一种可重复使用的综合管廊基坑支护与结构外模组合结构的制作方法

本实用新型涉及一种可重复使用的综合管廊基坑支护与结构外模组合结构，属于地下工程领域。

背景技术：

目前地下各种管道之间是相互独立的立体结构，常常因各种管道的增容和维修，而造成马路“拉链”，严重影响城市交通和市容市貌。越来越多的城市开始筹划建设城市地下综合管廊来解决马路“拉链”的问题，但是城市地下综合管廊主要布设在市政道路下面，可提供的明挖开挖工作空间有限，无法为地下综合管廊结构外模提供足够的架设空间；另外在市政道路上施工地下综合管廊时应尽量减少开挖空间，避免施工时多占市政道路宽度，为城市交通保通提供条件，因此减少开挖空间的问题有着重大的技术价值和经济意义。

技术实现要素：

为了更好的解决上述问题，本实用新型提出了一种可重复使用的综合管廊基坑支护与结构外模组合结构可减少开挖空间，解决了城市地下综合管廊明挖开挖时工作空间有限，无法为结构外模提供足够架设空间的问题。

本实用新型采用的技术方案为：一种可重复使用的综合管廊基坑支护与结构外模组合结构，由综合管廊基坑两侧的基坑竖向支挡与结构外模组合单元9和水平支撑结构10构成。

所述基坑竖向支挡与结构外模组合单元9包括一副三轴水泥土搅拌桩1、两块内插模板6、两个型钢单元8，所述型钢单元8包括内插型钢2、导槽型钢3、垫块5、扣件7，内插型钢2和导槽型钢3之间设有垫块5并通过螺栓4固定，导槽型钢3的上部通过扣件7与内插型钢2连接。

所述水平支撑结构10包括冠梁和钢管支撑，冠梁通过对拉螺栓与内插型钢2固定，钢管支撑通过冠梁支撑在两端地下综合管廊基坑竖向支挡结构上。

所述基坑竖向支挡与结构外模组合单元9和水平支撑结构10中除了三轴水泥土搅拌桩1外的其他部件均为可重复拼接与拆卸的标准构件。

所述三轴水泥土搅拌桩1直径为850mm，搭接250mm，长度根据地质条件和综合管廊的埋深来选取。

所述三轴水泥土搅拌桩1桩顶标高低于地面0.5m。

所述内插模板6采用高2000mm，宽1500mm，厚20mm的 HDPE材料或高2000mm，宽1500mm，厚8mm的钢材制成。

所述内插型钢2和扣件7之间通过方条卡紧。

所述内插型钢2采用型号为HM400×300~600×300的H型钢。

所述导槽型钢3采用型号为22的热轧普通槽钢，顶端距离内插型钢2的距离400mm，长度为3m~6m，根据地下结构的底板埋深和垫层厚度来选取。

所述扣件7由三根直径18~20mm的HRB335级钢筋组成，其中一根长260mm的钢筋穿过导槽型钢两边的翼缘，另外两根长280mm的钢筋一端弯折360度固定在穿过导槽型钢两端翼缘的钢筋上，另一端折成弯勾分别固定在内插型钢2的侧边翼缘。

所述垫块5采用高150mm，宽260mm，厚35mm 的HDPE材料。

所述螺栓4的型号为M16。

所述水平支撑结构10中的冠梁采用两条型号为28~40#的槽钢、H型钢或工字钢，钢管支撑采用型号为22~36#的工字钢双拼构成。

本实用新型使用步骤如下：

地下综合管廊结构外边线各边扩宽50mm得到基坑开挖线；基坑两侧三轴水泥土搅拌桩1施工时中轴线距离基坑开挖线311mm；内插型钢2的内侧边线位于基坑开挖线上。

（1）将导槽型钢3通过垫块5用螺栓4安装在一根内插型钢2上形成一个型钢单元8；

（2）重复上述工序预先制作好所需的全部型钢单元8。

（3）测放现场平面控制网；

（4）轴线放样，开挖宽1.0m深0.55m的沟槽，桩位放样，桩机就位；

（5）采用插二跳一的布置方式在三轴水泥土搅拌桩1施工完成后先后插入型钢单元8；

（6）当沉入至设计标高时，松开两个型钢单元8的顶部螺栓4，取出上部垫块5；

（7）将第一块内插模板6插入导槽型钢3与内插型钢2之间，当其插入三轴水泥土搅拌桩中的适当位置时扣上导槽型钢和内插型钢的上部扣件7；

（8）第一块内插模板6沉入至设计标高后打开上部扣件7，插入第二块内插模板6，当其插入三轴水泥土搅拌桩的适当位置时再次扣上上部扣件7；

（9）当第二块内插模板6沉入至设计标高时在一副三轴水泥土搅拌桩1中形成一个基坑竖向支挡与结构外模组合单元9；

（10）重复上述工序，依次完成综合管廊基坑两侧的基坑竖向支挡与结构外模组合单元9；

（11）待三轴水泥土搅拌桩1达到75%强度后，遵循“先撑后挖、限时支撑、分层开挖、严禁超挖”的原则开挖土方和施作水平支撑结构10；

（12）开挖至导槽型钢3底即垫层11底的设计标高时，松开内插型钢2与导槽型钢3底部的高强螺栓4，使导槽型钢3和内插模板6脱落回收，取回底板垫块5，在三轴深搅桩1上得到光滑的地下结构外模；

