两根钢板柱2吊入单元槽段7底部左右两侧的钻孔6中；10、用木楔子9将钢板柱2与护墙8楔紧；11、用槽钢10将单元槽段7两端的两根钢板柱2对顶嵌拉，槽钢10的两端小钢片盖在钢板柱2上；12、往两根钢板柱2内灌注混凝土，则混凝土通过圆孔5流到钻孔6与延长部分4之间的空隙中，灌注到混凝土顶面至延长部分4顶为止，这样把钢板柱2的底部固定；[0024]13、等钻孔6与延长部分4之间空隙中的混凝土初凝后，用场地土回填钢板柱2与周围砂土之间的空隙至场地面；[0025]14、往两根钢板柱2内灌注混凝土至场地面；[0026]15、把成槽机移至单元槽段7的中间，顺着护墙8向下挖，从场地面开始计算，成槽机的开挖深度至地连墙设计深度3 ；[0027]16、用吊车沿单元槽段7两槽壁之间的空间，把钢筋笼12下放到地连墙设计深度3，并使钢筋笼12 二端形状缩小部分卡在两块翼板I之间，同时让止水板11卡在钢筋笼12二端的凹槽中；[0028]17、用混凝土充填包裹钢筋笼12、钢筋笼12和两块翼板I之间的空隙、止水板11与钢筋笼12 二端凹槽之间的空隙，并使混凝土顶至场地面；[0029]18、用人工去掉木楔子9、槽钢10，用场地砂土填满木楔子9、两根槽钢10、留下的空间。[0030]实用新型有益效果[0031]1、钢板柱的内部用混凝土充填，增加了钢板柱的刚度。物体刚度大，则物体不易弯曲。因此，减少了通过混凝土与钢板柱连接起来、单元槽段内钢筋笼的深度，一般比常规地连墙的钢筋笼深度减小三分之一至二分之一。[0032]2、钢筋笼深度的减小，可降低地连墙的材料成本，减少了钢筋笼的重量，从而降低了往单元槽段内吊放钢筋笼的成本。[0033]3、钢筋笼深度的减少，单元槽段的槽壁深度也减少，下放钢筋笼时发生因单元槽段两槽壁的不平导致钢筋笼无法下放的可能性也降低，不仅能加快施工速度，而且能降低施工成本。[0034]4、止水板卡在钢筋笼二端的凹槽中，如果混凝土与钢板柱的接触面之间形成细小裂缝，则由于地下水渗流路径的增加，则渗流速度会降低，容易采取堵漏措施。
[0035]图1为钢板柱俯视图[0036]图2为钢板柱全景图[0037]图3为延长部分放入钻孔后延长部分顶与钻孔俯视图[0038]图4为槽钢全景图[0039]图5为灌注混凝土前支护结构组成部分俯视图[0040]图6为灌注混凝土后支护结构组成部分主视图[0041]图7为灌注混凝土后支护结构组成部分俯视图[0042]附图标记:1一翼板；2—钢板柱；3—地连墙设计深度；4一延长部分；5—圆孔；6—钻孔；7—单元槽段；8—导墙；9一木楔子；10—槽钢；11 一止水板；12_钢筋笼。[0043]图1为钢板柱2俯视图，钢板柱2由五块钢板焊接而成，其中四块钢板平面上焊呈“II”形，超出“竖”线部分的钢板叫翼板1，在一侧二块翼板I之间的中间位置再焊接第五块钢板即止水板11，止水板11的长度等于翼板I的长度，五块钢板垂直纸面向下延伸，钢板柱2长度即“ II ”中横线长度，钢板柱2宽度即“ II ”中“竖”线长度+ 二块钢板厚度，钢板柱2宽度=单元槽段7宽度，翼板I长度即超出“竖”线部分的钢板长度，钢板柱2对角线长度即四块钢板焊成的长方形的对角线长度。[0044]从图2可以基本看清钢板柱2的全貌，钢板柱2由五块钢板焊接而成，钢板柱2的深度=地连墙设计深度3+延长部分4，地连墙设计深度3的左边、右边各有二块翼板1，其中一侧的二块翼板I之间的中间位置焊有一块止水板11，止水板11的深度=地连墙设计深度3，延长部分4的左边、右边各二块翼板I已被割掉，以利于把延长部分4放入单元槽段7两端的钻孔6中，延长部分4的四个侧面的下端各有一个圆孔5。[0045]图3为延长部分4放入钻孔6后延长部分4顶与钻孔6俯视图，延长部分4的左边、右边各二块翼板I已被割掉，延长部分4能被放入钻孔6中，钻孔6的深度等于延长部分4，钻孔6的直径>钢板柱2对角线长度。