（13）人工凿除两组合单元9间多余的水泥土；

（14）施作垫层11；

（15）绑扎综合管廊12底板和侧墙的钢筋，并支设1/3侧墙高度的内内插模板，浇筑综合管廊11底板和侧墙1/3高度的混凝土；

（16）待底板混凝土达到设计强度后，对已施工侧墙的顶部施工缝凿毛处理，支设顶板、剩余2/3侧墙高度的内插模板并绑扎顶板钢筋，浇筑顶板和侧墙剩余2/3高度的混凝土；

（17）待混凝土达到设计强度后，分层回填土方至水平支撑以下20cm~50cm，拆除水平支撑结构10；

（18）采取跳拔的方式回收内插型钢2，并及时对空隙处注浆充填；

（19）最后恢复路面原有设施。

本实用新型的有益效果是：可重复使用的综合管廊基坑支护与结构外模组合结构可减少开挖空间，解决了城市地下综合管廊明挖开挖时工作空间有限，无法为结构外模提供足够架设空间的问题，而且该结构除三轴水泥土搅拌桩以外的全部构件可以制作成可拆卸式的标准件，方便安装和定位，使得内插模板能够准确插入三轴水泥土搅拌桩中，在三轴水泥土搅拌桩中很好地形成全部基坑竖向支挡与结构外模组合单元，减少了构件的损耗，达到全部标准构件可回收循环使用的目的，有经济、绿色环保、节能、对周围环境影响小的优点。

附图说明

图1本实用新型中型钢单元的正立面示意图；

图2本实用新型中型钢单元的平面示意图；

图3本实用新型中型钢单元的侧立面示意图；

图4本实用新型中开槽示意图；

图5本实用新型中型钢单元完成示意图；

图6本实用新型中基坑竖向支挡与结构外模组合单元形成剖面示意图；

图7本实用新型中垫层施工完成示意图；

图8本实用新型中施工1/3高的地下综合管廊示意图；

图9本实用新型中地下综合管廊施工完成示意图；

图10本实用新型中拔除内插型钢剖面示意图；

图11本实用新型中施工完成的示意图；

图中各标号：1—三轴水泥土搅拌桩；2—内插型钢；3—导槽型钢；4—螺栓；5—垫块；6—内插模板；7—扣件；8—型钢单元；9—基坑竖向支挡与结构外模组合单元；10—水平支撑结构；11—垫层；12—综合管廊。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围不局限于所述内容。

实施例1：如图1-11所示：根据周边建筑和周边道路情况，采用明挖法施工截面为高3800宽5000mm的综合管廊12，其底板埋深为7m，土质条件为黏土，设计采用抗渗等级为P8的C40钢筋混凝土，其中采用直径16mm的HRB400钢筋，且采用150mm厚的C20素混凝土垫层。首先导槽型钢3利用高150mm宽260mm厚35mm的HDPE垫块通过M16的螺栓4安装在内插型钢2上形成一个型钢单元8，重复上述工序预先制作好所需的全部型钢单元。内插型钢2采用H型钢，其中H型钢的型号为HM500×300，长12m；导槽型钢3型号为22的热轧普通槽钢，长6.75m；扣件7由三根直径18mm的HRB335级钢筋组成，其中一根长260mm的钢筋穿过导槽型钢3两边的翼缘；另外两根长280mm的钢筋一端弯折360度固定在穿过导槽型钢3两端翼缘的钢筋上，另一端折成弯勾分别固定在内插型钢2的侧边翼缘。测放现场平面控制网，轴线放样，开挖宽1.0m深0.55m的沟槽，桩位放样，桩机就位。当直径850mm搭接250mm的三轴水泥土搅拌桩施工完成后，采用插二跳一的布置方式在三轴水泥土搅拌桩1内先后插入型钢单元8。当沉入至设计标高时，松开两个型钢单元8的顶部螺栓4，取出上部垫块5；将第一块内插模板6插入导槽型钢3与内插型钢2之间，当其插入三轴水泥土搅拌1桩中适当位置时扣上导槽型钢3和内插型钢2的上部扣件7；第一块内插模板6沉入至设计标高后打开扣件7，插入第二块内插模板6，当其插入三轴水泥土搅拌桩1中适当位置时再次扣上扣件7；当第二块内插模板6沉入至设计路面以下时在一副三轴水泥土搅拌桩1中形成一个基坑竖向支挡与结构外模组合单元9。其中，每块内插模板6采用高2000mm宽1500mm厚20mm的HDPE板。重复上述工序，依次完成综合管廊基坑两侧的基坑竖向支挡与结构外模组合单元9；待三轴水泥土搅拌桩1强度达到1MPa后，遵循“先撑后挖、限时支撑、分层开挖、严禁超挖”的原则开挖土方和施作水平支撑结构10。开挖至导槽型钢3底即垫层11底的设计标高时，松开内插型钢2与导槽型钢3底部的螺栓4，使导槽型钢3和内插模板6脱落回收，取回底板垫块5，在三轴水泥土搅拌桩1上得到光滑的地下结构外模。为保证两个基坑竖向支挡与结构外模组合单元9之间的平整度，必须在拆除内插模板6后人工凿除两组合单元间多余的水泥土。然后施作垫层11，绑扎综合管廊12底板和侧墙的钢筋，并支设1/3侧墙高度的内模板，浇筑综合管廊12底板和侧墙1/3高度的混凝土。待底板混凝土达到设计强度后，对已施工侧墙顶部施工缝凿毛处理，支设顶板、剩余2/3侧墙高度的内模板并绑扎顶板钢筋，浇筑顶板和侧墙剩余2/3高度的混凝土。待混凝土达到设计强度后，分层回填土方至水平支撑结构10以下500mm处，拆除水平支撑结构10。采取跳拔的方式回收内插型钢2，并及时对空隙处注浆充填。最后恢复路面原有设施。

实施例2：如图1-11所示：采用明挖法施工截面为高3800宽5000mm的综合管廊12，其底板埋深为5m，土质条件为粉土，设计采用抗渗等级为P8的C40钢筋混凝土，其中采用直径16mm的HRB400钢筋，且采用150mm厚的C20素混凝土垫层。首先将导槽型钢3利用高150mm宽260mm厚35mm的HDPE垫块5通过M16的螺栓4安装在内插型钢2上形成一个型钢单元8；重复上述工序预先制作好所需的全部型钢单元8。内插型钢2为H型钢，其中H型钢的型号为HM400×300，长9m；导槽型钢3的型号为22的普通槽钢，长4.75m；扣件7由三根直径18mm的HRB335级钢筋组成，其中一根长260mm的钢筋穿过导槽型钢3两边的翼缘；其他两根长280mm的钢筋一端弯折360度固定在穿过导槽型钢3两端翼缘的钢筋上，另一端折成弯勾分别固定在内插型钢2的侧边翼缘。测放现场平面控制网，轴线放样，开挖宽1.0m深0.55m的沟槽，桩位放样，桩机就位。当直径850mm搭接250mm的三轴水泥土搅拌桩1施工完成后，采用插二跳一的布置方式在三轴水泥土搅拌桩1内先后插入型钢单元8。当沉入至设计标高时，松开两个型钢单元8的顶部螺栓4，取出上部垫块5；将第一块内插模板6插入导槽型钢3与内插型钢2之间，当其插入三轴水泥土搅拌桩1中适当位置时扣上导槽型钢3和内插型钢2的扣件7；第一块内插模板6沉入至设计标高后打开扣件7，插入第二块内插模板6，当其插入三轴水泥土搅拌桩1中适当位置时再次扣上扣件7；当第二块内插模板6沉入至设计路面以下时在一副三轴水泥土搅拌桩1中形成一个基坑竖向支挡与结构外模组合单元9。其中，每块内插模板6采用高2000mm宽1500mm厚20mm的HDPE板。重复上述工序，依次完成综合管廊基坑两侧的基坑竖向支挡与结构外模组合单元9；待三轴水泥土搅拌桩1强度达到0.8MPa后，遵循“先撑后挖、限时支撑、分层开挖、严禁超挖”的原则开挖土方和施作水平支撑结构10。开挖至导槽型钢3底即垫层11底的设计标高时，松开内插型钢2与导槽型钢3底部的螺栓4，使导槽型钢3和内插模板6脱落回收，取回底板垫块5，在三轴水泥土搅拌桩1上得到光滑的地下结构外模。为保证两个基坑竖向支挡与结构外模组合单元9之间的平整度，必须在拆除内插模板后1人工凿除两组合单元间多余的水泥土。然后施作垫层11，绑扎综合管廊12底板和侧墙的钢筋，并支设1/3侧墙高度的内模板，浇筑综合管廊12底板和侧墙1/3高度的混凝土。待底板混凝土达到设计强度后，对已施工侧墙顶部施工缝凿毛处理，支设顶板、剩余2/3侧墙高度的内模板并绑扎顶板钢筋，浇筑顶板和侧墙剩余2/3高度的混凝土。待混凝土达到设计强度后，分层回填土方至水平支撑结构10以下500mm处，拆除水平支撑结构10。采取跳拔的方式回收内插型钢2，并及时对空隙处注浆充填。最后恢复路面原有设施。