[0046]图4为槽钢10全景图，槽钢10的两端焊接钢片，使用时，槽钢10对顶卡在两根钢板柱2之间，防止钢板柱2向单元槽段7内移动，槽钢10两端小钢片盖在钢板柱2上，防止槽钢10掉在单元槽段7内。[0047]图5为灌注混凝土前支护结构组成部分俯视图，钢筋笼12位于单元槽段7内，钢筋笼12两端各有一个凹槽，以便止水板11能卡进钢筋笼12两端的凹槽中，木楔子9将钢板柱2与护墙8楔紧，防止钢板柱2沿垂直地连墙延伸方向上的位移；[0048]图6、图7为施工结束后支护结构组成部分主视、俯视图，图中显示支护结构从左至右由钢板柱2、单元槽段7、钢板柱2组成，钢板柱2内被混凝土充填，单元槽段7内的钢筋笼12被混凝土充填包裹，用混凝土充填两块翼板I与钢筋笼12之间、止水板11与钢筋笼12凹槽之间的空隙，防止水向基坑渗漏。
具体实施方式
[0049]实施例1[0050]江苏省南京市河西某基坑深12m，基坑一边长7.9m。场地面至地面以下4m为粉质粘土，4m以下为粉土，地面以下1.5m为地下水面。基坑侧壁外IOm为南京地铁2号线。为了保证地铁2号线的绝对安全，必须阻止基坑外的水和土流入基坑内，同时为了减少建设投资，业主决定在基坑与基坑侧壁之间设置地连墙，以发挥地连墙的多功能作用——挡土、止水、作为建筑物的外墙承载竖向力。地连墙长度7.9m、深度12m、宽度lm，由一个单元槽段7和二个钢板柱2组成，单元槽段7长度6m、深度12m、宽度lm，钢板柱2深度=12m地连墙设计深度3+12m延长部分4，钢板柱2由壁厚0.012m的钢板焊接而成，钢板柱2长度=0.24 m+0.012m+0.446m+0.012m+0.24m，其中壁厚 0.012m,翼板 I 长度=0.24m,钢板柱 2 宽度=0.012m +0.85m+0.012m=0.874m，止水板11位于二块翼板I之间的中间位置，深度=12m，长度=0.24m，壁厚0.012m，则一种地下连续墙的基坑支护结构的施工步骤如下。[0051]1、平整场地，清除地上障碍物和地下管线，保持场地平整；[0052]2、在场地上把壁厚0.012m的四块钢板焊接成“ II ”字形的钢板柱2，钢板柱2深度24m=12m地连墙设计深度3+12m延长部分4，地连墙设计深度3的左边、右边各有二块翼板I，把另一块钢板即止水板11焊接在一侧二块翼板I之间的中间位置，止水板11深度12m= 12m地连墙设计深度3，止水板11长度=翼板I长度=0.24m ；[0053]3、割掉钢板柱2中延长部分4左边、右边各二块翼板I ;[0054]4、在延长部分4的四个侧面的下端、距钢板柱2底面Im处，用58J电动凿孔机各开一个直径0.3m的圆孔5 ;[0055]5、用HB205-1挖掘机在设计钢板柱2、单元槽段7的场地上挖掘出长方体空间，该长方体长度7.9m、深度1.5m、宽度=单元槽段7宽度+护墙8宽度=lm+0.3m=l.3m，在平行地连墙延伸方向、钢板柱2、单元槽段7的两侧分别施工用混凝土充填包裹绑扎起来的钢筋组成的护墙8，护墙8的作用是防止浅层场地砂土向长方体空间移动，护墙8长度7.9m、深度1.5m、宽度0.3m,护墙8外侧紧贴场地砂土 ；6、把SG35成槽机移至单元槽段7左侧钢板柱2的位置，顺着护墙8、以钢板柱2位置为中心、2.5m的长度向下挖，从场地面开始计算，成槽机的开挖深度至12m地连墙设计深度3 ;7、移开SG35成槽机，把ZR100A旋挖机移至钢板柱2位置，ZR100A旋挖机钻头伸入到12m地连墙设计深度3，旋钻，开钻钻孔6，钻孔6直径Im彡钢板柱2对角线长度=
為:漏.::.;2' =0.96m，钻孔6深度12m等于12m延长部分4 ；8、把SG35成槽机移至单元槽段7右侧钢板柱2的位置，重复步骤6、7。9、用QY25E吊车把两根钢板柱2吊入单元槽段7左右两侧的钻孔6中；10、用木楔子9将钢板柱2与护墙8楔紧；11、用宽度0.05m的槽钢10将单元槽段7两端的两根钢板柱2对顶嵌拉，槽钢10的两端小钢片盖在钢板柱2上，两根槽钢10之间的距离为0.9m ；12、往两根钢板柱2内灌注混凝土，则混凝土通过圆孔5流到钻孔6与延长部分4之间的空隙中，灌注到混凝土顶面至延长部分4顶为止，这样把钢板柱2的底部固定；13、等钻孔6与延长部分4之间空隙中的混凝土初凝后，用场地土回镇钢板柱2与周围砂土之间的空隙至场地面；14、往两根钢板柱2内灌注混凝土至场地面；15、把SG35成槽机移至单元槽段7的中间，顺着槽钢10向下挖，从场地面开始计算，SG35成槽机的开挖深度至12m地连墙设计深度3 ；16、用QY25E吊车沿两根槽钢10、顺着单元槽段7两槽壁之间的空间，把长度6m、宽度0.9m、深度12m的钢筋笼12下放到地连墙设计深度3，并使钢筋笼12 二端形状缩小部分卡在两块翼板I之间，同时让壁厚0.012m止水板11卡在钢筋笼12 二端的凹槽中；17、用混凝土充填包裹钢筋笼12、钢筋笼12和两块翼板I之间的空隙、止水板11与钢筋笼12 二端凹槽之间的空隙，并使混凝土顶至场地面；18、用人工去掉木楔子9、槽钢10，用场地砂土填满木楔子9、两根槽钢10、留下的空间。实施例2江苏省南京市中山路某基坑深12m，基坑一边长7m。场地面至地面以下4m为粘土，4m以下为砂土,地面以下Im为地下水面。基坑侧壁外5m为南京地铁I号线和南京市交通枢纽中山路。为了保证地铁I号线和交通枢纽中山路的绝对安全，必须阻止基坑外的水和土流入基坑内，同时为了减少建设投资，业主决定在基坑与基坑侧壁之间设置地连墙，以发挥地连墙的多功能作用——挡土、止水、作为建筑物外墙承载竖向力。地连墙长度7.9m、深度12m、宽度lm，由一个单元槽段7和二个钢板柱2组成，单元槽段7长度6m、深度12m、宽度lm，钢板柱2深度=12m地连墙设计深度3+18m延长部分4，钢板柱2由壁厚0.012m的钢板焊接而成，钢板柱2长度=0.24 m+0.012m+0.446m+0.012m+0.24m，其中壁厚(λ 012m,翼板I长度=0.24m，钢板柱2宽度=0.012m +0.85m+0.012m=0.874m，止水板11位于二块翼板I之间的中间位置，深度=12m，长度=0.24m，壁厚0.012m，则一种地下连续墙的基坑支护结构的施工步骤如下。[0071]1、平整场地，清除地上障碍物和地下管线，保持场地平整；[0072]2、在场地上把壁厚0.012m的四块钢板焊接成“ II ”形的钢板柱2，钢板柱2深度24m=12m地连墙设计深度3+18m延长部分4，地连墙设计深度3的左边、右边各有二块翼板1，把另一块钢板即止水板11焊接在一侧二块翼板I之间的中间位置，止水板11深度12m= 12m地连墙设计深度3，止水板此11长度=翼板I长度=0.24m ；[0073]3、割掉钢板柱2中延长部分4左边、右边各二块翼板I ;[0074]4、在延长部分4的四个侧面的下端、距钢板柱2底面Im处，用58J电动凿孔机各开一个直径0.3m的圆孔5 ;[0075]5、用HB205-1挖掘机在设计钢板柱2、单元槽段7的场地上挖掘出长方体空间，该长方体长度7.9m、深度1.5m、宽度=单元槽段7宽度+护墙8宽度=lm+0.3m=l.3m，在平行地连墙延伸方向、钢板柱2、单元槽段7的两侧分别施工用混凝土充填包裹绑扎起来的钢筋组成的护墙8，护墙8的作用是防止浅层场地砂土向长方体空间移动，护墙8长度7.9m、深度1.5m、宽度0.3m,护墙8外侧紧贴场地砂土 ；[0076]6、把SG35成槽机移至单元槽段7左侧钢板柱2的位置，顺着护墙8、以钢板柱2位置为中心、2.5m的长度向下挖，从场地面开始计算，成槽机的开挖深度至12m地连墙设计深度3 ;[0077]7、移开SG35成槽机，把ZR100A旋挖机移至钢板柱2位置，ZR100A旋挖机钻头伸入到12m地连墙设计深度3，旋钻，开钻钻孔6，钻孔6直径Im >钢板柱2对角线长度=^/0.446:十0.S5* =0.96m,钻孔6深度18m等于延长部分4 ；[0078]8、把SG35成槽机移至单元槽段7右侧钢板柱2的位置，重复步骤6、7。[0079]9、用QY25E吊车把两根钢板柱2吊入单元槽段7左右两侧的钻孔6中；[0080]10、用木楔子9将钢板柱2与护墙8楔紧；[0081]11、用宽度0.05m的槽钢10将单元槽段7两端的两根钢板柱2对顶嵌拉，槽钢10的两端小钢片盖在钢 板柱2上，两根槽钢10之间的距离为0.9m ；[0082]12、往两根钢板柱2内灌注混凝土，则混凝土通过圆孔5流到钻孔6与延长部分4之间的空隙中，灌注到混凝土顶面至延长部分4顶为止，这样把钢板柱2的底部固定；[0083]13、等钻孔6与延长部分4之间空隙中的混凝土初凝后，用场地土回镇钢板柱2与周围砂土之间的空隙至场地面；[0084]14、往两根钢板柱2内灌注混凝土至场地面；[0085]15、把SG35成槽机移至单元槽段7的中间，顺着槽钢10向下挖，从场地面开始计算，SG35成槽机的开挖深度至12m地连墙设计深度3 ；[0086]16、用QY25E吊车沿两根槽钢10、顺着单元槽段7两槽壁之间的空间，把度6m、宽度0.9m、深度12m的钢筋笼12下放到地连墙设计深度3，并使钢筋笼12 二端形状缩小部分卡在两块翼板I之间，同时让壁厚0.012m止水板11卡在钢筋笼12 二端的凹槽中；17、用混凝土充填包裹钢筋笼12、钢筋笼12和两块翼板I之间的空隙、止水板11与钢筋笼12 二端凹槽之间的空隙，并使混凝土顶至场地面；18、用人工去掉木楔子9、槽钢10，用场地砂土填满木楔子9、两根槽钢10、留下的空间。
权利要求1.一种地下连续墙的基坑支护结构，其特征在于该基坑支护结构由翼板(I)、钢板柱(2)、地连墙设计深度(3)、延长部分(4)、圆孔(5)、钻孔(6)、单元槽段(7)、护墙(8)、木楔子(9)、槽钢(10)、止水板(11)和钢筋笼(12)所构成，其中钢板柱(2)用四块钢板焊接呈“ II ”形，左、右两侧面各有二块翼板(I )，在一侧面的二块翼板(I)中线处焊接另一块钢板为止水板(11)，钢板柱(2)的长度等于地连墙深度(3)加上延长部分(4)的长度，单元槽段(7)的两侧面为护墙(8)，在两侧面的护墙(8)与两端的二根钢板柱(2)之间的空隙分别用四块木楔子(9)楔紧，用两根槽钢(10)的两端分别搭接在单元槽段(7)两端的两根钢板柱(2)上，将钢筋笼(12)从两根槽钢(10)之间放入单元槽段(7)中，钢筋笼(12)两端的凹形部分嵌在两端钢板柱(2)的止水板(11)中，两根钢板柱(2)和单元槽段(7)均为钢筋混凝土结构。
2.根据权利要求1所述的基坑支护结构，其特征在于所述的槽钢(10)的两端分别焊接一块钢片，两端的钢片盖在钢板柱(2)的顶部。
专利摘要一种地下连续墙的基坑支护结构，由翼板、钢板柱、地连墙设计深度、延长部分、圆孔、钻孔、单元槽段、护墙、木楔子、槽钢、止水板、钢筋笼所构成，其中钢板柱用四块钢板焊接呈“Ⅱ”形，左、右两侧各有二块翼板，在一侧的二块翼板之间的中线处焊接另一块钢板为止水板，钢板柱的长度为地连墙设计深度加延长部分长度，单元槽段两侧为护墙，钢板柱与护墙间用木楔子楔紧，两根槽钢两端的钢片分别盖在钢板柱上，钢筋龙放置在单元槽段内，钢板柱及单元槽段均为钢筋混凝土结构。
文档编号E02D5/20GK203022004SQ201220361008
公开日2013年6月26日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者徐方敏, 樊敬亮, 刘玉山, 张宇, 乔小帮 申请人:樊敬亮